طرح يک سيستم صحيح تصفيه فاضلاب متناسب با شرايط موجود

در اکثر موارد براي طرح يک سيستم صحيح تصفيه فاضلاب متناسب با شرايط موجود، مجبور به انتخاب يک سيستم از ميان چندين گزينه متفاوت هستيم . لذا بايد ابتدا هر کدام از اين گزينه‌ها را ارزيابي کرده و سپس يکي از سيستمهاي پيشنهادي را انتخاب کنيم. ممکن است بسياري از گزينه‌ها مناسب شرايط مورد نظر ما باشند. هر کدام مزايا و معايب خاصي داشته باشند پس مجبور خواهيم بود که اين خصوصيات را پيدا کنيم و سپس آن سيستمي که بيشتر از همه رضايت ما را جلب مي‌کند انتخاب کنيم . براي ارزيابي اين گزينه‌ها ابتدا بايد شرايط کاري خود را کاملا" بشناسيم تا تنوانيم قضاوت صحيحي داشته باشيم. جهت ارزيابي سيستمهاي پيشنهادي بايد شاخصهاي خود را طبقه بندي نموده و موارد ذيل را حتما" در تعيين آنها به کار بگيريم :

1- اثر بخشي و اقتصادي بودن

2- اعتماد پذيري سيستم

3- انعطاف پذيري سيستم

4- سرمايه ثابت و هزينه عملياتي

5- فضاي عملياتي مورد نياز

6- نيازهاي راهبري و تعميرات و نگهداري

7- دفع مواد زايد حاصل از تصفيه فاضلاب.

- در هر مورد انتخاب بايد از خود بپرسيد :

آيا عملکرد سيستم مي‌تواند با جريان کاري متفاوت و مشخصات فاضلاب حاصل از آن تطبيق لازم را پيدا کند؟ هزينه نصب و راه اندازي و تعميرات و نگهداري چه مقدار است؟ آيا فضاي مورد نياز موجود است؟ چه مقدار آموزش و مهارت نياز است تا بتوانيم سيستم را راه اندازي کنيم ؟ آيا شما و کارکنان بخش بهره برداري آشنايي کافي با سيستم داريد تا با آن کار کنيد؟ اين سيستم چه نوع لجني توليد مي‌کند و چگونه اين لجن بايد دفع شود؟ البته بايد بدانيد که هيچ سيستم تصفيه استانداردي در همه شرايط کار نمي کند بسته به اينکه شما با چه کسي صحبت مي‌کنيد با دامنه گسترده اي از عقايد و نظرات در مورد يک سيستم بخصوص روبرو خواهيد شد. البته مطمئن باشيد که با يک برخورد نظام گرا (Systematic) مي‌توانيد انتخابها را دسته بندي و ارزيابي کنيد و هر چه بيشتر وارد کار مي‌شويد متوجه مي‌شويد که چه نکاتي اهميت دارد و به سؤالات با اهميت تري مي‌رسيد.

هدف از ارزيابي هرگزينه اين است که شانس بررسي درست را بالا برده و ريسکها را کم کنيم. يکي از بهترين راههاي ارزيابي يک سيستم اين است که آن را در حال کارکردن در جايي همانند مورد کاري خودمان ببينيم. قبل از بازديد از محل، سؤالات خود را فرموله کنيد : ببينيد که هزينه و زمان راه اندازي چه مقدار بوده است، هر روز چه مقدار فاضلاب تصفيه مي‌شود؟ آيا اين فاضلاب شبيه به فاضلاب شماست؟ چه مدتي سيستم در محل بوده و چه مشکلات و مسائلي ايجاد کرده است؟ به چه تغييرات و اصلاحاتي نياز بوده تا اين سيستم کار کند؟ پيش زمينه اپراتورها چه مقدار بوده و چه مقدار آموزش ديده‌اند تا با اين سيستم کار کنند؟ چه مقدار زمان و مراقبت لازم است تا سيستم کار کند؟ کيفيت خدمات بعد از فروش، راضي بوده است؟ ببينيد چرا مديريت فکر مي‌کند که سيستم همانگونه کار مي‌کند که قرار بوده کار کند؟ چه نوع آزمايشها و داده‌هايي موجود است؟ آيا مجوز دهندگان از سيستم بازديدي داشته‌اند و از آن راضي بوده اند؟ با نگاه اجمالي به سيستم ببينيد از عهده چنين سيستمي در محيط کاري خود بر مي‌آييد؟ آيا از اصول راهبري به اندازه کافي اطلاع داريد؟ آيا تمايلي به حمل مواد زايد و تهيه مواد شيميايي داريد؟ آيا هزينه‌هاي خريد و راه اندازي و تعميرات نگهداري در حد بودجه شماست؟

يکي ديگر از راههاي ارزيابي يک سيستم انجام آزمايش در مقياس آزمايشگاهي است. (bench scale) انجام آزمايشها در مقياس آزمايشگاهي در حقيقت يک شبيه سازي در مقياس کوچک است و هدف از آن ارزيابي تکنولوژي موجود تحت شرايط کنترل شده است. شما مي‌توانيد با تغيير پارامترهاي آزمايش قسمتهايي از فاضلاب اصلي را تحت آزمايش قرار دهيد . آزمايشهاي آزمايشگاهي قدم اوليه مناسب براي شناخت سيستم با هزينه کم و تجربيات مشخص شده است و شما مي‌توانيد با آنچه به دست آورده ايد مشکلات سيستم اصلي را حل کنيد.

از فروشنده بپرسيد چگونه مي‌توان اين آزمايشها را انجام داد. قدم بعدي انجام آزمايش در مقياس نيمه صنعتي (pilot) است هدف از اين آزمايش ارزيابي روش تصفيه تحت شرايط ميداني (field) قبل از پياده سازي سيستم است. اگر سيستم تحت شرايط حقيقي آزمايش شود مي‌تواند اطلاعات لازم را براي طراحي به ما بدهد . هر موقعي که لازم بود بايد قبل از خريد، يک سري آزمايش در مقياس نيمه صنعتي انجام شود. کسري از فاضلاب در يک پايلوت تصفيه مي‌شود. تجهيزات اين آزمايش کوچک تر از مقياس اصلي است. شخصي که آزمايش نيمه صنعتي را انجام مي‌دهد بايد آگاهي کامل داشته باشد تا بتواند پيشگويي کند . آيا واقعا" سيستم در مقياس حقيقي هم همين نتيجه را مي‌دهد؟ اگر تجهيزات را از يک فروشنده خريداري مي‌کنيد کاملا" بر طبق دستورات آنها آزمايشها را انجام دهيد. تجهيزات را در محل نگهداريد و بدون کمک فروشنده چند هفته با آن کار کنيد تا حدي که مطمئن شويد با تجهيزات آشنا شده ايد. تصفيه فاضلاب آزمايشي را ادامه دهيد ، ببينيد آيا مي‌توانيد از عهده مشکلات برآييد؟

انجام آزمايش در مقياس نيمه صنعتي شايد مهم ترين عامل در طراحي يک سيستم پيش تصفيه باشد، ممکن است شما بشنويد که يک سيستم در جايي ديگر کاملا" موفق عمل کرده و خوب کار ميکند ولي از آنجايي که ماهيت فاضلابي که شما با آن سر و کار داريد کاملا" با آن فاضلاب متفاوت است شايد مجبور باشيد که از سيستم ديگري استفاده کنيد . تا زماني که خودتان با فاضلابي که با آن سر و کار داريد آزمايش انجام نداده ايد نمي توانيد مطمئن باشيد که يک سيستم کار مي‌کند يا نه؟

تصفیه بیولوژیکی پسآب صنعتی

دیر زمانی نیست که یکی از اهداف مهم واصلی در قانون تاًسیس شرکتها و کارخانجات صنعتی در ایران حفظ محیط زیست و جلوگیری از آلودگی آن تعیین شده است. به موجب این قانون کارخانجات صنعتی می بایست نظارت و دقت مضاعفی در خصوص جلوگیری از تخریب محیط زیست به هر نحو به عمل آورند. در غیر این صورت با برخوردهای جدی و شدیدی از سوی سازمان حفاظت از محیط زیست روبرو خواهند شد.

در دهه های گذشته تعاریف جدیدی از توسعه یافتگی و پایداری در فرایند توسعه در کتب و محافل علمی و سیاسی مشاهده می شود . یکی از نگرش های جدید توسعه یافتگی و یکی از ارکان مهم توسعهً پایدار در کشورهای مدعی ، برخورد با آثار سوء مسایل زیست محیطی می باشد که پیگیری جدی در جهت جلوگیری از بروز آن، به فرهنگ و نگرش دولت ها در خصوص ارزش نهادن به فرهنگ والای انسانی بستگی دارد

در دو دههً گذشته در کشور عزیز ما ، ایران نیز به حفظ محیط زیست و جلوگیری از تخریب آن توجه زیادی شده است . ایران نیز مانند دیگر کشورهای جهان متعهد گردیده که درجهت حفظ محیط زیست به طور جدی تلاش و این کره خاکی را برای نسل های آینده حفظ نماید.

از جملهً این تعهدات حفظ منابع آبی و احداث تصفیه خانه فاضلاب برای تصفیه آبهای آلوده می باشد. آلودگی آب علاوه براینکه باعث نشر بسیاری از بیماری های مختلف می شود، سلامت و کیفیت منابع محدود آب تمیز را نیز تحت تاًثیر قرار داده ودر بلند مدت صدمات زیادی را بر پیکره توسعهً اقتصادی و اجتماعی جامعه وارد می سازد. از این جهت بازیافت فاضلابها و پسآبهای صنعتی ، بخصوص در کشورهایی که دچار کم آبی یا بی آبی هستند ، اهمیت خاصی پیدا نموده واین روش در حال حاضر در ایران نیز مورد توجه قرار گرفته و بسیاری از صنایع کشور در بازیافت پسابهای صنعتی به منظور افزایش تولید وایجاد شرایط و فضای توسعه اقدام می نمایند.

تصفیه بیولوژیکی پسآب های صنعتی نیز یکی از روش های استاندارد و قابل قبول در سطح جهان است که در جهت استفاده مجدد و بازیافت آب در کارخانجات صنعتی از آن استفاده می شود.

مبحث اول:

مشخصه های فیزیکی،شیمیایی و زیست شناسی فاضلاب

فاضلاب را از روی ترکب فیزیکی ، شیمیایی و زیست شناختی (بیولوپژیکی) آن مشخص می کنند که به اختصار در ادامه به آن می پردازیم :

الف : مشخصه های فیزیکی (مواد جامد ، رنگ ، بو ، دما ، کدورت و چگالی)

الف-1 : مواد جامد :

عبارت است از مواد شناور ، مواد قابل ته نشینی ، مواد کلوییدی و مواد محلول است . در کل مواد جامد عبارت است از تمامی موادی که به شکل پسمانده تبخیر فاضلاب در دمای 103 تا 105 درجه باقی می ماند

الف-2 رنگ :نمایانگر وضعیت یا عمر فاضلاب است رنگ هر فاضلاب نمایانگر وضعیت کیفی آن نیز میباشد

الف-3 : بو :بوی فاضلاب معمولا" از گازهای حاصل از تجزیه مواد عالی یا گازهای محلول در آن و یا از مواد افزوده شده به فاضلاب ناشی می شود بو یکی از مهمترین مشخصه های فاضلاب است ک اختلالات و موانع زیادی در مسایل بهداشتی ، تشخیص بو و حتی مانع سرمایه گذاری در نقاط آلوده به فاضلاب می شود

الف-4 : دما :

عدم کنترل دمی فاضلاب های صنعتی و خانگی که معمولا" به دلیل واکنشهای زیست شناختی با افزایش رو برو است باعث ایجاد شوک به آبهای پذیرنده فاضلاب های فوق از لحاظ افت شدید اکسیژن محلول در خلال ماههای گرم میشود (چرا که اکسیژن در آب گرم کمتر از آب سرد حل میشود )

که ممکن است موجب مرگ ومیر در حیات آبی میشود

الف-5 :

کدورت : شاخصی است برای تعیین کیفیت فاضلاب ها و آبهای طبیعی از لحاظ مقدار مواد معلق اضافی و کلوییدی موجود در آن .

الف-6 : چگالی :

به دلیل امکان تشکیل جریانهای چگالی در مخازن ته نشینی و در سایر واحد های تصفیه خانه ، از مشخصه ای فیزیکی مهم فاضلاب تلقی میشود

ب : مشخصه های شیمیایی ( مواد آلی ، اندازه گیری محتوای آلی،ماده غیر عالی ، گازها)

تصفیه آب نهایی

بررسی روش های تصفیه آب خانگی و کاربرد آنها 
دستگاههای تصفیه آب خانگی برای حذفیا کاهـش مواد زائد آب آشامیدنی بکار میروند. این مواد عمدتا عبارتند از : 
الف)سختی آب 
ب) کلر و ترکیبات بیماریزای کلر 
ج) فلزات سنگین 
د) آلودگی هایمیکربی 
در زیر به بررسی این پارامترها و روشهای تصفیه آن ها می پردازیم : 
۱)مواد زائد آب 
الف) سختی آب [۱] 
املاح موجود در آب موجب بالا رفتنسختی آب می شوند 
تماس آب با ترکیبات آهکی موجود در زمین باعث ورود عوامل سختیدر آب ها شده و معمولا آب های زیرزمینی از سختی زیادتری نسبت به آب های سطحیبرخوردارند. 
سختی آب، عملا شاخص میزان فعل و انفعال آب با صابون است و برایشستشو با آب های سخت تر به صابون زیادتری نیاز است. سختی آب به مجموعه املاح کلسیمو منیزیم موجود در آب بر حسب میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم اطلاق میشود. 
طبقهبندی آب ها از نظر سختی بشرح زیر میباشد : 
ـ آب های سبک : ۶۰-۰ میلی گرم درلیتر 
ـآب های با سختی متوسط : ۱۲۰-۶۰ میلی گرم در لیتر 
ـ آب های سخت : ۱۸۰-۱۲۰میلی گرم در لیتر 
ـ آب های خیلی سخت : بیشتر از ۱۸۰ میلی گرم در لیتر 
ـ آب های سخت در درجه حرارت بالا در جداره کتری و دیگ های بخار رسوبات کربناتکلسیم ایجاد میکند. مطالعات اخیر نشان داده که مصرف آب های سخت تر بعلت وجود منیزیمو کلسیم مرگ های ناگهانی ناشی از امراض قلبی و عروقی را به شدت کاهش میدهد. 
درحال حاضر هیچگونه رابطه ای میان پیدایش سنگ کلیه و سختی آب گزارش نشده است. علاوهبر این وجود کلسیم و منیزیم در آبهای آشامیدنی سخت مانع جذب فلزات سنگین نظیر سرب،کادمیوم، روی و مس و رسوب آنها در استخوانها می شود. 
در عین حال در نقاطی ازروسیه که از آب های نسبتا سخت استفاده می کنند به مواردی از پیدایش سنگ در مجاریادرار برخورده اند. این موضوع تقریبا در آب های با سختی ۵۰۰ میلی گرم در لیترکربنات کلسیم به اثبات رسیده است. 
از سوی دیگر در نقاطی که از آب های نرم تراستفاده می شود، به فشار خون، وجود چربی و کلسترول در خون برخورده اند که هر دویاین عوامل میتواند در مرگ های ناگهانی بسیار مؤثر باشد. به طور کلی میتوان گفت کهدر نقاطی که آب سخت مصرف می شود امراض قلبی کمتر از نقاطی است که ساکنین آنها آبهای سبک تر مصرف می کنند. به علاوه بروز سکته های قلبی در نقاط با آب های سخت تر بهمراتب کم تر از نقاط با آب های سبک تر است . 
ب) کلـر [۲] 
برای میکرب زدایی،در تصفیه خانه های شهری کلر به آب افزوده میشود 
کلر و ترکیبات آن برای ضدعفونیآب آشامیدنی در تصفیه خانه ها به آب اضافه میگردد. در سالهای اخیر تحقیقات بعملآمده نشان داده اند که مواد آلی موجود در آب با کلر ترکیب شده و ایجاد تری هالومتانها، کلرات و سایر ترکیبات جانبی مضر و سمی می نمایند که باعث بروز انواع بیماریهایصعب العلاج در انسان میگردند. 
ج) فلزات سنگین [۳] 
فلزات سنگین از طریق نفوذپساب صنعتی در آب آشامیدنی به انسان منتقل میشود 
فلزات سنگین با توجه به توسعهشهرنشینی و صنایع که منجر به افزایش میزان فاضلاب و پساب تولید گردیده است، عمدتااز طریق دفع نادرست و غیربهداشتی فاضلاب شهری و پساب صنعتی وارد محیط زیست می گردد. مرگ و میرهای آبزیان در اثر تخلیه پساب های محتوی فلزات سنگین در دنیا و ایران بیسابقه نیست. سبزیجات اطراف تهران نیز که با فاضلاب آبیاری میشود از این آلودگی هابی بهره نمیباشد. فلزات سنگین شامل سرب، جیوه، روی، نیکل، کرم، کادمیوم و غیرهمیباشد. وجود فلزات سنگین در غلظت بیش از استاندارد در آب شرب باعث عوارض مختلفنظیر مسمومیت، حساسیت شدید، ضایعات کروموزومی، عقب افتادگی ذهنی، فراموشی،پارکینسن، سنگ کلیه، نرمی استخوان و انواع سرطان منجمله سرطان پروستات میگردد. یکیاز کارشناسان محیط زیست، آلودگی محیط مخصوصا آب با فلزات سنگین را بعنوان بزرگترینگناهی که بشر در طبیعت انجام میدهد ارزیابی نموده است.. 
د) میکرواورگانیزم هایبیماری زا 
میکربها از طریق نفوذ فاضلاب انسانی در آب آشامیدنی به انسان منتقلمی شوند 
امراض مختلفی بوسیله آب به انسان منتقل می شوند. از جمله این امراض میتوان وبا، حصبه، اسهال میکربی و خونی، هپاتیت، سل، دیفتری، انگلهای خونی و کبدی رانام برد. عوامل بروز این بیماریها که شامل تک یاخته ها، ویروس ها، باکتری ها، کرمها و انگلها می باشند، از طریق نفوذ فاضلاب در آب آشامیدنی به انسان منتقل می شود. بیماری های ناشی از آب آلوده سالانه نزدیک به یک میلیارد انسان را در روی کره زمینمبتلا می کند و باعث مرگ حدود ۱۰ میلیون نفر می شود.