مرجع تخصصی آب و فاضلاب

دستگاه های تصفیه فاضلاب در صنایع غذایی:

آشغالگیر

جنس تسمه های مورد استفاده در آشغالگیر، فولادی بوده و پوشش آن دو لایه اپوکسی می باشد.آشغالگیر در یک قاب کشویی با پوشش اپوکسی قرار می گیرد.
از ملحقات آشغالگیر  سبد جمع آوری آشغالها و نیز، چهار شاخ مناسب جهت جمع آوری آشغالهای گرفته شده از سطح آشغالگیر می باشد.
آشغالگیرهایی که برای فاضلاب شهری بکار می روند، معمولاً از میله هایی با سطح مقطع دایره یا از تسمه های مستطیلی ساخته می شوند.
آشغالگیر بسته به کاربرد می تواند دستی یا مکانیکی باشد که آشغالگیرهای دستی برای تصفیه خانه های کوچک قابل استفاده و از نظر اقتصادی به صرفه تر می باشد.

فیلتر کربن اکتیو

بدنه فیلتر کربن فعال یک استوانه از ورق فولادی با ضخامت مناسب است که داخل آن کربن فعال قرار داده می شود.
کربن فعال یک ماده جاذب است که درتصفیه آب، تصفیه پیشرفته فاضلاب و حذف برخی مواد آلی از فاضلابهای صنعتی کاربرد دارد.
این سیستم، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می باشد.
فیلتراسیون کربن فعال د رتصفیه آب بخصوص د رمواقعی که مشکل طعم، بو و رنگ وجود داشته باشد بکار می رود. کربن فعال هم به صورت گرانول و هم پودر در دسترس می باشد که فرم گرانول آن معمولا قابل بازیابی است.
مخزنهای تحت فشار پس از یک لایه نازک از سیلیس مقداری از حجم مخزن با دانه های گرانول کربن فعال پرشده و جریان آب از بالا توسط نازلها روی ذرات کربن فعال پخش شده و آب عاری از رنگ، بو و مواد آلی توسط آب جمع کن های کف مخزن جمع آوری شده و به خارج از دستگاه هدایت می شود.
د ربرخی موارد می توان، کربن فعال را توسط بخار احیا نموده و در برخی موارد باید کربن فعال مصرف شده را با کربن فعال جا به جا می کنند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مدیریت نگهداری شبکه های آبرسانی و آبیاری

چکیده :

ناهماهنگی اقلیمی و هیدرولوژیکی در بسیاری از نقاط دنیا لزوم استفاده از آبیاری مزارع و احداث شبکه های آبیاری و زهکشی را ایجاب می نماید . احداث سیستم های آبیاری پیچیده احتیاج به سرمایه گذاریهای قابل ملاحظه ای دارد که هزینه های هنگفتی را به دولت و استفاده کنندگان آن تحمیل می نماید . بنابراین برای دستیابی به منافع معقول، به مدیریتی جدی و کوشا در امور بهره برداری و نگه داری احتیاج است.

نظر  به اینکه بیشترین توجه متخصصین  طرح های توسعه منابع آب به سرمایه گذاری در  احداث سدها و شبکه آبیاری و زهکشی‌های و خطوط انتقال آب  معطوف می باشد. وکمتر به بحث بهره برداری و نگهداری، تعمیرات پیشگیرانه و بهسازی و مقاوم سازی لایه ای و سطحی طرح های اجرا شده ، پرداخته شده است.

در این مقاله به بررسی مشکلات موجود و روشهای بهره برداری،  نگهداری، بهسازی، تعمیرات پیشگیرانه و مقاوم سازی شبکه های آبیاری و زهکشی پرداخته شده است و با مطالعه موردی شبکه‌ آبیاری و زهکشی دشت اصفهان و رودخانه زاینده رود از پرداخته شده و سپس به ارائه راه حل و راهکارهای مفیدی در هایی جهت بهبود وضعیت بهره برداری و نگهداری ارائه شده است.
مقدمه:

امروزه نقش آب به عنوان یک ماده حیاتی و کلیدی برای تامین شرایط توسعه پایدار در سطوح ملی، منطقه ای و بین المللی مطرح می باشد . بنابراین برای داشتن یک زندگی سالم و امنیت غذایی نسل های حاضر و آینده، حفاظت از منابع آب شیرین و مدیریت صحیح و منطقی این منابعِ محدود یک امر اجتناب ناپذیر می باشد.

بخش عمده کشور ایران، به علت موقعیت جغرافیایی و اقلیمی خود در زمره مناطق خشک و نیمه خشک جهان محسوب شده و با محدودیت و کمبود آب مواجه است . در این راستا لزوم استفاده از سیستمهای آبیاری و احداث شبکه های آبیاری و زهکشی در بخش های مختلف صنعت ، انتقال آب شرب، بهداشتی و همچنین کشاورزی که عمده ترین مصرف کننده منابع آب شیرین می باشد، امری ضروری و حیاتی تلقی می شود.

طی سالیان اخیر توجه بیشتر دست اندرکاران طرح های توسعه منابع آب به سرمایه گذاری جهت احداث سدها و شبکه آبیاری و زهکشی های جدیدو خطوط انتقال ، کانال های آبرسانی، کالورت ها، ایندکسهای سطحی، تونلهای تحت فشار و غیر تحت فشار بوده و به بحث بهره برداری و نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه و همچنین بهسازی و مقاوم سازی لایه ای و سطحی طرح های اجرا شده ،پرداخته نشده است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مبحث اول :ضرورت وجود قواعد جزايي آبها

الف) زمينه‌ مطالب‌

يكي از عمده ترين شيوه هاي حفاظت آبها توسط هر دولت یا حكومت تبيين نحوه برخورد جزايي با متخلفين و متجاوزين به منابع آبي يا تأسيسات آبي است . شايد لازم نباشد به ضرورت اهميت اين سياست پرداخت .

زيرا از بديهي ترين اموري است كه نشانگر واكنش اجتماعي به رفتار عده اي متجاوز به اموال عمومي و دولتي است كه با ارتكاب بزه هاي مختلف منافع اجتماعي را مختل و روند خدمات رساني به شهروندان را دچار آسيب و ركود مي نمايند.

دولتها بواسطه آنكه بعضي از اموال عمومي را بخاطر اعمال حاكميت و برخي ديگر را بواسطه لزوم كسب منافع مادي بعنوان تصدي تحت سيطره خود دارند،مستقيماً در جريان حفاظت منابع آبي دخيل و ذينفع هستند.

پاره اي از منابع آبي علاوه بر آنكه برخي نيازمنديهاي عمومي اجتماع را مرتفع مي سازند غالباً با ديدگاههاي امنيت ملي ، سياسي و دفاعي هر كشور مرتبط و درگير هستند.بدين لحاظ لزوم داشتن سياست جزايي براي هر كشور پيرامون حفاظت از منابع آبي ضروري مي نمايد.

در برخي از كشورها كه مالكيت منابع آبي متعلق به دولت است شدت برخورد و نحوه عمل دولتها را بايد در راستاي منافع ملي ارزيابي كرد . زيرا حجم عظيم سرمايه گذاري دولتها در تأسيسات و منابع آبي و فشار كمرشكن احداث و بهره برداري از آنها ، دولتها را بر آن مي دارد كه براي جلوگيري از بروز اختلال در امر انتفاع از اين منابع تدابير جزايي را اتخاذ و با انگيزه هاي مختلفي كه قصد تخريب يا تجاوز به چنين منابعي را دارند به شدت برخورد نمايند.

ب ) اهميت منابع آبی در ايران

در كشور ايران كه يکي از مصاديق بارز چنين دولتهايي است ملاحظه ميشود كه بر طبق منشور ملي و بنيادين جامعه يعني قانون اساسي (1) منابع آبي شامل ( سدها ، شبكه هاي بزرگ آبرساني ، رودخانه ها ، نهرها و ساير منابع آبي ) در مالكيت دولت قرار داده شده و همين بينش تا بدانجا به پيش مي رود كه در قوانين عادي بهره مندي از منابع آب را نيز با مجوز دولت مجاز مي شمارد.(2)

بديهي است كه وجود چنين نقطه نظري باعث خواهد شد كه عاملان اختلال در تأسيسات آبي را بعنوان عناصري خطرناك تلقي و با پيدايش انگيزه هاي ارتكاب جرم شرايط مجازاتهاي سخت همانند حبس و اعدام را بر مرتكبين تحميل سازند. (3)

محقق :غلامرضا مدنيان‌

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

فلوئور در سنگ‌هاي رسوبي و آذرين يافت مي‌شود. از نظر مقدار سيزدهمين عنصر موجود در طبيعت مي‌باشد و جز 14 عنصر ضروري براي حيات جانداران مي‌باشد. مهمترين كاني فلوئوردار طبيعت فلوئوريت يا فلوئورين مي‌باشد. در آب‌هاي زيرزميني نسبت به آب‌هاي سطحي مقدار فلوئور بيشتري مشاهده مي‌شود. فلورايد به شكل آزاد يافت نمي‌شود و اغلب به شكل تركيب با ساير عناصر وجود دارد. مهمترين تركيبات فلوئوره اصلي كه قادرند يون فلوئور در آب توليد كنند عبارتند از:

1- سديم فلورايد (NaF) : متداولترين و پركاربردترين تركيب فلوئوردار مي‌باشد كه در تصفيه‌خانه‌هاي آب استفاده مي‌شود. درجه خلوص آن 90 تا 98 درصد بوده و به شكل كريستال يا پودري مي‌باشد و ميزان حلاليت آن 4 درصد مي‌باشد.

2- سديم سيليكو فلورايد (Na₂SiF₆) : از نظر قيمت ارزانترين تركيب فلوئوردار مي‌باشد و مانند سديم فلورايد به كشل كريستال يا پودر مي‌باشد. بالاترين درجه خلوص را به ميزان 98 تا 99 درصد دارد، اما ميزان حلاليت آن كمتر از يك درصد مي‌باشد. كابرد اين ماده نيز در تصفيه آب زياد مي‌باشد.

3- اسيد سيليكوفلوريك (H₂SiF₆) : اين تركيب بصورت مايع بوده و درجه حلاليت آن زياد مي‌باشد. اما داراي درجه خلوص پايين و در حدود 22 تا 30 درصد است. بدون رنگ و شفاف بوده و داراي بوي نامطلوب مي‌باشد. مايعي است خورنده و محرك پوست اما راهبري آن در تصفيه‌خانه‌ها آسان است.

در خصوص نحوه تزريق فلوئور در تصفيه‌خانه‌هاي آب بايد توجه داشت كه اولا آب مورد نياز براي تهيه محلول فلورايد مادر نبايد سختي بيش از 75 ميلي‌گرم در ليتر داشته باشد زيرا وجود كلسيم و منيزيم در آب‌هاي سخت باعث توليد رسوب شده و منجر به انسداد لوله تزريق فلوئور مي‌شود. ثانيا فلوئور بهتر است در آخرين مراحل تصفيه آب، مثلا به آب خروجي از فيلترها تزريق شود، چون در غير اينصورت حدود 30 درصد فلوئور جذب فلوك‌هاي حاصل از انعقاد شده و از سيستم خارج مي‌شود و از طرفي چون مقدار كلسيم و منيزيم در اثر عمليات سختي‌گيري كاهش يافته و امكان رسوب و بي‌تاثيرشدن فلوئور به حداقل مي‌رسد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

در مناطق خشک و نیمه خشک جهان ماسه و شن ته نشین شده در آبراهه‌ها و رودخانه‌ها می‌توانند آب را برای اهداف شرب همانند آبیاری فراهم کنند. بعضی از آبراهه‌ها فصلی هستند ولی می‌توان آن را دائمی کرد. بستر آبراهه‌هایی که خشک هستند ولی دارای پوشش گیاهی سبز در بستر و پهنه‌های سیلابی هستند، نشان میدهند که آنها بایستی منبع آب در مجاورت زیر سطح بستر باشند.

سدهای زیرزمینی به صورت موانعی هستند که در زیر سطح زمین برای مهار جریان های آب زیر سطحی در آبرفت طبیعی ایجاد می گردند. این موانع می تواند به صورت موانع فیزیکی و یا هیدرولیکی باشند .معمولاً موانع هیدرولیکی در مجاورت سفره های آب شور در کنار دریا ، با هدف سد کردن آب شور دریا و حفاظت از سفره های آب شیرین در مجاورت آب شور انجام می گیرد.

سدهای زیرزمینی سیلابهایی را که منافذ ذرات درشت دانه بستر رودخانه را پر کرده و به سمت پائین دست از زیر زمین زهکش می‌شوند را کنترل می‌کند. سدهای زیرزمینی اجازة عبور آب باران بدون کاهش جریان به سمت اهالی در پائین دست می‌گردد. علاوه براین سدهای زیرزمینی هیچگونه نیازی به نگهداری نداشته و توسط ماسه یا گل مسدود نمی‌شوند. افت ناشی از تبخیز نیز غالبا" زمانیکه آب در ماسه ذخیره می‌گردد وجود ندارد.

وجود شرایط زمین شناسی و توپوگرافی مناسب زیر سطحی برای مخزن ذخیره آب و نیز برای محل احداث سد زیرزمینی ، مشابه آنچه برای سدهای روی سطح زمین در نظر گرفته می شود، حائز اهمیت است .که چنین شرایطی در محل مخروط افکنه های واقع در دامنه های کوهستانی دهانه خروجی دره ها و مسیل ها فراهم می باشد و نیز سنگ بستر در این گونه موارد بایستی دارای نفوذ پذیری خیلی کم و یا غیرقابل نفوذ جهت تجمع و ذخیره آب باشد.
بسیاری از کشورهای در حال توسعه در مناطقی که بارندگی به صورت فصلی و غیرقابل پیش بینی بوده ، واقع شده اند در این کشورها تهیه آب تا حد زیادی از طریق ذخیره کردن آن در فصل پر باران برای فصل های کم باران و در سال های مرطوب برای سال های خشک انجام می شود. یکی از راه های برطرف کردن کمبودهای فصلی آب ، استفاده از آبهای زیرزمینی است .ولی در برخی نواحی در اواخر فصل خشک ، حتی منابع آب زیرزمینی نیز به انتها می رسند و یا آب زیرزمینی در دسترس نیست و برای بهره برداری از آن نیاز به حفر چاه های عمیق و نصب پمپ است که البته این روش مقرون به صرفه نیست .
سفره های آب زیرزمینی خود به دو قسمت تقسیم می شوند :

الف) سفره های آزاد : در این نوع سطح ایستابی همان سطح فوقانی منطقه اشباع بوده و مقدار فشار در سطح ایستابی برابر فشار اتمسفر می باشد .

سفره های تحت فشار : به سفره های آرتزین یا محصور معروفند و در محلهایی تشکیل می شوند که اب زیرزمینی توسط لایه ای نسبتآ” نفوذ ناپذیر از بالا محدود شده و در نتیجه آن آب زیر زمینی تحت فشاری بیش از فشار اتمسفری دارد .

