طبقه بندی آب های آلوده

درحال مشاهده: طبقه بندی آب های آلوده

ادعونی اهدای خون

طبقه بندی آب های آلوده

۱۳۸۹/۰۸/۱۴

12:0

امیرحسین ستوده بیدختی

فاضلاب
دید کلی
آب ، شرط وجود حیات می‌باشد و اکثر قریب به اتفاق واکنشهای شیمیایی در محیط آبی صورت می‌گیرد. آب به علت پاره ای خواص ویژه اساسی نقش تنظیم کننده‌ ای در طبیعت داشته و آن را در برابر تغییرات ناگهانی دما حفظ می‌کند. آب بعد از مصارف گوناگون (خانگی ، کشاورزی و صنعتی و …) تبدیل به پساب می‌شود. برای جلوگیری از آلودگی آب و محیط زیست توسط این پسابها باید راهکارهایی برای تصفیه و استفاده مجدد از آنها اتخاذ کرد.
طبقه بندی آبهای آلوده
آبهای آلوده‌ای که پس از تصفیه دوباره می‌توان استفاده کرد:

1. آبهای آلوده‌ای که در کارخانجات و مراکز صنعتی تولید شده ، به‌شدت سمی هستند و نمی‌توان برای مصارف خانگی استفاده کرد و برای برگشت دوباره به محیط زیست باید به‌صورت دقیق تصفیه شوند.

2. آبهایی که مصارف خاصی داشته ، قابل استفاده مجدد نمی‌باشند. مانند آبهای صنایع -نوشابه سازی

فاضلابهای صنعتی
فاضلابهای صنعتی ، فاضلابهایی هستند که از صنایع مختلف حاصل می‌شوند و نسبت به نوع صنایع ، ترکیبات شیمیایی مختلفی دارند و وقتی وارد دریاها می‌شوند، باعث آلودگی آب و مرگ آبزیان می‌گردتد.
مواد شیمیایی موجود در فاضلابهای صنعتی
بسته به نوع کارخانه‌ها و محصول تولیدی آنها ، ترکیبات شیمیایی و درصد آنها در پسابهای صنعتی متفاوت است. اما از مهمترین این ترکیبات می‌توان به آرسنیک ، سرب ، کادمیم و جیوه اشاره کرد. این مواد از طریق پساب کارخانجات تهیه کاغذ ، پلاستیک ، مواد دفع آفات نباتی ، استخراج معادن وارد آبهای جاری و محیط زیست می‌شود.

از مهمترین فجایع آلودگی با جیوه به فاجعه آلودگی آب رودخانه میناماتا در ژاپن با ترکیبات ارگانومرکوریک که به‌عنوان کاتالیزور در کارخانه پلاستیک‌سازی استفاده می‌شود، می‌توان اشاره کرد که طی آن مردم اطراف رودخانه به مرض اسرار آمیزی مبتلا شدند که ناشی از وجود جیوه فراوان در بدن آنها بود و هزاران نوزاد ناقص‌الخلقه و فوت تعدادی از مردم ، نتیجه آلودگی آب با پساب این کارخانه بود.
فاضلابهای کشاورزی
در این فاضلابها ، سموم کشاورزی مانند هیدروکربنهای هالوژنه ، DDT ، آلودین ، ترکیبات فسفردار نظیر پاراتیون وجود دارد. مخصوصا ترکیبات هالوژنه بسیار خطرناک هستند و هنگامی که توام با آب کشاورزی در لایه‌های زمین نفوذ نمایند یا به بیرون از محیط کشاورزی هدایت شوند، باعث ایجاد فاضلابهای کشاورزی فوق‌العاده خطرناک می‌شوند.

فاضلابهای شهری
این فاضلابها از مصرف خانگی آب حاصل می‌شود. در این پسابها انواع موجودات ریز ، میکروبها و ویروس‌ها و چند نوع مواد شیمیایی معین وجود دارد که عمده‌ترین آن آمونیاک و نیز مقداری اوره می‌باشد. این فاضلابها باید از مسیرهای سر بسته به محل تصفیه هدایت گردند. جهت خنثی سازی محیط قلیایی این فاضلابها که محیط مناسب برای رشد و نمو میکروبهاست، از کلر استفاده می‌شود.
انواع آلاینده‌های موجود در فاضلابهای شهری

* آلاینده بیولوژیکی:

از دفع پسابهای بیمارستانی و مراکز بهداشتی شهری ناشی می‌شود.

* آلاینده‌های شیمیایی:

بیشتر آلاینده های شیمیایی از دفع پسابهای خانگی شامل مصرف شوینده‌هاست که روز به روز مصرف آنها بیشتر می‌شود. این آلاینده‌ها به‌علت وجود عامل حلقوی در ساختمان مولکول شوینده (ABS) ، غیر قابل تجزیه بیولوژیکی در تصفیه‌خانه‌ها هستند.

فرمول عمومی: LABS): linear Alkgl Benzo Sulturic acid = RŔ/ (C6 M5) SO3H)

امروزه در کشور ژاپن و آمریکا ، شوینده حلقوی را تبدیل به خطی نموده‌اند که قابل تجزیه بیولوژیکی در تصفیه‌خانه‌ها است. ولی در اکثر کشورها به‌علت ارزان بودن (LABS) هنوز هم از این ماده در صنعت شوینده‌ها استفاده می‌شود.

* سایر آلوده کننده‌ها :

مواد جامد و رسوبات ، مواد رادیواکتیو ، مواد نفتی و آلوده کننده های حرارتی مثل نیروگاهها.

آلودگی آب درجهان
حدود 69 % آب مصرفی جهان ، صرف کشاورزی و عموما آبیاری می‌شود. 23 % به مصرف صنایع می‌رسد و مصارف خانگی تنها حدود 8 % را شامل می‌شود. در کشورهای توسعه یافته ، کشاورزی و صنایع ، بیشترین مصرف آب را داشته ، بالاترین نقش را در آلودگی آبها دارد.

سیستم های تصفیه فاضلاب شهری
تصفیه اولیه - تصفیه ثانویه - تصفیه ثالثیه
تصفیه اولیه:
هدف جداسازی مواد جامد از فاضلاب ورودی و جدا کردن نخاله های بزرگ توسط غربالها و یا خرد کردن آنها با تجهیزات خرد کننده ، جداسازی جامدهای معدنی در کانالهای دانه گیر و بیشتر جامدات معلق آلی با ته نشینی ، جداسازی تقریباً نیمی از جامدات معلق که تقریباً 30% BOD کل فاضلاب ورودی را تشکیل می دهند.

طراحی تصفیه اولیه:
1) غربال کردن یا آشغال گیری:
حذف جامدات درشت از فاضلاب ، غربالهای درشت از میله های عمودی به فاصله 1 سانتیمتر از یکدیگر و غربالهای ریز از سیمهای بافته شده و یا صفحات سوراخدار تشکیل شده اند. مقدار جامدات حذف شده در غربال کردن به اندازه روزنه های غربال بستگی دارد. دفع در محل دفن بهداشتی زباله، خرد کردن و باز گردانیدن به جریان فاضلاب ، خاکسترسازی متداولترین عملیات دفع جهت جامدات غربال شده به شمار می رود.

2) خرد کردن: مواد غربال شده گاهی پس از خرد کردن به جریان فاضلاب باز می گردانند. خرد کننده معمولاً جامدات درشت را تا اندازه تقریبی 8 میلیمتر خرد می کند و به فاضلاب بر می گرداند. دستگاه های خرد کننده باید جلوتر از دستگاههای پمپاژ قرار بگیرند.

3) شن گیری یا حذف دانه : دانه یا grit شامل گونه ها و انواع مختلفی مانند جامدات معدنی شامل نخاله ها، شن، گل و لای، پوسته تخم مرغ، شیشه و خرده فلز و یا ترکیبات آلی سنگینتر و بزرگتر مانند تکه های استخوان، دانه ها و تفاله های چای و قهوه می باشد. از یک میلیون متر مکعب فاضلاب 15 متر مکعب دانه جدا می شود. دانه های دارای مواد آلی یا در محل دفن بهداشتی دفع می شوند و یا همراه با مواد غربال شده سوزانده و سپس دفع می شوند.

4) اندازه گیری جریان : دانستن شدتهای هیدرولیکی جریان برای عملکرد بسیاری از راکتورها در واحد تصفیه فاضلاب ضروری می باشد. اندازه گیری شدت جریان جهت تخمین ظرفیت مورد نیاز در آینده لازم می باشد.

5) ته نشین سازی مقدماتی : عملیات واحدی است که برای تغلیظ و جداسازی جامدات آلی معلق از فاضلاب طراحی می شود. زمانی که تصفیه اولیه کافی تلقی می شود ته نشین سازی مقدماتی مهم ترین قسمت واحد تصفیه می باشد. عملکرد این بخش جهت کاهش بار آلودگی وارد شونده به جریانهای طبیعی آب بسیار حساس می باشد. این عمل بدون افزایش منعقد کننده های شیمیایی و اختلاط مکانیکی و یا عملیات لخته سازی می باشد. مواد آلی اندکی از آب سنگینترند و ته نشین می شوند و مواد سبکتر مانند روغنها در سطح فاضلاب شناور می شوند. جداسازی کف توسط لجن روب و جداسازی مواد شناور توسط یک سر ریز کف انجام می گیرد. ته نشین سازهای اولیه یا به شکل مخازن مستطیل بلند و یا مخازن استوانه ای می باشند.

تصفیه ثانویه سیستم های تصفیه فاضلاب شهری:
تبدیل بیولوژیکی مواد آلی کلوئیدی و محلول به جرم زنده که بعداً به وسیله ته نشین سازی جدا می شود. تماس بین میکروارگانیسم ها و مواد آلی در اثر معلق بودن جرم زنده در فاضلاب و یا عبور فاضلاب از سطح جرم زنده چسبیده به سطوح جامد معروفترین سیستم جرم زنده معلق لجن فعال می باشد.جرم زنده تولید شده توسط کاتابولیسم خود خوری و یا سایر میکروارگانیسم ها قابل تجزیه می باشد.
معمولاً تصفیه بیشتر لجن ثانوی توسط فرایندها بیولوژیکی بی هوازی صورت می گیرد. محصولات نهایی گازی شکل، متان، دی اکسید کربن و مایعات و جامدات بی اثر تولید می شوند. متان دارای ارزش حرارتی است.مایعات با غلظت های بالای ترکیبات آلی به واحد تصفیه بازگردانده می شوند. جامدات با مقدار زیادی از ترکیبات معدنی به عنوان تنظیم کننده مواد خاک و یا کود در زمینهای کشاورزی مصرف می شوند. بقیه جامدات را با سوزاندن و دفن بهداشتی دفع می کنند
گاهی تصفیه اولیه و ثانویه همراه با هم انجام می شود. فاضلاب در حوضچه های اکسیداسیون ریخته می شود و فاضلاب در سطح به طور هوازی و در عمق به صورت غیرهوازی تجزیه می شود در سیستم لاگون هوادهی شده، اکسیژن در اثر هوادهی مکانیکی تأمین می شود و تجزیه در کل عمق برکه به صورت هوازی می باشد. در اغلب موارد تصفیه ثانویه جهت دستیابی به استانداردهای جریان خروجی کافی می باشد.

طراحی تصفیه ثانویه:
جریان خروجی از تصفیه اولیه هنوز دارای 40 تا 50 درصد از مواد جامدمعلق و تقریباً تمام مواد آلی و معدنی محلول اولیه می باشد. جهت حذف مواد آلی در تصفیه ثانویه از فرایندهای فیزیکی، شیمیایی و یا بیولوژیکی استفاده می شود. در تصفیه بیولوژیکی مواد آلی فاضلاب به عنوان غذا توسط میکرو ارگانیسم ها مصرف شده و به سلولهای بیولوژیکی یا جرم زنده تبدیل می شود. ارگانیسم هایی که در سیستم های آبهای شیرین طبیعی به تجزیه مواد آلی می پردازند. ارگانیسم های دخالت کننده در تصفیه فاضلاب می باشند. جداسازی جرم زنده تازه تولید شده از فاضلاب جهت تکمیل فرایند تصفیه ضروری می باشد.

پروژه GEMS
نزدیک به سه دهه است که سازمان بهداشت جهانی و برنامه محیط زیست سازمان ملل ، تحت پروژه‌ای به نام GEMS (سیستم مراقبت زیست محیطی ازجهان) ، کیفیت محیط زیست را از نظر اندازه گیری کیفیت هوا ، آب ، آلودگی مواد غذایی و شاخصهای بیولوژیکی مورد مراقبت قرار می‌دهند. برای جمع آوری اطلاعات در مورد کیفیت آب بیش از 50 پارامتر انتخاب شده‌ است که مهمترین آنها عبارتنداز:

Do (اکسیژن محلول) ، BoD (اکسیژن مورد نیاز واکنشهای بیوشیمیایی) ، CoD (اکسیژن مورد نیاز واکنشهای شیمیایی) ، میزان کلروفرمها و نیتراتها و فلزات سنگین می‌باشد.
تصفیه آب و فاضلابها
آب و فاضلابها برای استفاده و برای برگشت به محیط یا استفاده مجدد نیاز به تصفیه دارند. روشهای مختلفی برای تصفیه آبها و فاضلابها وجود دارد که بسته به مصارف آب و نوع آلودگی از این روشها استفاده می‌شود. عمده‌ترین‌ روشهای تصفیه آب عبارت‌اند از:

   1. تصفیه مکانیکی آب
   2. تصفیه شیمیایی آب
   3. تصفیه آب به روش اسمز معکوس
   4. تصفیه بیوشیمیایی آب

5. فیلتراسیون آب

مطالب تصادفی: