مرجع تخصصی آب و فاضلاب

حفاری عمودی (Vertical Drilling): روشها، محاسبات، ساخت دستگاه، و شیوه اجرا

۱. روشهای حفاری عمودی

حفاری عمودی برای اهداف مختلفی مانند چاه های آب، نفت، گاز، اکتشاف معدن، و مطالعات ژئوتکنیک استفاده میشود. روشهای اصلی عبارتند از:

• حفاری دورانی (Rotary Drilling):

  • استفاده از مته چرخان برای خردکردن سنگ یا خاک.

  • مناسب برای چاه های عمیق (تا چندین کیلومتر) در سنگهای سخت.

• حفاری ضربه ای (Percussion Drilling):

  • استفاده از وزنه های ضربه ای برای شکستن لایه های سنگی.

  • ایدهآل برای چاه های کم عمق در سنگ های شکننده.

• حفاری سیم مغزهگیری (Core Drilling):

  • استخراج نمونه های استوانه ای (Core) از لایه های زیرزمینی.

  • کاربرد در اکتشاف معادن و مطالعات زمینشناسی.

• حفاری هیدرولیک (Hydraulic Drilling):

  • استفاده از جت آب پرفشار برای حفاری در خاکهای نرم.

۲. محاسبات کلیدی

• محاسبۀ نیروی مورد نیاز (WOB - Weight on Bit):
  ρسیال​×g×h×A=نیروی مورد نیاز
  ρسیال=چگالی سیال حفاری، g=شتاب گرانش، h=عمق، A=سطح مقطع مته

• فشار هیدرواستاتیک سیال:
  P=ρ×g×h

• سرعت پیشروی (ROP - Rate of Penetration):
  ROP=زمان/مقدار خاکبرداری​

• گشتاور حفاری (Torque):
  T=F×r
  F=نیروی مماسی، r=شعاع مته

۳. ساخت دستگاه و تجهیزات

• دکل حفاری (Drilling Rig):

  • ارتفاع دکل: ۱۰–۶۰ متر (بسته به عمق چاه).

  • سیستم بالابر (Hoisting System): وینچ و کابل برای جابهجایی مته و لوله ها.

• مته ها (Drill Bits):

  • مته الماسه (Diamond Bit): برای سنگ های بسیار سخت.

  • مته سه مخروطی (Tricone Bit): برای سنگ های نیمه سخت تا سخت.

• سیستم گردش سیال (Mud Circulation System):

  • پمپهای فشار بالا: تزریق سیال (گِل حفاری) برای خنک‌سازی و حمل خاک.

  • مخزن و فیلترها: جداسازی ذرات از سیال.

• سیستم کنترل (Control System):

  • مانیتورینگ فشار، دما، و گشتاور در لحظه.

۴. شیوه اجرا

۱. آماده‌سازی محل:

• تعیین دقیق موقعیت چاه با GPS یا نقشه‌برداری.

• تسطیح زمین و نصب دکل حفاری.

۲. شروع حفاری:

• نصب لوله های حفاری (Drill Pipe) و مته.

• تزریق سیال حفاری برای روانکاری و خنک‌سازی.

۳. مدیریت سیال حفاری:

• تنظیم چگالی و ویسکوزیته سیال برای جلوگیری از ریزش دیواره چاه.

• بازیابی و تصفیه سیال برای استفاده مجدد.

۴. نمونه‌برداری و ثبت داده‌ها:

• جمع‌آوری نمونه‌های خاک یا سنگ (در حفاری مغزه گیری).

• استفاده از لاگ‌های چاهی (Well Logging) برای ثبت مشخصات لایه ها.

۵. تکمیل چاه:

• نصب لوله جدار (Casing) برای جلوگیری از ریزش.

• سیمانکاری فضای بین لوله جدار و دیواره چاه.

۶. تست نهایی:

• تست فشار برای اطمینان از آببندی.

• ارزیابی بازده چاه (در چاههای آب یا نفت).

۵. چالش ها و راهکارها

• ریزش دیواره چاه:

  • راهکار: افزایش چگالی سیال حفاری یا نصب لوله جدار.

• برخورد با لایه های سخت:

  • راهکار: استفاده از مته های الماسه یا کاهش سرعت چرخش.

• نشت سیال حفاری:

  • راهکار: افزودن مواد غلیظ‌کننده به سیال.

۶. مزایای حفاری عمودی

• دقت بالا: امکان دسترسی به اعماق بسیار زیاد (تا ۱۲ کیلومتر در چاههای نفت).

• انعطاف‌پذیری: اجرا در انواع زمین (از خاک نرم تا سنگ سخت).

• نمونه‌برداری دقیق: استخراج داده‌های زمینشناسی برای تحلیلهای بعدی.

۷. کاربردهای اصلی

• استخراج منابع: نفت، گاز، آبهای زیرزمینی، و معادن.

• مطالعات ژئوتکنیک: بررسی مقاومت خاک برای پروژههای عمرانی.

• پروژههای زیست محیطی: نظارت بر سفرههای آب یا تزریق مواد برای پاکسازی.

حفاری عمودی بهعنوان یک روش اساسی در صنایع نفت، گاز، و مهندسی عمران، با ترکیبی از فناوری های مکانیکی و هیدرولیکی، امکان دسترسی به اعماق زمین را فراهم می‌کند. انتخاب روش حفاری به عواملی مانند عمق مورد نظر، جنس زمین، و هدف پروژه بستگی دارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

شبکه آب: طراحی، نکات، فرمولها، روشها و چالشها

۱. طراحی شبکه آب

• نکات کلیدی طراحی:

  • محاسبه تقاضا: پیشبینی جمعیت، مصرف سرانه، نیازهای صنعتی و آتشنشانی.

  • انتخاب مصالح لوله ها: مقاومت در برابر خوردگی، فشار، و عمر طولانی (مانند PVC، چدن داکتیل، یا پلیاتیلن).

  • الگوی شبکه: حلقه های بسته (برای کاهش قطعی و توزیع یکنواخت) یا شاخهای (هزینۀ پایینتر).

  • مدیریت فشار: جلوگیری از فشار بیشازحد (ترکیدگی) یا فشار کم (کاهش کیفیت).

  • پایداری: تطابق با تغییرات اقلیمی و رشد جمعیت.

۲. فرمولها و محاسبات

• محاسبه دبی (Q):

  • Q=P×q×F
    P=جمعیت، q=مصرف سرانه، F=ضریب اوج

• محاسبه افت فشار:

  • معادلۀ هیزن-ویلیامز:
    V=0.849×C×R0.63×S0.54
    C=ضریب زبری، R=شعاع هیدرولیک، S=شیب

  • معادلۀ دارسی-وایسباخ:
    hf​=f×L/D​×V2 /2g

• سرعت جریان:
  V=Q/A​ (حد مطلوب: ۰.۵–۲.۵ m/s).

۳. روشهای طراحی و چالشها

• روشها:

  • شبکه گرانشی: استفاده از شیب طبیعی زمین (کاهش هزینه پمپاژ).

  • شبکه پمپاژ: برای مناطق مرتفع یا مسافت های طولانی.

• چالشها:

  • فرسودگی زیرساخت های قدیمی.

  • یکپارچه سازی فناوری های نوین (مانند SCADA).

  • تغییرات اقلیمی و کمآبی.

۴. نگهداری و بازسازی

• نگهداری پیشگیرانه:

  • بازرسی دورهای با دوربین های CCTV.

  • شناسایی نشت با دستگاه های آکوستیک یا گاز ردیاب.

  • شستشوی خطوط برای جلوگیری از رسوب.

• روش های بازسازی:

  • بدون حفاری (Trenchless):

    • لاینینگ (Slip Lining): قراردادن لوله جدید در داخل لوله فرسوده.

    • پایپ برستینگ: جایگزینی لوله قدیمی با لوله بزرگتر.

    • CIPP (Cured-In-Place Pipe): استفاده از رزین پلیمری برای ترمیم.

  • روشهای سنتی: تعویض لوله با حفاری باز.

۵. افزایش قطر شبکه موجود

• روشها:

  1. نصب خط موازی: اضافه کردن لوله جدید در کنار خط موجود.

  2. پایپ برستینگ: شکستن لوله قدیمی و جایگزینی با لوله بزرگتر.

  3. اسپیرال وایندینگ: افزایش قطر با نوارهای پلیمری مارپیچ.

  4. استفاده از پمپهای تقویتی: افزایش فشار برای جبران محدودیت ظرفیت.

۶. روشهای حفاری

• حفاری باز (Open-Cut):
  مناسب برای مناطق کمتراکم، اما با اختلال در ترافیک و محیط زیست.

• فناوریهای بدون حفاری:

  • حفاری افقی هدایتشده (HDD): برای عبور از زیر رودخانه ها یا جاده ها.

  • میکروتونلینگ: حفاری دقیق با قطر کم برای مناطق شهری.

  • لوله کشی جکی (Pipe Jacking): نصب لوله با فشار هیدرولیک.

۷. چالش های کلیدی

• طراحی: هماهنگی با توسعۀ شهری، محدودیت های بودجه.

• بازسازی: تداخل با زیرساخت های موجود (برق، گاز).

• افزایش قطر: هزینه های بالا و نیاز به فناوری های پیشرفته.

۸. نرمافزارهای کاربردی

• EPANET: شبیه سازی هیدرولیکی شبکه.

• WaterGEMS: بهینه سازی طراحی و مدیریت فشار.

با ترکیب روشهای نوین بدون حفاری و مدیریت هوشمند فشار، میتوان عمر شبکههای آب را افزایش داد و چالشهای توسعۀ شهری را کاهش داد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

روز جهانی آب: تاریخچه، عملکرد و آینده
روز جهانی آب (World Water Day) هر ساله در ۲۲ مارس به ابتکار سازمان ملل متحد برگزار می‌شود تا اهمیت آب شیرین و مدیریت پایدار منابع آبی را برجسته کند. این روز فرصتی است برای افزایش آگاهی عمومی، تشویق اقدامات جهانی و الهامبخشی به دولت‌ها، سازمان‌ها و افراد جهت مقابله با بحران آب.

۱. تاریخچه روز جهانی آب
ریشه‌های شکلگیری:

در کنفرانس محیط زیست و توسعه سازمان ملل (UNCED) معروف به اجلاس ریو در سال ۱۹۹۲، پیشنهاد اختصاص روزی به آب مطرح شد.

مجمع عمومی سازمان ملل در دسامبر ۱۹۹۲، قطعنامه A/RES/۴۷/۱۹۳ را تصویب کرد و ۲۲ مارس را به عنوان روز جهانی آب نامگذاری کرد.

اولین برگزاری: سال ۱۹۹۳ با شعار \"آب برای زندگی\" به عنوان نخستین روز جهانی آب جشن گرفته شد.

۲. اهداف و عملکرد‌های کلیدی
الف) افزایش آگاهی عمومی
آموزش درباره ارتباط آب با چالش‌هایی مانند فقر، بهداشت، جنسیت و تغییرات اقلیمی.

انتشار گزارش‌های علمی (مانند گزارش جهانی توسعه آب) توسط سازمان‌های زیرمجموعه UN مانند یونسکو و UN-Water.

ب) تشویق اقدامات عملی
حمایت از پروژه‌های آبرسانی در مناطق محروم (مثال: کمپین \"آب برای همه\").

ترویج فناوری‌های نوین مانند تصفیه آب با انرژی خورشیدی یا سیستم‌های بازیافت آب خاکستری.

ج) هماهنگی بینالمللی
همکاری با کشور‌ها برای اجرای هدف ششم توسعه پایدار (SDG۶): \"دسترسی به آب و بهداشت پایدار برای همه تا ۲۰۳۰\".

ایجاد پلتفرم‌هایی مانند شبکه بینالمللی سازمان‌های حوضه آبریز (INBO) برای مدیریت مشترک منابع آب.

د) تم‌های سالانه
هر سال یک موضوع خاص برای تمرکز بر جنبه‌های مختلف بحران آب انتخاب می‌شود:

۲۰۲۳: \"تسریع تغییرات\" (Accelerating Change)

۲۰۲۲: \"آب‌های زیرزمینی: نامرئی، حیاتی\"

۲۰۲۱: \"ارزشگذاری آب\"

۲۰۲۰: \"آب و تغییرات اقلیمی\"

۳. دستاورد‌های مهم
کاهش ۴۰ درصدی جمعیت بدون دسترسی به آب آشامیدنی ایمن از سال ۲۰۰۰ تاکنون (طبق گزارش WHO/UNICEF).

تصویب کنوانسیون آب سازمان ملل (۱۹۹۷) برای مدیریت منابع آب فرامرزی.

راهاندازی صندوق سازگاری با تغییرات اقلیمی برای پروژه‌های مرتبط با آب.

۴. چالش‌های پیشرو
کمبود آب: تا سال ۲۰۳۰، تقاضای جهانی آب ۴۰ درصد بیش از عرضه خواهد بود (پیشبینی UN).

تغییرات اقلیمی: تشدید سیل‌ها، خشکسالی‌ها و شوری آب‌های زیرزمینی.

آلودگی آب: ورود سالانه ۸ میلیون تن پلاستیک به اقیانوس‌ها و آلاینده‌های صنعتی مانند PFAS.

نابرابری: ۲ میلیارد نفر هنوز به آب آشامیدنی ایمن دسترسی ندارند.

۵. آینده روز جهانی آب
الف) فناوری‌های نوین
استفاده از هوش مصنوعی برای پیشبینی خشکسالی و مدیریت مصرف.

توسعه نمکزدایی مقرونبهصرفه و آبشیرینکن‌های خورشیدی.

بهکارگیری سنسور‌های IoT برای پایش کیفیت آب در لحظه.

ب) سیاستگذاری و همکاری
تقویت قوانین بین المللی برای حفاظت از منابع آب فرامرزی.

ادغام مدیریت آب با برنامه‌های کاهش انتشار کربن (Net Zero).

مشارکت بخش خصوصی در پروژه‌های زیرساخت آب (PPP).

ج) آموزش و توانمندسازی
ترویج آموزش سواد آبی در مدارس و جوامع محلی.

حمایت از نقش زنان در مدیریت منابع آب (زنان ۸۰ درصد آب خانگی را مدیریت می‌کنند).

۶. نقش شما چیست؟
صرفه جویی در مصرف: کاهش زمان دوش گرفتن، استفاده از لوازم کاهنده مصرف.

حفاظت از منابع: جلوگیری از آلودگی آب با کاهش پلاستیک و مواد شیمیایی.

حمایت از کمپین‌ها: مشارکت در رویداد‌های محلی یا جهانی مانند چالش #صرفه‌جویی_در_آب.

جمع بندی
روز جهانی آب نه تنها یک رویداد نمادین، بلکه فراخوانی برای اقدام جمعی است. با توجه به پیشبینی‌های فزاینده درباره بحران آب، آینده این روز در گروی نوآوری، همکاری بین المللی و تغییر رفتار‌های فردی است. هر قطره آب ارزشمند است و هر اقدام کوچک می‌تواند موجی بزرگ ایجاد کند!

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

بهینه‌سازی مصرف آب یکی از مهمترین چالش‌های جهانی در زمینه مدیریت منابع طبیعی است. با توجه به افزایش جمعیت و تغییرات اقلیمی، استفاده هوشمندانه از آب ضروری است. در زیر روش‌های کلیدی برای بهینه‌سازی مصرف آب در بخش‌های مختلف آورده شده است:

---**۱. در بخش کشاورزی**
- **استفاده از سیستم‌های آبیاری مدرن**:
- آبیاری قطره‌ای یا زیرسطحی (کاهش تبخیر و هدررفت آب).
- آبیاری هوشمند با حسگرهای رطوبت خاک.
- **کشت محصولات کم‌آب‌بر**: انتخاب گونه‌های گیاهی سازگار با شرایط خشکی.
- **مدیریت زمان آبیاری**: آبیاری در ساعات خنک (صبح یا شب) برای کاهش تبخیر.
- **استفاده از مالچ**: پوشش خاک با مواد طبیعی برای حفظ رطوبت.