ب) گروه دوم مخازنی هستندکه در لایه های شکافدار، توده های آهکی و دولومیتی و همچنین بر اساس اطلاعاتی که در چند سال اخیر بدست آمده در توده های باز التی شکافدار تشکیل می شوند .مجموعه این مخازن به عنوان هیدروژئولوژی کارستیک شناسایی می شوند که به جای یک سفره زیر زمینی گسترده پیوسته یک مجموعه از شکافهای مرتبط که بعد عبور جریان آب است را به وجود می اورد . برای نمونه این نوع مخازن می توان غار آبی علی صدر در همدان را اشاره نمود . سدهای زیرزمینی را می‌توان از بتن، سنگ و ملات و گابیون با پوشش ضد آب مثل ورقه‌های پلاستیکی یا لایة رسی و یا خاک تثبیت شده احداث نمود.سدهای زیرزمینی در مقایسه با سدهای معمولی که در عرض رودخانه یا نهر به منظور ذخیره آب ساخته می شوند ، آب سطحی را در مخازن بالادست سد جمع آوری می کنند ولی سدهای زیرزمینی جریان آب زیرزمینی را مسدود می کند و آب را در زیر سطح زمین ذخیره می نماید. همچنین به عنوان سازه جمع کننده ای که جریان آب زیرزمینی را منحرف می نماید به کار می رود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مدلسازي شبكه توزيع آب
تعيين نقاط نصب فشار سنج و انجام عمليات فشارسنجي

به منظور تعيين و انتخاب نقاط نصب فشار سنج د رابتدا لازم است سيستم آب رساني و توزيع آب دقيقاً مورد بررسي قرار گرفته و پس از شناخت دقيق خصوصيات سيستم و همچنين انجام بررسي هاي لازم در خصوص وضعيت توپو گرافي منطقه مورد مطالعه ، نقاط نصب فشار سنج به گونه اي انتخاب گردند كه بتوان پس از نصب و قرائت فشارسنجهاي مورد نظر ، وضعيت فشاري سيستم توزيع را در كليه مناطق بررسي و تعيين نموده و همچنين از نتايج حاصل از آن در ارتباط با كاليبراسيون مدل هيدرو ليكي كه هدف نهايي از انجام اين فعاليت بشمار مي آيد ، استفاده نمود .
بطور كلي جهت تعيين نقاط نصب فشار سنج در يك سيستم توزيع آب عموماً بررسي هاي ذيل انجام مي گردد :[1]

- مطالعه انواع شبكه هاو تعيين وضعيت شبكه موجود
- وضعيت توپوگرافي و مورفولوژي منطقه
- نحوه تقسيم بندي نواحي فشاري شبكه توزيع
- چنانچه كليه موارد فوق در تعيين نقاط نصب فشارسنج در سيستم مورد توجه و مطالعه قرار گيرد در تفسير نتايج حاصل از قرائت فشارسنج ها با كمترين مشكل مواجه خواهيم بود . در غير اين صورت اولين نشانه هاي عدم بررسي كافي ، تفسير غلط نتايج بوده كه بالطبع بر بهره برداري سيستم تأثير گذار خواهد بود . از اين رو لازم است تا ضمن توجه كافي به نكات فوق نقاطي طرح و مشخص گرد كه در دوره بهره برداري از حد اقل اشكالات بر خوردار باشد . با توجه به اين مراتب ، در ادامه ابتدا انواع شبكه هاي توزيع مورد بررسي قرار گرفته و همچنين ساير موارد مطرح تشريح گرديده است .[1]

بررسي و مطالعه نقشه هاي سيستم توزيع آب
قبل از تشريح سيستم توزيع آب ، لازم است نكاتي در ارتباط با انواع سيستم هاي توزيع و نحوه تقسيم بندي آن ارائه گردد و سپس بر اساس شناخت حاصل شده، سيستم موجود مورد بررسي قرار گيرد .
در اين راستا، ابتدا به تشريح تقسيم  بندي شبكه هاي توزيع آب پرداخته شده ودر آخر شبكه موجود مورد بررسي قرار گرفته است .
انواع شبكه هاي توزيع آب به دو دسته كلي بر اساس موارد زير قابل تقسيم بوده كه در ادامه به تشريح پرداخته شده است .[5]

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

روشهاي كاهش پرت فيزيكي
بررسي وضعيت بهره برداري از مخازن (تا شير سر ريز مخازن )
از جمله فعاليتهايي كه بايستي در بهره برداري از تأسيسات مورد بررسي دقيق و كارشناسي قرار گيرد ، بررسي وضعيت بهره برداري از مخازن است . با توجه به اين امر ، در وضعيت فعلي  وقوع سرريز از مخازن موجود در تأسيسات موجود در سيستم بايستي مورد بررسي دقيق قرار گيرد .[10]
به دلايل زير در اكثر اوقات (بويژه در ساعات كم مصرف ) سر ريز مخازن محتمل بوده و طي بررسيهاي محلي كه در شهر هاي مختلف به عمل آمده بارها سر ريز مخازن حتي در فصل  تابستان مشاهده گرديده است . دلائل عمده اين امر عبارتند از :
-عدم وجود ارتفاع سنج سطح آب كه بدون آن عملاً پيش بيني وقوع سر ريز غير ممكن مي باشد .[1]
- بدليل مشكلات شبكه توزيع  آب پرسنل بهره بردارو مسئولان مربوطه بيشتر توجه و اهتمام خود را در بخش كنترل كيفيت آب وتأمين كمي آب مصرف ميكنند و لذا توجه كافي در جهت كنترل سر ريز آب مخازن اعمال نمي گردد .
- در حال حاضر بدليل عدم تكميل كار برگ بهره برداري از مخازن توسط پرسنل بهره بردار ، برآورد و تعيين دقيق تلفات ناشي از سر ريز مخازن ميسر نمي باشد . لذا فوايد جلوگيري از سر ريز مخازن تا بحال در كشور مورد ارزيابي صحيح قرار نگرفته است .
- عدم وجود تجهيزات كنترل سطح آب و به تبع آن عدم امكان جلوگيري خود كار سرريز مخازن .
- به دليل نوع بهره برداري فعلي و عدم وجود سوا بق آماري و اطلاعاتي ، پيش بيني  زمان وقوع سرريز مخازن ميسر نبود ه  و با توجه به اينكه در بعضي تاسيسات مأمور بهره بردار بطور تمام وقت وجود ندارد ، لذا زمان سر ريز  مخازن به هيچ وجه مشخص نمي باشد . اين امر در در زماني كه مخزن سرريز داشته باشد ، موجب بروز سرريز در ساعات زيادي مي گردد .
- با توجه به مراتب فوق، لزوم استفاده از تجهيزات كنترل سطح آب و بهينه سازي بهره بردار ي لازم و  ضروري است . در اين راستا ، ثبت دقيق اطلاعات بهره برداري نيز از ضروريات بوده و بايستي به آن اهتمام خاصي مبذول گردد . در اين رايستا ، در ادامه نمونه اي از كاربرگ بهره برداري از مخازن آب به همراه دستور العمل تكميل آن تشريح گرديده است .[9]

تهيه كاربرگ بهره برداري از مخازن

بطــــور كلـــــي بــــه منظـــــور ايجــــاد سيستــــــم تعميـــــر و نگهداري متكي بر     
  پيشگيري از وقوع حادثه (preventive  maintananee) لازم است در ابتدا روشهاي فعلي تعمير و نگهداري مورد بررسي قرار گرفته و سپس بر اساس آن روشهاي بهينه مورد بهره برداري در جهت افزايش راندمان سيستم ايجاد و ملاك عمل قرار گيرد .[2]
اولين اقدام در جهت نيل به هدف فوق بررسي مستندات و گزارشهاي روزانه ، هفتگي ، ماهانه و سالانه اكيپهاي بهره برداري در واحد هاي مختلف توليد ، انتقال و توزيع آب مي باشد . [2]
بدين ترتيب ضمن بررسي عملكــــــرد هر يك از واحد هاي مذكور روش هاي فعلي
بهره برداري مورد ارزيابي قرار مي گيرد .
با تــــوجه به اهميت موضوع مستند سازي رونــــد بهره برداري ، تا زمان مكانيزاسيون 
 بهره برداري در اين بخش و نصب ابزارهاي دقيق ، لازم است نسبت به تكميل كاربرگ بهره برداري مخازن آب اقدام گردد . در اين راستا كاربرگ بهره برداري از مخازن طراحي و تهيه گرديده و در ادامه به تشريح روند تكميل آن پرداخته شده است .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب