مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تصفيه فاضلاب

گسترش شهرها همراه با ارتقای سطح آگاهی عمومی ، علاوه برافزایش میزان استحصال آب از منابع سطحی و زیرزمینی ، افزایش آلودگی و تنوع آلاینده های منابع آب را نیز در پی داشته است . برداشت و تصفیه ی آب از منابع سطحی و زیرزمینی و نیز تصفیه فاضلاب تولید شده درسفرههای زیرزمینی ، ضمن آلودگی آبخوان ها ، در چرخه ی طبیعی آب نیز اختلال ایجاد خواهد کرد . از سوی دیگر به دلیل امکان گسترش بیماری های

متعدد ناشی از آلودگی آب به فاضلاب ، ایجاب می کند تا به منظور حفظ سلامت جوامع و پیشگیری از بروز اختلال در چرخه ی آب ، فاضلاب ها به نحو مناسب جمع آوری ، تصفیه و به چرخه ی طبیعی آب بازگردانده شود


تأثیرات نامطلوب زیست محیطی ناشی از دفع نادرست فاضلاب شهری و صنعتی در حدی است که امروزه اجرای طرح های فاضلاب در مناطق شهری و روستایی کشور امری ضروری و بنیادی تلقی می گردد . مهمترین اهداف از احداث سامانه های تصفیه ی فاضلاب شامل حفظ بهداشت همگانی ، حفاظت محیط زیست و جلوگیری از آلودگی منابع آب و استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده در کشاورزی و صنعت می باشد

تصفیه خانه ی فاضلاب طرح فوری – اضطراری شهر قم در قسمت جنوب شرقی رودخانه قمرود و در شرق اتوبان کمربندی تهران – کاشان قرار گرفته است . جمعیت تحت پوشش تصفیه خانه 110000 نفر می باشد که منطقه سالاریه ، قسمت جنوبی شهرک صفا و حریم رودخانه قمرود را با مساحتی معادل 380 هکتار در بر می گیرد . پساب خروجی از تصفیه خانه برای مصارف کشاورزی منطقه مورد استفاده قرار می گیرد و در فصول غیر آبیاری به رودخانه قمرود تخلیه می گیرد .

1-2-12:انواع فاضلاب:

1-1-2-12:صنعتی: خواص آن بستگی به نوع صنعت دارد. فرایند تصفیه بسیار متغیر می باشد. بسیاری از فرایندهای مورد استفاده جهت تصفیه فاضلاب شهری در مورد فاضلاب صنعتی نیز استفاده می شود.

2-1-2-12:شهری: حاوی آلاینده های بسیاری است. ترکیب فاضلاب با فصل ممکن است تغییر کند که ناشی از استفاده مختلف آب می باشد.

2-2-12:مهم ترین اجزای تشکیل دهنده فاضلاب

1-2-2-12:جامدات معلق: عمدتاً شامل پسماندهای غذایی، فضولات بدن انسان، کاغذ، پارچه و ذرات خاک می باشد.

2-2-2-12:مواد آلی فاضلاب : عمدتاً شامل پروتئینها (40 تا 60 درصد)، کربوهیدراتها (25 تا 50 درصد) و لیپیدها (تقریباً 10درصد)

عوامل بیماریزا: انواع عوامل بیماریزا با منشأ آبی یافت می شوند که شامل باکتریها، ویروسها، پرتوزوآ و انگلها می باشند.

3-2-12:فرآیند تصفیه(لاگون هوادهی) :

در مرحله فوری - اضطراری تصفیه خانه فاضلاب شهر قم ، از یک طرف با توجه به فوریت اجرای طرح و از طرف دیگر به علت محدودیت های ارزی و ریالی موجود در ارتباط با تهیه تجهیزات برقی و مکانیکی و نیز وضعیت زمین قابل تملک برای احداث تصفیه خانه ، فرآیند تصفیه از نوع لاگون های هوادهی انتخاب شده است

فرآیند تصفیه در طرح حاضر شامل مراحل زیر می باشد :

.1   تصفیه مقدماتی شامل آشغالگیر ، دانه گیر و پارشال فلوم

.2   تصفیه ثانویه شامل لاگون های هوادهی ( اختلاط کامل و ناقص ) و ته نشینی

با توجه به شرایط توپوگرافی منطقه لازم است به منظور بالا آوردن فاضلاب خام به سطح زمین در ابتدای تصفیه خانه ، ایستگاه پمپاژ احداث گردد . بدین منظور دو پمپ حلزونی ( پیچوار ) به فاصله 500 متر از هم و در خارج از محل تصفیه خانه و در فاصله حدود 400 متری از آن تعبیه شده است .
4-2-12:تصفیه مقدماتی :

.1 آشغالگیر :

در محل ورودی تصفیه خانه به منظور جداسازی اجسام معلق درشت موجود در فاضلاب خام از دو دستگاه  آشغالگیر مکانیکی اتوماتیک و یک دستگاه آشغالگیر دستی برای شرایط اضطراری استفاده می شود . آشغالگیرها معمولا از میله های با جنس استیل که بصورت موازی کنار هم قرار می گیرند تشکیل شده و تمیز کردن آنها بصورت دستی و یا مکانیکی انجام می شود.

2.دانه گیری :

بعد از واحد آشغالگیری ، جریان فاضلاب از حوض دانه گیر با سرعت ثابت عبور می نماید  در این حوضچه ذرات و ماسه به دلیل کاهش سرعت ، رسوب مینمایند .

3.دستگاه اندازه گیری جریان :

شامل یک واحد پارشال فلوم می باشد که بعد از واحد دانه گیر تعبیه شده است . .از این واحد بمنظور اندازه گیری دبی مورد استفاده قرار می گیرد.

5-2-12:تصفیه ثانویه :

1.لاگون هوادهی با اختلاط کامل ( دور تند )

شامل دو لاگون که به طور موازی با هم عمل کرده و هر کدام دارای زمان ماند 25 روز می باشند . لاگونهای هوادهی حوضهایی با عمق 1.5 تا 4.5 متر هستند که در آنها اکسیژن دهی به کمک واحدهای هوادهی انجام می شود. جریان در لاگنهای هوادهی بصورت یکطرفه بوده و لجن دوباره به آن بازنمی گردد.در لاگون هوادهی با اختلاط کامل( دور تند ) هواده هایی وجود دارند که با چرخیدن سریع خود باعث اختلاط هوا با فاضلاب می شود و این عمل اکسیژن مورد نیاز را برای  باکتری های هوازی جهت تبدیل مواد الی ونا پایدار به مواد پایدار و فساد پذیر فراهم می کند.                                                               

2.لاگون هوادهی با اختلاط ناقص ( دور کند ) :

شامل 6 لاگون بوده که در دو سری سه تایی به طور موازی کار می کنند و هر کدام دارای زمان ماند حدود 1 روز می باشند.عملشان تقریبا شبیه لاگون هوادهی با اختلاط کامل ( دور تند ) ولی هواده ها در این سیستم با دور کند می چرخند و باعث اختلاط لجن با فاضلاب میشوند

3.لاگون ته نشینی :

شامل دو برکه بوده که به طور موازی با هم عمل کرده و هر کدام دارای زمان ماند 12 ساعت می باشند ته نشینی به منظور جداسازی ذرات شناور در فاضلاب با استفاده از اختلاف چگالی میان ذرات با جریان فاضلاب بکار می رود. در این لاگون لجن ها ته نشین میشوند.

در روش لاگون هوادهی به سه علت در برکه ها کف به وجود می آید:

1.رشد قارچ ها   2.هوادهی    3.دترجنت ها

6-2-12:آزمایشگاه:

آزمایش های صورت گرفته در آزمایشگاه فاضلاب شهری:

آزمایش هایی که در در این آزمایشگاه انجام می شود به صورت ماهانه،هفتگی یا روزانه صورت می گیرد.

از آزمایش های روزانۀ دیگر این مرکز می توان به COD ،TS،مواد قابل ته نشینی،قلیاییت،PHو BOD اشاره کرد و آزمایش های هفتگی مثل BOD5 و ماهانه هم شامل میکروبی و کلی فرم مدفوعی و املاح سولفات ،نیترات ،آمونیاک و کدورت است. مهمترین آزمایش ها شامل BOD و COD است که ابتدا به روش آن اشاره می شود

1-6-2-12:اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (BOD):

مواد آلی با وزن مولکولی پایین که قابل حمل در آب هستند این قابلیت را دارند که توسط باکتری ها  یا قارچ های هوازی تجزیه و یا به عبارتی اکسد شوند در حقیقت باکتری ها یا سایر میکرو ارگانیسم های موجود در آب های طبیعی و به خصوص فاضلاب ها از این نوع مواد آلی به عنوان منبع تغذیه و کسب انرژی استفاده می کنند . باکتری های هوازی که در فاضلاب ها وجود دارند با مصرف اکسیژن محلول در آب علاوه بر تنفس به اکسیداسیون و تجزیه کردن این مواد می پردازند و در نتیجه اکسیژن محلول در آب به موازات این عمل حیاتی به تدریج تغییر می کند .این نوع روش تصفیۀ هوازی را می توان به طور عمده در مورد فاضلاب ها اجرا نمود ابتدا در آزمایشگاه در مقیاس های کوچکتر نمونۀ فاضلابی را که باید تصفیه شود مورد آزمایش هایی قرار می دهند یکی از این آزمایش ها تست BOD  است به وسیلۀ این آزمایش میزان اکسیژن مورد نیاز برای تجزیۀ بیولوژیکی و بیو شیمیایی فاضلاب در نمونه های کوچک اندازه گیری می شود تا بتوان در فرایند بزرگ تصفیه در تصفیه خانه ها مقدار اکسیژن مورد نیاز را وارد آب نمود. نمونه هایی که برای تعیین BOD  مورد آزمایش قرار می گیرند ممکن است در طول انتقال ،ذخیره و نگهداری دستخوش تغییرات مهمی شوند ویا تجزیه گردند اگر فاصلۀ زمانی بین نمونه برداری و شروع آزمایش بیش از 24 ساعت باشد مقدار BOD که در روز آزمایش تعیین می شود کمتر از مقدار واقعی خواهد بود برای کاهش میزان تغییرات در اکسیژن مورد نیاز که بین دو زمان نمونه برداری و آزمایش روی می دهد تمامی نمونه ها در دمای پایین تر از 4C نگهداری می شوند و حداکثر تا 24 ساعت بعد از جمع آوری نمونه ها آنها را در انکوباتور قرار می دهند .

مقدار اکسیژن مورد نیاز در یک نمونه بستگی به میزان آلودگی آن نمونه به مواد آلی قابل تجزیه دارد تثبیت یک نمونه پساب مشخص به طور کامل ممکن است احتیاج به مدت زمانی بیش از زمانی که برای اهداف عملی در نظر گرفته شده است داشته باشد به این دلیل معمولاً دورۀ 5 روزه را به عنوان استاندارد آزمایش تعیین کرده اند و اغلب این روش را به نام BOD5  می نامند . نمونه ها شامل یک نمونۀ ورودی ،یک نمونۀ خروجی،یک نمونه از لاگون ویک نمونۀ شاهد در این آزمایشگاه استفاده می شود .

روش کار :

نمونۀ آب به صورت رقیق نشده باقی می ماند تا BOD5  مورد انتظار به mg/lit 6 برسد در حالتی که آب فاقد باکتری باشد ml  5 اب خروجی کارخانه تصفیۀ بیولوژیکی فاضلاب با ml 1 فاضلاب ته نشین شده را به یک لیتر آب رقیق سازی اضافه کنید. عمل رقیق سلزی باید به روشی انجام شود که پس از گذشت 5 روز دست کم2mg/lit کاهش نیابد. با توجه به اینکه BOD نا معلوم است باید چندین محلول رقیق مختلف تهیه شود به طوری که حداقل یکی از آنها در حد اندازه گیری مطلوب قرار گیرد .

مقدار COD از پیش تعیین شده می تواند در انتخاب درجۀ رقیق سازی مفید باشد که موجب آن این مقدار به دو تقسیم می شود.

بعد از رقیق سازی نمونۀ آزمایش را مخلوط کرده و با دقت در بطری های در سمباده ای شیشه ای بریزید به نحوی که حباب های هوا تشکیل نگردد. این بطری ها را مدت کوتاهی به همان حال نگهدارید و با دقت به بطری ها ضربه بزنید تا حباب ها خارج گردد درپوش را به نحوی روی بطری قرار دهید که هیچ گونه حبابی داخل بطری وجود نداشته باشد. غلظت اکسیژن را بلافاصله طبق روش وینکلر یا با یک الکترود اکسیژن تعیین کنید و بعد بطری ها را به مدت 5 روز در دمای 20 درجه و در تاریکی در انکو باتور نگهداری کنید. پس از سپری شدن مدت 5 روزاکسیژن باقی مانده را تعیین کنید،یک نمونۀ شاهد شامل آب رقیق سازی تزریق شده را به موازات آزمایش اصلی آزمایش کنید.(1)

اکسیژن بیو شیمیایی لازم از فرمول زیر بر حسب mg/o2 به دست می آید:

A :حجم کلر بعد از رقیق سازی (ml)

B:حجم نمونۀ آزمایش رقیق نشده ml))

C:مصرف اکسیژن نمونۀ رقیق شده بعد از 5 روز

BOD(mg/l)=A/B.(C-D)+D

D :مصرف اکسیژن آب رقیق سازی بعد از 5 روز (1)
2-6-2-12:اکسیژن مورد نیاز شیمیایی(COD):

این آزمایش برای تعیین اکسیژن لازم جهت اکسیداسیون آن قسمت از مواد آلی در نمونه است که مقصد اکسید شدن توسط یک مادۀ اکسید کنندۀ قوی مانند پرمنگنات پتاسیم یا دی کرومات پتاسیم یا ... است .

این آزمایش یکی از مهمترین و سریعترین روش ها در مطالعات و کنترل سیستم های تصفیۀ آب و فاضلاب است. در این آزمایش برخلاف BOD که از اکسیژن محلول در آب و از میکرو ارگانیسم های زنده استفاده می شد عمل تجزیه و اکسایش مواد آلی توسط یک مادۀ اکسیدان قوی عملی می گردد و از روی میزان مصرف مادۀ اکسیدکننده به مقدار آلودگی پی برده می شود.در مورد پساب هایی که حاوی مواد سمی هستند این آزمایش را می توان تنها روش قابل قبول در تعیین مواد آلی به حساب آورد که به BOD  برتری دارد چراکه در صورت وجود مواد سمی میکروارگانیسم های آزمایش BOD نمی توانند زنده بمانند لذا آزمایش BOD عملی نخواهد بود .

قبلاً از پرمنگنات پتاسیم بعنوان اکسیدان استفاده می شدولی به دلیل آنکه برخی از مواد مثل آمینو اسیدها و کتون ها و کربوکسیلیک اسیدهای سیر شده اکسد نمی شوند یا فقط به مقدار جزئی اکسید می شوند بنابراین از این روش فقط به منظور بررسی آبهای آشامیدنی و آب های سطحی با آلودگی اندک استفاده می شود .معمولاًاین آزمایش در محیط اسیدی انجام می گیرد.

اغلب گونه های مواد آلی را می توان توسط مخلوط جوشان اسید کربنیک و اسید سولفوریک تجزیه و نابود کرد. در این شیوه نمونۀ مورد نظر با مقادیر معین از دی کرومات پتاسیم و اسید سولفوریک تحت عمل رفلاکس (تقطیر برگشتی)قرار می گیرد و در نهایت دی کرومات پتاسیم اضافی باقیمانده توسط نمک جوهر یا فرو آمونیوم سولفات تیتر می شود در نتیجه میزان مواد آلی قابل تجزیه که به صورت هم ارز اکسیژن اندازه گیری می شود متناسب با دی کرومات پتاسیم مصرفی در واکنش خواهد بود . علاوه بر مواد آلی یون های مصرفی مختلف به طور همزمان اکسید می شوند مثل نیتریت ،سولفیت،آهن 2 ظرفیتی،کلراید با غلظت های بالاتر می تواند مزاحمت ایجاد کند بنابراین آنرا با یون های جیوه می پوانند یا پیش از اندازه گیری به صورت HCLگازی خارج می کنند

اندازه گیری COD  با دی کرومات پتاسیم:
20ml نمونۀ آزمایش و 10ml  محلول دی کرومات پتاسیم با غلظت زیاد را همراه با سنگ جوش در بالن تقطیر بریزید سپس 30ml اسید سولفوریک حاوی نقره را به دقت همراه با هم زدن به ئمحلول فوق اضافه کرده و دستگاه رفلاکس(تقطیر برگشتی)را سوار کرده به مدت 2 ساعت محلول را بجوشانید پس از عمل رفلاکس محلول را سود کرده و حجم محلول داخل بالن را به 150ml رسانده بعد از اینکه دمای محلول به دمای اتاق رسید دوباره دی کرومات پتاسیم اضافی را در حضور 3 قطره شناساگر فروبین با محلول فرو آمونیوم سولفات تیتر کرده وشناساگر در نقطۀ نهایی واکنش از آبی مایل به سبز به قرمز مایل به قهوه ای تغییر رنگ می دهد به طور همزمان یک نمونۀ شاهد را که شامل20ml آب مقطر است اندازه گیری می کنیم در مواقعی که غلظت یون کلراید کمتر از 100mg/lit می باشد نیازی به افزودن محلول جیوه سولفات نیست.

اگر غلظت یون کلراید mg/lit 500-150 باشد پیش از رفلاکس کردن محلول 2ml جیوه سولفات به آن اضافه می کنیم.(1)

مقدار COD بر حسب mg/lo2 محلول از رابطۀ زیر بدست می آید:

(1)COD=(a-b).F.200mg

V       
:aحجم فرو آلومینیوم سولفات مصرف شده برای نمونۀ شاهد(ml)

:bحجم فرو آلمینیوم سولفات مصرف شده برای نمونۀ آزمایش((ml

:Fفاکتور تیتراسیون محلول فرو آلو مینیوم سولفات

:Vحجم نمونه(ml)

نتیجه :

 مقدار COD  در آزمایشگاه فاضلاب شهری به این صورت بدست می آید:

Mg/lit120=CODخروجی                 و                  mg/lit 310:COD ورودی

3-6-2-12:اکسیژن محلول(DO ):
وجود اکسیژن برای بقای اکثر جانداران آبزی حیاتی است این امر در مورد مسیرهای متابولیکی باکتری های هوازی و سایر میکرو ارگانیسم هایی که آلاینده های موجود در آب را تخریب می کنند نیز صدق می کند بدین منظور از اکسیژن بعنوان پذیرندۀ الکترون استفاده می شود .

اکسیژن از طریق نفوذ سطحی و همچنین از راه های انجام فرایند های فتوسنتز در جلبکها و گیاهان غوطه ور در آب وارد آب می شود اما اکسیژن فقط اندکی در آب حل می شود. کمیت حقیقی اکسیژن که بصورت محلول می تواند وجود داشته باشند تحت تأثیر این عوامل است:      

1)              قابل حل بودن گاز

2)              فشار جزئی گاز در جو

3)              دما

4)              خلوص آب و شوری

5)              مواد جامد معلق
مقدار اکسیژن موجود در فاضلاب موجب فعالیت باکتری های هوازی و جلوگیری از فعالیت های باکتری های بی هوازی و در نتیجه مانع از تولید بوهای نا خوشایند می گردد . لذا سعی می شود که مقدار اکسیژن محلول در فاضلاب ازmg/l 5/1 کمتر نشود . این موضوع در استخر های هوادهی فاضلاب نیز حائز اهمیت است. در آب آشامیدنی باید کمترین مقدار اکسیژن( mg/l4)جهت پیشگیری از خوردگی لوله های انتقال آب موجود باشد.

این آزمایش به دو صورت انجام می گیرد:

1)             روش الکترو متری که در محل تعیین می شود

2)             استفاده از روش وینکلر

اندازه گیری اکسیژن به روش وینکلر :

برای تثبیت اکسیژن مقدارml1/ از محلول منگنز (п)سولفات در 5ml/ محلول آریز یدید را با پی پت در زیر سطح نمونۀ آزمایش موجود در یک بطری در سمباده ای شیشه ای پر وارد کرده و در بطری را طوری بسته که هیچ گونه حبابی در بطری تشکیل نشود و محلول بطری را چند بار به هم بزنید ،2ml اسید فسفریک غلیظ مثل روش قبل وارد نمونۀ آزمایش کرده و مجدداً درب بطری نمونه را بسته و آنرا چند بار به هم بزنید بعد از مدت 10 دقیقه محتویات داخل بطری را را به ارلن مایر منتقل کنید و سپس آنرا با سدیم تیو سولفات m01/ تیتر کنید . هنگامی که فقط رنگ زرد کمرنگی باقی ماند ml1محلول نشاسته به آن افزوده می شود و تیتراسیون را تا بر طرف شدن رنگ آبی ادامه می دهیم(1)

DO(mg/l)=N×V×8000
                                       حجم نمونه(ml)

:Nفرمالیتۀ سدیم تیو سولفات

:Vحجم تیو سولفات
نتیجه:

همان طور که گفته شد در این آزمایشگاه از روش الکترو متری استفاده می شود و مقدار DO را بدست می آورند.که به این صورت بود:

در لاگون بی هوازی:2/1      در هوادهی:4/1   لاگون آخر:mg/l2          لاگون های بعدی:mg/l2-8/1

4-6-2-12:کل جامدات معلق((TOLAL suspended solid:

جامدات معلق می توانند بصورت معلق در آب وجود داشته با شند . ذرات جامد معلق در آب ممکن است از ذرات آلی یا معدنی تشکیل شده باشند. جامدات معدنی مثل خاک رس وسایر مواد تشکیل دهندۀ خاک به طور طبیعی در آبهای سطحی یافت می شوند و مواد آلی مثل ریشۀ گیاهان و جامدات بیولوژیک نیز از اجزای تشکیل دهندۀ آبهای سطحی به حساب می آیند این مواد که در اثر عملکرد فرسایشی آب جاری و و بر روی سطوح به وجود می آیند تحت عنوان آلاینده های طبیعی نامیده می شوند.

به خاطر ظرفیت  فیلتر کردن خاک مواد معلق بندرت در آبهای زیر زمینی یافت می شوند. سایر مواد معلق ممکن است در اثر استفادۀ انسان از آب بوجود آید . وجود مواد معلق در آب ممکن است به دلایل مختلف مورد اعتراض مصرف کنندگان قرار گیرد . این مواد از لحاظ زیبایی به آب لطمه می زنند بعلاوه محل هایی برای جذب سطحی مواد شیمیایی و بیو لوژیکی بوجود می آورند . جامدات معلق آلی ممکن است بصورت بیولوژیکی مورد تجزیه قرار گیرند ونهایتاً مواد جانبی نا مطلوبی را بوجود بیاورند.(3)

اندازه گیری جامدات معلق:

برای اندازه گیری مقدار جامدات موجود در اب آزمایش های متعددی وجود دارد اغلب این آزمایشات از طریق وزن سنجی بوده و شامل اندازه گیری جرم رسوب شده می باشد. آزمایش جامدات کل شامل جامداتی است که در آب بصورت معلق یا محلول با ریشۀ معدنی یا آلی وجود داشته با شند. این پارامتر به کمک تبخیر نمونه تا مرحلۀ خشک و اندازه گیری جرم باقی مانده تعیین می شود . مقدار کل جرم باقی مانده بر حسبمیلی گرم در لیتر بر مبنای جرم خشک جامدات بیان می شود .

دمای خشک در 104 درجه برای خارج ساختن مایع و نیز آب جذب شده در سطح ذرات جامد کافی است حال آنکه برای تبخیر آب محبوس در وسط ذرات با دمایی در حدود 180 درجه نیاز است . بیشتر ذرات معلق را می توان به کمک فیلتراسیون از آب جدا کرد بنابراین جزء معلق جامدات موجود در یک نمونۀ آب را میتوان به فیلتراسیون آب ،خشک کردن جرم باقی مانده و فیلتر تا یک وزن ثابت در دمای104 درجه را تعیین نمودن جرم باقی مانده بر روی فیلتر تخمین زد .

نتایج آزمایشات جامدات معلق بر حسب جرم خشک در حجم (میلی گرم در لیتر) بیان می شود بعد از خشک کردن و اندازه گیری نمونه ها مقدار مادۀ آلی جامدات معلق و جامدات کل را می توان از طریق احتراق ساختن جرم های باقی مانده در دمای 600 درجه به مدت یک ساعت بدست آورد. جزء آلی جرم های باقی مانده به دی اکسید کربن ،بخار آب وسایر گازها تبدیل و به محیط بیرون هدایت می شوند. باقی ماندۀ مواد بعنوان مواد معدنی یا ثابت خوانده می شود وقتی که مواد آلی جامدات معلق اندازه گیری می شوند الزاماً باید از یک فیلتر که از جنس فایبر گلاس یا برخی مواد مقاوم دیگر که در برابر درجه حرارت های بالا تجزیه نمیشوند استفاده نمود.(3)

5-6-2-12:کل جامدات محلول(TOtal Dissolved solids):

منظور از کل جامدات محلول مواد جامدی است که پس از فیلتر کردن و عمل تبخیر به صورت رسوب جامد باقی می ماند . مواد محلول از خاصیت آب بر روی جامدات ،مایعات و گازها به وجود می آیند. مواد محلول ممکن است از نظر ماهیت، آلی یا معدنی باشند. مواد غیر آلی حل شده در آب شامل مواد معدنی ،فلزات و گازها می باشند. آب ممکن است با این قبیل مواد در محیط استخر بر روی سطح زمین و درون خاک تماس یابد.

مواد حاصل از تجزیۀ گیاهان ،مواد شیمیایی و گازهای آلی اجزای محلول در آب را تشکیل می دهند. قدرت حلالیت آب موجب شده است که آب بتواند محصولات ضایعات را از مکان های صنعتی و منازل دور سازد. بسیاری از مواد حل شده در آب نامطلوب هستند،برخی از ترکیبات شیمیایی ممکن است سمی باشند و برخی از اجزای آلی محلول به اثبات رسیده است که سرطان زا هستند گاهی ممکن است دو یا بیش از دو محلول با یکدیگر ترکیب شده و تشکیل ترکیبی را دهند که خواص آن خطرناک تر از هر یک از مواد اولیه است.

اندازه گیری:

مقدار TDS را بر حسب میلی گرم در لیتر بر مبنای جرم خشک بیان می کنند . اجزای آلی و غیر آلی را می توان به کمک سوزاندن رسوب حاصل در دمای 600 درجه تعیین مقدار نمود. همچنین به کمک تعیین هدایت الکتریکی آب می توان یک مقدار تقریبی برای TDS به دست آورد.

روش استاندارد عبارت است از اندازه گیری قدرت هدایت در میدان یک سانتی متر مکعبی در دمای 25 درجه . قابلیت هدایت الکتریکی را با واحد میکرو زیمنس به سانتی متر و یا میکرو موهوس بر سانتی متر بیان می کنند.هدایت الکتریکی و غلظت کل جامدات محلول TDS را بصورت یک به یک مربوط نمی شوند. تنها مواد یونیزه ایجاد هدایت الکتریکی می کنند. مواد آلی و ترکیباتی که بدون یونیزه شدن حل می شوند در اندازه گیری به حساب نمی آیند بعلاوه مقدار هدایت الکتریکی آب توسط ظرفیت یون های موجود در محلول ،تحرک آنها و تعداد نسبی آنها تغییر می یابد،دما نیز بر روی هدایت الکتریکی مؤثر است به این ترتیب که با افزایش دما هدایت الکتریکی آب نیز افزایش می یابد. بین EC و TDS رابطه ای وجود دارد که که به این صورت است:

EC(7/-55/)=TDS

یون هایی که سهم اصلی در TDS آب های طبیعی را به خود اختصاص می دهند به شرح زیر هستند



               اجزای اصلی                                                    اجزای ثانویه                                             

              (              (1-100mg/lit                                    ((/01-10mg/lit

                      سدیم                                                              آهن

                     کلسیم                                                              استرانسیم

                     منیزیم                                                             پتاسیم

                    بی کربنات                                                        کربنات

                    سولفات                                                            نیترات

                    کلراید                                                              فلوئور

6-6-2-12:قلیائیت:

به مقدار یون هایی که در آب وجود دارند و برای خنثی سازی یون های هیدروژن در واکنش شرکت می کنند اطلاق می شود . بدین ترتیب قلیائیت معیاری برای توانایی آب جهت خنثی سازی اسید ها به حساب می آید. معروف ترین اجزای قلیائیت به ترتیب اهمیت عبارتند از:

1.               بیکربنات(HCO3)

2.               کربنات(CO3)

3.               هیدروکسید((OH
دانستن قلیائیت آب مکمل دانستن PH آب است.PH آب معرف قدرت اسیدی آب بوده ولی قلیائیت آب معرف مقاومت اب در برابر تغییرات PH است. لازم به ذکر است که سه آنیون تشکیل دهندۀ قلیائیت آب نمی توانند همزمان وجود داشته باشند زیرا غلظت OH در PH  های بزرگتر از 5/10و غلظت HCO3 درPH های کمتر از 10 و غلظت CO3 در PH های بزرگتر از 10 قابل توجه می باشد. قلیائیت به دو صورت قلیائیت ساده یا قلیائیت نسبت به فنل فتالئین(P) و قلیائیت کلر یا قلیائیت نسبت به متیل اورانژ (T )است.

اندازه گیری:

CC 100 از نمونۀ آب مورد نظر را برداشته و در یک ارلن CC 500 می ریزیم و 3 تا 4 قطره معرف فنل فتالئین به آن اضافه کرده در صورتی که رنگ محلول به ارغوانی تغییر شکل بدهد آب حاوی قلیائیت است و در غیر این صورت قلیائیت ندارد . د رآب های حاوی قلیائیت محلول اسید سولفوریک 02/ نرمال اضافه کرده تا رنگ ارغوانی از بین رفته و در این شرایط PH محلول 3/8 خواهد بود. برای پیدا کردن قلیائیت کلر باید در حضور معرف T (متیل اورانژ)به تیتراسیون ادامه تا رنگ زرد پرتقالی ظاهر شود PH در این نقطه 5/4 است . مقدار اسید مصرف شده از ابتدا تا PH 5/4  را در 10 ضرب کرده و قلیائیت کلر بدست می آید.

7-2-12:لجن فعال:

اين فرآيند كه اولين بار توسط آردرن و لاكت، در سال1914 در انگلستان بكار گرفته شد، يكي از فرآيندهاي مهم در تصفيه بيولوژيكي فاضلاب است. در اين فرآيند، ميكروارگانيزمها با مواد آلي مخلوط شده، در اثر اين عمل ميكروارگانيزمها رشد كرده باعث تثبيت مواد آلي مي شوند. هنگامي كه ميكروارگانيزمها در اثر وجود هواي كافي رشد كنند بهم چسبيده و تشكيل لخته هايي از جرم فعال را مي دهند كه به آن لجن فعال گفته مي شود. فاضلاب خروجي از حوض هوادهي به حوضچه نهايي هدايت مي شود تا بخشي از ميكروارگانيزمها (سلولهاي زنده و مرده) و مواد غيرقابل تجزيه در آن بصورت لجن ته نشين شود. بدين ترتيب مقداري از مواد آلي موجود در فاضلاب كه در ساخت سلولهاي ميكروارگانيزم مصرف شده، از فاضلاب جدا مي شود. مقداري از آن نيز تبديل به گاز شده و متصاعد مي شود و بقيه چه بصورت آب و چه بصورت موادي كه تجزيه نشده و يا ته نشين نشده اند، همراه با فاضلاب خروجي، خارج مي شود.

 این روش فاضلاب را وارد استخرهائی نموده و بطور مصنوعی هوا را در مجاورت آن قرار می دهند تا اکسیژن ان بصورت محلول در فاضلاب در آمده موجب زندگی و تولید مثل باکتریها گردد. تماس هوا با فاضلاب در استخرهای هوادهی به دو صورت زیر ممکن است انجام گیرد:

1- دمیدن هوا به درون فاضلاب با کمک لوله هایی با هوای فشرده.

2- بهم زدن فاضلاب و افزایش سطح تماس آن با هوا.

فاضلاب پس از دریافت اکسیژن در استخرهای هوادهی و کاهش BOD5 آن وارد استخرهای ته نشینی شده، ذرات معلق که روی آنها باکتریهای هوازی قرار گرفته اند با هم لخته هائی را تشکیل داده  و به نام لجن فعال در استخر ته نشینی نهائی ، ته نشین می شوند.برای افزایش بازده استخرهای هوادهی قسمتی از این لجن فعال و ته نشین شده را دوباره همراه فاضلاب خام وارد استخر هوادهی می سازند و لذا این روش به نام روش لجن فعال نیز نامیده می شود.

هنگامی که فاضلاب وارد استخر هوادهی می شود، با لجن فعال مخلوط شده و مخلوطی از لجن، آب و مواد جامد ورودی را تشکیل میدهد. این مواد جامد از فاضلابهای مسکونی، صنعتی و تجاری ایجاد شده است.

لجن فعال اضافه شده حاوی ارگانیسم های زنده مختلف و مفیدی می باشد. این ارگانیسمها کارگران تصفیه خانه تلقی می شوند. انها از فاضلاب ورودی بعنوان غذا و منبع انرژی برای رشد و تکثیر خود استفاده می کنند. این ارگانیسمها با مصرف بیشتر محتویات فاضلاب به عنوان غذا، فاضلاب را تصفیه می کنند. لجن فعال همچنین تشکیل یک شبکه تور مانند بنام فلاک ( لخته ) را می دهد که باعث به دام انداختن و حذف ذراتی می شود که قابل استفاده ارگانیسمها به عنوان غذا نیستند.

بعضی از ارگانیسمها نیاز به زمان طولانی جهت استفاده غذای موجود در فاضلاب دارند، همچنین بسیاری از آنها با یکدیگر در استفاده از غذای موجود در فاضلاب رقابت می کنند. ارگانیسمی که قادر باشد در کوتاهترین زمان بیشترین عمل تثبیت را انجام دهد در محیط غالب خواهد شد. نسبت غذا به تعداد میکروارگانیسمها، کنترل کننده اصلی و اولیه در فرآیند لجن فعال می باشد.

ارگانیسمها برای اکسیداسیون مواد زائد که به منظور تأمین انرژی ضروری انها جهت رشد و نمو صورت می گیرد، به اکسیژن نیاز دارند که معمولاً از طریق هوا تأمین میشود لذا افزایش در تعداد ارگانیسمها در استخرهای هوادهی مستلزم افزایش غلظت بیشتر اکسیژن محلول در محیط می باشد. غذای بیشتر در فاضلاب ورودی فعالیت بیشتر ارگانیسمها را به دنبال داشته و نیز باعث اکسیداسیون بیشتر مواد آلی می گردد.  در نتیجه در استخر هوادهی و همچنین تثبیت کامل مواد زائد مقادیر بیشتری اکسیژن مورد نیاز است. لذا کنترل میزان اکسیژن محلول ( DO) در استخر هوادهی از آزمایشهای مهم در عملکرد مناسب این فرآیند می باشد.

باید حداقل میزان اکسیژن محلول برای فعالیت ارگانیسمها د استخر هوادهی وجود داشته باشد تا تصفیه مورد نظر به راندمان مناسب برسد. در صورتی که مقدار DO در استخر هوادهی خیلی کم باشد، باکتریهای رشته ای در فلاک غالب خواهند شد و در این حالت، فلاک در استخرهای ته نشینی ثانویه ته نشین نخواهد شد.همچنین اگر مقدار DO خیلی زیاد باشد، فلاکهای نوک سوزنی تولید می شوند و این فلاکها نیز در ته نشینی ثانویه دارای خاصیت ته نشینی مناسبی نیستند. بنبراین می بایست همواره غلظت مناسب DO در استخر هوادهی وجود داشته باشد تا مواد جامد بطور مناسب ته نشینی شده و پساب خروجی نیز استانداردهای مورد نظر را حفظ نماید.

برای رسیدن به عمکرد مناسب فرآیند لجن فعال، بهره برداران باید تعداد ارگانیسمها، غلظت اکسیژن محلول در استخر هوادهی و زمان تصفیه را کنترل نمایند. هنگامی که این فاکتورها تحت کنترل منلسب درآیند، ارگانیسمها قادر می شوند جامدات محلول را تبدیل نموده  و با عمل تجمع، ذارت ریز آنها را به صورت توده فلاک درآورند.

1-7-2-12:واحدهای تصفیه لجن فعال پیش ساخته را باید هر روز کنترل کرد. در هر بازدید باید به موارد زیر توجه کنید:

1.      ظاهر واحدهای هوادهی و زلال کنننده نهائی را کنترل کنید.

2.      سیستم روغن کاری و نحوه کار واحد هوادهی را کترل کنید.

3.      نحوه کارکرد خط لجن برگشتی را کنترل کنید. اگر هوای بالا رو، به خوبی جریان ندارد، شیر خروجی را برای مدت کوتاهی ببندید تا هوا با فشار پایین رفته و از قسمت انتهایی خارج شود. این کار سبب دمش در مسیر شده و هرگونه گرفتگی را بر طرف می کند. شیر تخلیه را دوباره باز کنید و آن برای مقدار مناسب لجن برگشتی  تنظیم کنید.

4.      روغن کاری و نحوه کار دستگاه خردکن را کنترل کنید.

5.      مخزن هوادهی و مخزن نهائی را با شیلنگ آب تمییز کنید.

6.      در موقع لازم، سرریزها را با برس تمیز کنید.

7.      چربی و دیگر مواد شناور مثل مواد پلاستیکی و لاستیکی را از سطوح جدا کنید.

8.      پساب واحد تصفیه را از نظر ظاهر و رنگ آن، وجود چربی و گریس موادی با منشأ فاضلاب که وجود آنها در پساب مطلوب نیست کنترل کنید.

مواد زائد سمی مثل آفت کشها، پاک کننده ها، حلالها یا مقادیر زیاد یا کم PH، میکروارگانیسمهای داخل مخزن هوا دهی را کشته و یا دچار اختلال می کنند.معمولاًتا بعداز عبور موادسمی ازتصفیه خانه، پساب دچار تغییری نمی شود. برای اصلاح مشکلات ناشی از مواد سمی، سعی کنید منشأ آن را پیدا کنید و از ورود مجدد آن به تصفیه خانه جلوگیری کنید. اگر میکروارگانیسمهای داخل مخزن هوا دهی نابود شدند، سعی کنید تعداد آنها را مجددا و مانند راه اندازی یک واحد جدید بالا ببرید.

یک نمونه بارز از مواد سمی که توسط متصدی واحد وارد سیستم می شود، کلر است که به منظور کنترل بو ( پیش کلر زنی ) از آن استفاده می شود.کلر ماده سمی است و نباید اجازه دهیم به مقدار کنترل نشده و غیرمجاز وارد فرآیند لجن فعال شود؛ چون کلر نسبت به نوع یا آسیب ارگانیسمها انتخاب نمی شود و همه را از بین می برد. اگر چه کلر در تصفیه خانه های لجن فعال در مقیاس بزرگتر برای کنترل حجیم شدن لجن به کار می رود، ولی استفاده از آن در واحدهای تصفیه پیش ساخته توصیه نمی شود. کلر می تواند ارگانیسمهای مؤثر سیستم را از بین ببرد. این ماده در ضدعفونی پساب واحد پس از اتمام تصفیه با فرآیند لجن فعال مؤثر خواهد بود.

2-7-2-12:نکات بهره برداری

الف: اگر پساب کدر ( گل آلود یا تیره ) به نظر بیاید، سرعت پمپاژ لجن فعال برگشتی مناسب نیست. افزایش سرعت پمپاژ را امتحان کنید. علاوه بر آن، امکان وجود یک ماده سمی برای میکروارگانیسمها یا بارگذاری بیش از حد هیدرولیکی که منجر به بیرون راندن مقداری از مواد جامد می شود را بررسی کنید.

ب: اگر لجن فعال در زلال کننده ته نشین نمی شود ( حجیم شدن لجن ) چند عامل ممکن است سبب این مشکل شود که عبارتند از: پایین بودن مقدار مواد جامد در سیستم، غلظت پایین اکسیژن محلول در مخزن هوادهی، قوی و سپتیک بودن فاضلاب ورودی، بالا بودن مقدار چربی و گریس در فاضلاب ورودی،

ج: اگر غلظت مواد جامد در بخش تجمع لجن زلال کننده نهایی خیلی بالا باشد، در پساب، مواد جامد ظاهر می شوند. افزایش سرعت پمپاژ لجن برگشتی را امتحان کنید.

د: اگر بوی بد به مشام می رسد و مایع مخلوط مخزن هوادهی به جای رنگ قهوه ای همیشگی، سیاه به نظر می آید، افزایش سرعت هوادهی را امتحان کنید و به دنبال نقطه مرده سپتیک بگردید.

* نظافت نکردن مناسب محیط نیز می تواند عامل بو باشد، اجازه ندهید مواد جامد یا آشغالهای جدا شده از فاضلاب در کانتینرهای روباز، اطراف محل تصفیه خانه را پر کنند.

ه: اگر بر سطح زلال کننده مواد جامد، لجنی شناور و کمرنگ دیده شد، سرعت هوادهی را کاهش دهید. سعی کنید اکسیژن محلول را در همه مخزن هوادهی در حدود 2 میلیگرم در لیتر حفظ کنید.

به خاطر داشته باشید که تغییر شرایط و یا بروز شرایط غیر عادی، میکروارگانیسمهای درون مخزن هوادهی را دچار اختلال می کند. با تغییر دما در فصلهای مختلف؛ فعالیت ارگانیسمها افزایش یا کاهش می یابد. همچنین مقدار جریان و مواد زائد ( مواد آلی بر حسب BOD و مواد جامد معلق ) در پساب تصفیه خانه متناسب با فصل تغییر میکند. همه این عوامل متصدی را ملزم می کند تا سرعت هوادهی، میزان لجن برگشتی و سرعت دفع را به تدریج تنظیم کند. شرایط غیر عادی ممکن است در بگیرنده مقادیر بالای جریان و غلظتهای بالای مواد جامد در اثر بارشهای تند یا بارگذاریهای تعطیلات آخر هفته باشد.این مسائل ایجاب می کند که متصدی واحد تصفیه، آماده انجام بهترین اقدامات با امکانات موجود باشد.

مطالب تصادفی:

تصفيه خانه آب بندرعباس - دوشنبه سی ام خرداد 1390
تصفيه آب خانه سوهانک - دوشنبه سی ام خرداد 1390
تصفيه خانه آب شماره 2 اروميه - دوشنبه سی ام خرداد 1390
مروری بر انواع پمپ - یکشنبه بیست و نهم خرداد 1390
دردی که فقط چند دقیقه فروکش می کند - جمعه بیست و هفتم خرداد 1390
منابع آب و اهمیت تصفیه پسابها - پنجشنبه بیست و ششم خرداد 1390
آب Water - پنجشنبه بیست و ششم خرداد 1390
حذف موجودهاي زنده در آب (گندزدايي) - پنجشنبه بیست و ششم خرداد 1390
روش های بهره برداری از دیگ های بخار و کنترل خوردگی در آن ها - پنجشنبه بیست و ششم خرداد 1390
اصول گندزدايي Principles of Disinfection - پنجشنبه بیست و ششم خرداد 1390
كمبود منابع آب جدي است - پنجشنبه بیست و ششم خرداد 1390
حفاظت از آب‌هاي زيرزميني، براي ‌آيندگان - پنجشنبه بیست و ششم خرداد 1390
لوله های زهکشی و آزمایشات آن - پنجشنبه بیست و ششم خرداد 1390
تصفيه خانه آب هشترود - پنجشنبه بیست و ششم خرداد 1390
تصفيه خانه آب شماره 1 کرج (حصار) - پنجشنبه بیست و ششم خرداد 1390
تصفيه خانه آب سيرجان - پنجشنبه بیست و ششم خرداد 1390
تصفيه خانه بزرگ آب گيلان - پنجشنبه بیست و ششم خرداد 1390
آشناي با MTBE (متیل ترسیو – بوتیل اتر) - چهارشنبه بیست و پنجم خرداد 1390
نقش و اهميت آب در كنسرو سازي - چهارشنبه بیست و پنجم خرداد 1390
باکتری لژیونلا در منابع آب بیمارستانی - چهارشنبه بیست و پنجم خرداد 1390
اسمزی معکوس - چهارشنبه بیست و پنجم خرداد 1390
تاسیسات آبرسانی - سه شنبه بیست و چهارم خرداد 1390
بازنگری ضوابط طراحی طرح های آب تحت تأثیر گرم شدن کره زمین - یکشنبه بیست و دوم خرداد 1390
شوینده ها و محیط زیست - یکشنبه بیست و دوم خرداد 1390
مدیریت جهانی لجن ـ پیش بینی رشد جهانی لجن - یکشنبه بیست و دوم خرداد 1390
جهان آینده و عطش آب شیرین - یکشنبه بیست و دوم خرداد 1390
دریچه ای جدید به سوی منابع آب - یکشنبه بیست و دوم خرداد 1390
راهبردهای منابع آب در بیابان و بیابانزدایی - یکشنبه بیست و دوم خرداد 1390
بایدها و نبایدهای طرح های انتقال آب در ایران - یکشنبه بیست و دوم خرداد 1390
اهمیت اقتصادی و کاربردی جلبک های میکروسکوپی - یکشنبه بیست و دوم خرداد 1390
استاندارد ISO 14001 - یکشنبه بیست و دوم خرداد 1390
آب در اسطوره - یکشنبه بیست و دوم خرداد 1390
راهکاری نوین برای حفظ محیط زیست از سموم صنعتی - یکشنبه بیست و دوم خرداد 1390
آلودگی آب شرب و اهمیت تصفیه - یکشنبه بیست و دوم خرداد 1390
قنات حفظ پایداری محیط زیست - یکشنبه بیست و دوم خرداد 1390
بهبود روش های مصرف آب - یکشنبه بیست و دوم خرداد 1390
جریان آب زیرزمینی - یکشنبه بیست و دوم خرداد 1390
باران های اسیدی و باران های قلیایی - یکشنبه بیست و دوم خرداد 1390
قنات و قنات داری در ایران - یکشنبه بیست و دوم خرداد 1390
عوامل موثر در پایداری سدها - یکشنبه بیست و دوم خرداد 1390
گزارشی از اقداماتی جهانی و بومی برای مدیریت ذخایر آب - شنبه بیست و یکم خرداد 1390
گزارشی از برنامه هایی برای سناریوهای بحران آب در جهان - شنبه بیست و یکم خرداد 1390
شاخص های کیفیت فاضلاب - جمعه بیستم خرداد 1390
اخلاق محیط زیست - جمعه بیستم خرداد 1390
گرم شدن کره زمین و بحران های آب - پنجشنبه نوزدهم خرداد 1390
مدیریت منابع آب و مقابله با خشکی در کشاورزی - پنجشنبه نوزدهم خرداد 1390
مشکلات زیست محیطی ناشی از شوینده ها - دوشنبه شانزدهم خرداد 1390
اطلاعاتی پیرامون آب آشامیدنی، دستگاه های تصفیه آب کوچک ودستگاه های سختی گیر از آب - دوشنبه شانزدهم خرداد 1390
مضرات آب های آشامیدنی در بطری - دوشنبه شانزدهم خرداد 1390
مشکلات پالایش آب شور - دوشنبه شانزدهم خرداد 1390

دستگاه تهیه آب آشامیدنی از هوا ساخته شد - شنبه بیست و یکم اسفند 1389
انتقال و توزیع آب - شنبه بیست و یکم اسفند 1389
مخازن (tanks) - شنبه بیست و یکم اسفند 1389
لوله و اتصالات - جمعه بیستم اسفند 1389
دوره‌ی طرح در سیستم های انتقال و توزیع آب - جمعه بیستم اسفند 1389

مرجع تخصصی آب و فاضلاب