---

### **۲. در بخش خانگی و شهری**
- **تعمیر نشتی‌ها**: بررسی لوله‌ها، شیرآلات و سرویس‌های بهداشتی.
- **استفاده از تجهیزات کم‌مصرف**:
- شیرهای هوشمند، دوش‌ها و توالت‌های کم‌فشار.
- ماشین‌های لباسشویی و ظرفشویی با رتبه انرژی A+.
- **بازیافت آب خاکستری**: استفاده مجدد از آب حمام، ظرفشویی یا لباسشویی برای آبیاری یا فلاش تانک.
- **جمع‌آوری آب باران**: نصب سیستم‌های ذخیره آب باران برای مصارف غیرشرب.
- **آبیاری فضای سبز با روش‌های کارآمد**: استفاده از آبیاری قطره‌ای برای باغچه‌ها.

---

**۳. در بخش صنعت**
- **بازیافت و استفاده مجدد از آب**: تصفیه آب مصرفی و استفاده مجدد در فرآیندهای صنعتی.
- **بهینه‌سازی فرآیندها**: کاهش مصرف آب در تولید با فناوری‌های نوین.
- **نصب سیستم‌های خنک‌کننده مدار بسته**: جایگزینی سیستم‌های خنک‌کننده باز با سیستم‌های بسته.

---

**۴. در سطح عمومی و سیاستگذاری**
- **آموزش و فرهنگ‌سازی**:
- برگزاری کمپین‌های آگاهی‌بخش درباره ارزش آب.
- آموزش روش‌های صرفه‌جویی در مدارس و رسانه‌ها.
- **تعرفه‌گذاری پلکانی**: افزایش هزینه آب برای مصرف بالاتر از حد مجاز.
- **قوانین سختگیرانه**: محدودیت استفاده از آب در مصارف غیرضروری (مانند شستشوی پیاده‌روها).

---

**۵. مدیریت منابع آب**
- **حفاظت از منابع آبی**: جلوگیری از آلودگی رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و سفره‌های زیرزمینی.
- **مدیریت یکپارچه آبخیزداری**: احیای مناطق آبخیز برای افزایش نفوذ آب به سفره‌ها.
- **استفاده از فناوری‌های نوین**:
- شیرین‌سازی آب دریا (در مناطق ساحلی).
- تصفیه پساب و بازچرخانی آن.

---

**۶. در طراحی شهری و معماری**
- **استفاده از گیاهان بومی و مقاوم به خشکی** در فضای سبز شهری.
- **طراحی ساختمان‌های سبز**: سیستم‌های بازیافت آب و استفاده از سقف‌های سبز.

---

**۷. استفاده از فناوری‌های هوشمند**
- **نصب کنتورهای هوشمند**: نظارت لحظه‌ای بر مصرف آب و شناسایی نشتی‌ها.
- **اپلیکیشن‌های مدیریت مصرف**: ارائه گزارش مصرف و راهکارهای کاهش.

---

**نتیجه**
بهینه‌سازی مصرف آب نیازمند مشارکت همگانی، فناوری‌های نوین و سیاستگذاری دقیق است. با اجرای این روش‌ها می‌توان از بحران کم‌آبی جلوگیری کرد و منابع آب را برای نسل‌های آینده حفظ نمود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

بررسی فرآیندهای حذف برخی از مواد آلاینده خاص از آب و روش‌های تصفیه متناسب با آن‌ها می‌پردازد.

مقدمه

آب یکی از ضروری‌ترین منابع برای حیات و فعالیت بشر است. با این وجود، آب به دلیل تماس با منابع مختلف آلاینده، ممکن است حاوی مواد مضر برای سلامت انسان باشد. فرآیندهای تصفیه آب با هدف حذف این مواد آلاینده و بهبود کیفیت آب انجام می‌شوند. در این مقاله به بررسی روش‌های حذف برخی از مواد آلاینده خاص و فرآیندهای تصفیه متناسب با آن‌ها می‌پردازیم.

حذف فلزات سنگین

فلزات سنگین مانند سرب، کادمیوم و جیوه می‌توانند به دلیل فعالیت‌های صنعتی و کشاورزی وارد منابع آب شوند و برای سلامت انسان بسیار مضر هستند. مراحل کلیدی حذف فلزات سنگین عبارتند از:

تبادل یونی

این فرآیند شامل عبور آب از بسترهای حاوی یون‌های متحرک است که با فلزات سنگین موجود در آب تبادل می‌شوند و این فلزات جذب بستر می‌شوند. این روش بسیار مؤثر است و می‌تواند فلزات سنگین را به طور کامل از آب حذف کند.

رسوب‌دهی شیمیایی

مواد شیمیایی به آب اضافه می‌شوند که با فلزات سنگین واکنش داده و ترکیبات نامحلولی تشکیل می‌دهند که به راحتی قابل ته‌نشینی و حذف هستند. این روش مخصوصاً برای حذف فلزات سنگین بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

حذف نیترات‌ها و فسفات‌ها

نیترات‌ها و فسفات‌ها می‌توانند از منابع زراعی و پساب‌ها به آب وارد شده و موجب رشد سریع جلبک‌ها و افت کیفیت آب شوند. روش‌های حذف این مواد شامل:

اسمز معکوس

در این روش، آب با استفاده از غشاهای نیمه‌تراوا تحت فشار عبور داده می‌شود که باعث حذف نیترات‌ها و فسفات‌ها از آب می‌شود. این روش بهره‌وری بالا دارد اما هزینه‌بر است.

فیلتراسیون زیستی

این روش با استفاده از میکروب‌ها و باکتری‌های مفید، نیترات‌ها و فسفات‌های موجود در آب را به مواد بی‌ضرری تبدیل می‌کند. فیلتراسیون زیستی روشی پایدار و کارآمد برای حذف نیترات‌ها و فسفات‌ها است.

حذف مواد آلی و میکروآلاینده‌ها

مواد آلی و میکروآلاینده‌ها شامل ترکیبات شیمیایی مصنوعی مانند مواد دارویی، آفت‌کش‌ها و مواد شیمیایی صنعتی هستند که می‌توانند به منابع آب وارد شوند. روش‌های حذف این مواد عبارتند از:

جذب توسط کربن فعال

کربن فعال به دلیل سطح بسیار بالای جذب، می‌تواند مواد آلی و میکروآلاینده‌ها را به خود جذب کند. این روش بسیار مؤثر است و به طور گسترده در تصفیه آب استفاده می‌شود.

اکسیداسیون پیشرفته

اکسیداسیون پیشرفته شامل استفاده از مواد اکسیدکننده قوی مانند پراکسید هیدروژن و ازون برای تبدیل مواد آلاینده به ترکیبات بی‌ضرر است. این روش مخصوصاً برای حذف مواد آلی و میکروآلاینده‌ها کاربرد دارد.

نتیجه‌گیری

فرآیندهای تصفیه آب به منظور حذف مواد آلاینده خاص فرایندهای پیچیده‌ و متنوعی هستند که با توجه به نوع آلاینده‌ها انتخاب می‌شوند. حذف فلزات سنگین با تبادل یونی و رسوب‌دهی شیمیایی، نیترات‌ها و فسفات‌ها با اسمز معکوس و فیلتراسیون زیستی، و مواد آلی و میکروآلاینده‌ها با جذب توسط کربن فعال و اکسیداسیون پیشرفته از جمله روش‌های مؤثر برای تأمین آب سالم و ایمن هستند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه

تصفیه آب یک فرایند حیاتی است که به منظور حذف آلاینده‌ها و بهبود کیفیت آب برای استفاده‌های آشامیدنی، صنعتی و کشاورزی انجام می‌شود. فرآیند تصفیه آب بسته به منبع آب و نوع آلاینده‌ها شامل مراحل مختلفی است. در این مقاله، به بررسی مراحل اصلی تصفیه متعارف آب می‌پردازیم.

مرحله اول: اختلاط و انعقاد

در مرحله اول، موادی به نام منعقدکننده (مثل سولفات آلومینیوم و کلرید آهن) به آب اضافه می‌شوند. این مواد با ذرات معلق و آلاینده‌های کوچکی که در آب وجود دارند، واکنش داده و آن‌ها را به هم متصل می‌کنند. این فرآیند «انعقاد» نامیده می‌شود و منجر به تشکیل ذرات بزرگتری به نام «لخته» می‌شود.

مرحله دوم: لخته‌سازی

در مرحله دوم، آب به آرامی به هم زده می‌شود تا لخته‌ها تشکیل و به اندازه بزرگتری دست یابند. این لخته‌ها به دلیل وزن و اندازه بزرگتر، به راحتی ته‌نشین می‌شوند. این مرحله به «لخته‌سازی» معروف است.

مرحله سوم: ته‌نشینی

در این مرحله، آب به مخازن بزرگی به نام «حوض‌های ته‌نشینی» انتقال داده می‌شود. لخته‌ها در این مخازن ته‌نشین می‌شوند و آب زلال‌تر به قسمت بالای مخازن منتقل می‌شود. این لخته‌ها معمولاً در کف مخازن جمع‌آوری می‌شوند و به عنوان لجن دفع می‌شوند.

مرحله چهارم: صاف‌سازی (فیلتراسیون)

آب ته‌نشینی شده از طریق فیلترهای مختلف عبور داده می‌شود تا هرگونه ذرات باقیمانده از آب حذف شود. معمولاً از فیلترهای شنی، کربنی و دیگر مواد گرانولی استفاده می‌شود. این فیلترها ذرات ریز و میکروارگانیسم‌های موجود در آب را به خود جذب می‌کنند.

مرحله پنجم: گندزدایی (ضدعفونی)

در این مرحله، به منظور کشتن میکروارگانیسم‌های مضر، آب با مواد گندزدا مثل کلر یا ازون ضدعفونی می‌شود. این مرحله بسیار حیاتی است و اطمینان حاصل می‌کند که آب نهایی برای مصرف انسان ایمن است.

نتیجه‌گیری

تصفیه متعارف آب شامل مراحل اختلاط و انعقاد، لخته‌سازی، ته‌نشینی، صاف‌سازی و گندزدایی است. این فرآیندها با همکاری یکدیگر، آلاینده‌ها را از آب حذف کرده و آن را برای استفاده‌های مختلف مناسب می‌سازند. با توجه به روند تغییریافتن محیط زیست و منابع آبی، همواره باید به بهبود روش‌های تصفیه آب پرداخته و تکنولوژی‌های جدید را بررسی کرد.

(این مقاله توسط هوش مصنوعی در پاسخ به سوال تولید شده است)

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقاله بررسی خوردگی لوله های انتقال فاضلاب در برابر سولفید هیدروژن
بابک هنرخواه - دانشجوی کارشناسی ارشد عمران - اب و فاضلاب دانشگاه صنعت آب و برق
چکیده مقاله:
بیشترین چالشی که بهره برداران شبکه فاضلاب با آن مواجه هستند انتشار گاز H2S است لوله های بتنی و ترموپلاستیک همانند پلی ونیل کلراید PVC و پلی اتیلن سنگین HDPE بیشترین موارد مصرف در شبکه فاضلاب را دارند جذب و اکسیداسیون گاز H2S اثری متفاوت برلوله های بتنی و پلاستیکی دارد سرعت اکسیداسیون سولفید هیدروژن در سطح لوله های بتنی 2 برابر سریعتر از لوله های پلیمری است غلظت گاز H2S درلوله های بتنی از غلظتی که از تعادلی قانون هنری حساب می شود درصد کمتری را دارا است در لوله های پلاستیکی به علت جذب و اکسیداسیون کمتر روی این سطوح مقدار غلظت بیشتر سولفید هیدروژن پیش بینی می شود. به طور معمول برداشتن لایه واکنش خوردگی محصولات از سطح لوله بتنی نرخ اکسیداسیون H2S را بطور قابل توجه کاهش میدهد.
کلیدواژه‌ها:
سولفید هیدروژن، خوردگی، لوله های انتقال فاضلاب

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

حفاظت از آب‌های زیرزمینی، برای ‌آیندگان

میزان منابع آب تجدید‌شونده کشور با توجه به موقعیت اقلیمی، وقوع پدیده تغییر اقلیم و گرمایش جهانی و احتمال تشدید خشکسالی‌ها، محدود و احتمالا رو به کاهش است و از سوی دیگر تقاضای آب برای مصارف مختلف با توجه به افزایش جمعیت و توسعه در ابعاد مختلف، همواره روبه افزایش است؛ بنابراین برای مواجهه با این چالش و به منظور ایجاد تعادل منطقی بین عرضه و تقاضای آب و استفاده پایدار از منابع آب لازم است راهکارهای مدیریتی و حفاظتی موثرتری در زمینه بهره‌برداری از منابع آب اعمال شود.

در این میان، منابع آب زیرزمینی با توجه به ریسک‌پذیری کم آن نسبت به منابع آب سطحی در شرایط خشکسالی و نیز سهولت استحصال آن، از مزیت نسبی بالاتری در تامین نیازهای فعلی و آتی کشور برخوردار است. با استناد به آخرین آمار مربوط به سال آبی ۸۷ ـ ۸۶، میزان برداشت از منابع آب زیرزمینی از طریق چاه و قنات در کل کشور بالغ بر۳/۵۶ میلیارد متر مکعب در سال است که قسمت اعظم آن در بخش کشاورزی آن هم با بازده پایین به مصرف می‌رسد. متاسفانه برداشت غیر اصولی و بیش از حد مجاز از منابع آب زیرزمینی به همراه حفر چاه‌های غیرمجاز در دشت‌های کشور در دهه‌های گذشته موجب افت شدید کمی و کیفی در این منابع شده است که پیامدهای سوء آن به صورت تخریب کیفی آب زیرزمینی، نشست سطح زمین، افزایش هزینه پمپاژ و گاهی کاهش جریان آب رودخانه‌ها با توجه به تعاملات هیدرولیکی بین آب زیرزمینی و سطحی نمایان شده است. هرچند در سال‌های اخیر وزارت نیرو با استقرار نظام تخصیص آب توانسته، روند غیر اصولی توسعه آب زیرزمینی را تا حدودی کنترل کند با این حال این اقدامات در بسیاری از دشت‌های مهم کشور به مثابه نوشداروی پس از مرگ سهراب است. تقریباً در نیمی از دشت‌های کشور نسبت حجم استحصال آب زیرزمینی به حجم پتانسیل آب زیرزمینی تجدیدشونده (technical index) بیش از ۱۰۰ درصد است، در حالی که معمولا باید سعی شود این شاخص از ۷۰ درصد تجاوز نکند. همین امر باعث شده است کسری مخزن (بیلان منفی) در آبخوان‌های کشور به بیش از ۶ میلیارد مترمکعب در سال برسد. چنین بهره‌برداری بی‌ضابطه‌ای از منابع آب زیرزمینی صدمات و تغییرات جبران‌ناپذیری را به محیط‌زیست وارد کرده است و ادامه این روند یعنی بهره‌برداری بی‌رویه می‌تواند نگران‌کننده باشد.

در این خصوص، کمیته ملی توسعه پایدار یکی از نشست‌های خود را به بحث حفاظت از منابع آب زیرزمینی اختصاص داده است و اعضای آن بر لزوم برنامه‌ریزی‌های دقیق‌تر و جامع‌تر برای حفاظت کمی و کیفی از منابع آب زیرزمینی کشور تاکید داشته و توجه و حساسیت مضاعفی از سوی تمامی سیاستگذاران، دست‌اندرکاران و ذی‌نفعان را خواستار شده‌اند.

به گفته کارشناسان، شکی نیست که آب نقش اساسی در ارتباط با سلامت انسان، معیشت، رشد اقتصادی و به همان میزان در حفظ محیط زیست دارد. از این رو استفاده عادلانه و پایدار و حفاظت از منابع آب بویژه آب‌های زیرزمینی به عنوان چالش کلیدی آیندگان مطرح است. از این رو کمیته ملی توسعه پایدار توصیه می‌کند ۲ مقوله حفاظت و بهره‌برداری اصولی از این منابع باید همزمان و کنار هم مورد توجه قرار گیرند، به صورتی که با اتخاذ رویکرد توسعه بهره‌برداری، مقوله حفاظت به بوته فراموشی سپرده نشود. در این خصوص، افزایش تغذیه آبخوان‌های کشور به عنوان یکی از مصادیق حفاظت آب زیرزمینی با استفاده از عملیات آبخیزداری و آبخوان‌داری در عرصه‌های طبیعی مورد تاکید است.

بر این اساس باید عزم جدی برای توقف بهره‌برداری ناپایدار از منابع آب زیرزمینی کشور که سالانه بالغ بر ۶ میلیارد مترمکعب کسری مخزن را بر دشت‌های کشور تحمیل کرده است، از طریق توسعه راهبردها و روش‌های سازه‌ای و غیرسازه‌ای مصرف بهینه آب و با هدف کاهش فشار بر این منابع به کار گرفته شود. در همین خصوص توجه به روش‌های نوین استحصال منابع آب از جمله شیرین کردن آب دریاها و استفاده مجدد از آب‌های بازیافتی و بازچرخانی آب در بخش صنعت و کشاورزی، لزوم به کارگیری روش‌های نوین آبیاری و افزایش بازده در بخش کشاورزی، استفاده از وسایل کاهنده مصرف در بخش شرب و خانگی، محدود کردن تخصیص جدید آب در دشت‌های ممنوعه صرفا به شرب و بهداشت و تامین آب مورد نیاز بخش صنعت از طریق تغییر نوع مصرف منابع آب در اختیار کشاورزی با همکاری و هماهنگی وزارت جهاد کشاورزی ضروری است و دولت باید اعتبار و لوازم مورد نیاز برای این منظور را فراهم کند.

به‌منظور ایجاد تعادل منطقی بین عرضه و تقاضای آب و استفاده پایدار از منابع آب لازم است راهکارهای مدیریتی و حفاظتی موثرتری در زمینه بهره‌برداری از منابع آب اعمال شود

بنابراین مدیریت آب نیز مستلزم رویکرد جامع و ژرف‌اندیش با در نظر گرفتن مباحث آمایش سرزمین است. بر همین اساس، حصول نتیجه مطلوب در این زمینه، مستلزم پایبندی بیشتر ذی‌نفعان اعم از حاکمیت و متقاضیان و بهره‌برداران به اصول توافق شده و قوانین موضوعه پیرامون مدیریت منابع آب زیرزمینی در کشورمان است.

مسوولیت اصلی مراقبت و تأمین پایدار آب به عهده حاکمیت (دولت) است. به همین دلیل باید روش‌های نوینی به منظور اداره امور منابع آب زیرزمینی در سطوح مختلف اتخاذ شود تا بتوان با سرعت روند اصلاح برداشت بی‌رویه و بی‌ضابطه از این منابع را پیگیری کرد و سامان داد. مدیریت منابع آب زیرزمینی در کشور باید بر پایه دیدگاه‌های مشارکتی عمومی و آموزش و آگاه‌سازی همگانی بویژه بهره‌برداران آب استوار شود و تمامی آحاد جامعه باید در استفاده پایدار از آن سهیم و مسوول باشند و این موضوع اهمیت نقش و وظیفه حاکمیت (دولت) را درباره تدوین و ترویج برنامه‌های ظرفیت‌سازی و تبادل دانش و اطلاعات و تجربیات دیگران در سطوح منطقه‌ای و محلی به منظور به‌کارگیری مفید منابع انسانی، مالی و فنی برای مدیریت منابع آب روشن می‌سازد.

باید به بخش خصوصی بویژه سازمان‌های غیردولتی(NGO) و مردم نهاد فعال در زمینه محیط زیست تاکید کرد تا ضمن پیوستن به حاکمیت در جهت فرهنگ‌سازی مصرف آب در تمامی سطوح جامعه با به کارگیری تمامی ظرفیت‌های تاثیرگذاری خود، حداکثر تشریک مساعی را داشته باشند.

با توجه به آلودگی‌های منابع آب زیرزمینی ناشی از فاضلاب‌های خانگی و صنعتی، ضروری است با استفاده کارآمد از منابع موجود و افزایش اعتبار، بودجه‌های عمومی و سرمایه‌گذاری بخش خصوصی و خارجی نسبت به توسعه و تکمیل تأسیسات تصفیه فاضلاب‌های خانگی شهری و روستایی و صنعتی اقدام‌های موثری صورت پذیرد. در بخش کشاورزی با توجه به اثرات نامطلوب پساب‌های آلوده و سمی حاصل از کشاورزی، باید رویکردهای نوینی در راستای جلوگیری از آلودگی منابع آب زیرزمینی اتخاذ شود و دولت با استفاده از ابزارهای فرهنگ‌سازی و آموزش در بخش کشاورزی باید کشاورزان را به استفاده نکردن از سموم، آفت‌کش‌ها و کودهای شیمیایی و در عوض استفاده از روش‌های بیولوژیکی تشویق و ترغیب کند. با توجه به این‌که در بیشتر دشت‌های کشور تامین آب شرب شهری و روستایی از طریق منابع استراتژیک آب زیرزمینی تامین می‌شود، مسوولان ذی‌ربط از جمله وزارت نیرو به منظور حفاظت از این منابع حیاتی برای نسل‌های آینده باید در تمام دشت‌های کشور بویژه دشت‌های ممنوعه سقف کف‌شکنی یا تراز حداکثر بهره‌برداری را تعیین و از افت بیشتر این مخازن استراتژیک جلوگیری کند.

حمیده سادات‌هاشمی

منبع:‌ کمیته ملی توسعه پایدار
سازمان حفاظت محیط زیست
صفحات جداگانه مرجع تخصصی آب و فاضلاب - سه شنبه هفدهم اسفند ۱۳۹۵
مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب - یکشنبه پانزدهم اسفند ۱۳۹۵
مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب - یکشنبه پانزدهم اسفند ۱۳۹۵
مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب - یکشنبه پانزدهم اسفند ۱۳۹۵
مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب - یکشنبه پانزدهم اسفند ۱۳۹۵
کشت باکتری در آزمایشات میکروبیولوژی آب و فاضلاب - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
مراحل آزمایشات آب از نظر میکروبی - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
آیین‌کار آزمون‌های باکتریولوژیکی آب - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
تصفیه آب - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
برآورد دبی فاضلاب روهای مدور با استفاده از مدل ترکیبی سرریز – دریچه - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
باکتریها و میکروارگانیسم های موجود در آب - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
بهینه سازی فعالیت میکروارگانیسم ها در تصفیه بیولوژیکی فاضلاب های نفتی پالایشگاه تهران - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
ارائه روش مناسب تصفیه فاضلاب نساجی - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
بررسی کارایی برکه های تثبیت در تصفیه فاضلاب کشتارگاه شهر کرمانشاه - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
بررسی تصفیه فاضلاب صنایع شوینده به کمک فرایند انعقاد در مقیاس آزمایشگاهی - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
فهرست خدمات مطالعات طرحهای استفاده از فاضلابهای تصفیه شده شهری و روستایی - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
آشنایی با برخی معرفهای آزمایشگاهی - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
شرح وسایل آزمایشگاه - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
اصطلاحات و تعاریف در آزمایشگاه میکروبیولوژی - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
مقایسه تصفیه ثالثیه با استفاده از نانو فیلتراسیون و اسمز معکوس برای استفاده مجدد آب در صنایع نساجی - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
طرز تهیه محلولهای آزمایشهای شیمیایی آب - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
بررسی اثر فرآیند الکتروشیمیایی در حذف فسفر از پساب تصفیه شده خروجی از سیستم لجن فعال - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
اندازه گیری کلر - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
شبکه های جمع آوری فاضلاب تحت مکش - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
دانلود پروژه طرح توزیع و انتقال آب شهرک شهید بهشتی شیراز - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
تصفیه فاضلاب کارخانجات نساجی - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
مقایسه و انتخاب بهینه سیستمهای جمع آوری فاضلاب در اجتماعات کوچک - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
فرهنگ لغات و اصطلاحات فاضلاب - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
اجرا سقف مخازن هاضم لجن (Digester Tanks) - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
تصفیه خانه شهرستان بابل - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
خوردگی در لوله ها و تاسیسات آب - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
فرایند انعقاد و لخته سازی - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
حذف بیولوژیکی نیتروژن - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
واحداندازه گیری جریان Folw Measurement - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
تصفیه بیولوژیکی به روش لاگونهای هوادهی Aerated Lagoons - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
بررسی روشهای جمع آوری فاضلاب - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
استخر های تثبیت فاصلاب - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
BOD و آزمایش BOD - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
توضیح و نکات پارامتر های آب - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
دانلود پروژه آب و فاضلاب ، طراحی کانال انتقال آب - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
آموزش کاربردی نرم افزار Sewer Cad - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
آموزش watercad - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
مقاله پیرامون بتن ناتراوا - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
دانلود فایل متره و برآورد انتقال آب روستایی - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
محاسبه عمق نرمال در کانالهای ذوزنقه ای و مستطیلی - جمعه بیست و هفتم اسفند ۱۳۹۵
برترین سایت های مدیریت پروژه و مدیریت ساخت سال 95 - پنجشنبه بیست و ششم اسفند ۱۳۹۵
کنفرانس های مدیریت ساخت و پروژه - شنبه چهاردهم اسفند ۱۳۹۵
مکانیزم آلوده شدن آبهای زیرزمینی - جمعه ششم اسفند ۱۳۹۵
اصطلاحات آب و فاضلاب و محیط زیست - جمعه ششم اسفند ۱۳۹۵
دانشگاه های دارای رشته آب و فاضلاب - سه شنبه بیست و ششم مرداد

مرجع تخصصی آب و فاضلاب