آب و فاضلاب
سال:1383 | دوره:15 | شماره:2 (مسلسل 50) |تعداد مقالات:8

در این مقاله به بررسی کلی خصوصیات هیدرولوژیکی و استفاده از آب در حوضه زاینده رود بر اساس آمار موجود در دوره یازده ساله (1987-1998) پرداخته شده است. در این راستا جریان ورودی به دریاچه سد، جریان خروجی از دریاچه و آبگیری ها در طول مسیر رودخانه، به منظور آبیاری اراضی کشاورزی و دیگر مصارف مورد بررسی قرار گرفته و یک بیلان آبی اجمالی در سطح حوضه ارایه شده است. نتایج نشان می دهد که جریان های ورودی به دریاچه، نیاز آبیاری، شرب و بخش صنعت را در پایین دست تامین نموده و از یک الگوی منظم با تغییرات بسیار کم تبعیت می نماید؛ اما ذخیره سالیانه سد محدود بوده به طوری که در طول دوره های خشک سالی طولانی، حوضه را آسیب پذیر نموده است. هم چنین روند آب خروجی از سد زاینده رود، یک الگوی قابل پیش بینی را به جز در مواقع سیلابی نشان می دهد. به نظر می رسد، اعتماد و درصد اطمینان بالایی در تامین نیازهای آبی، در دوره تقاضای حداکثر وجود دارد؛ ولی آب خروجی در ماه های فصل زمستان و در پایان فصل آبیاری، دارای میزان پایین و با تغییرات بالا می باشد که در نتیجه بده رودخانه کم و کیفیت آب به ویژه در پایاب رودخانه پایین می آید. یک بیلان آبی ساده، نسبت جریان آب برگشتی در حوضه (میانگین سالیانه) را 30 درصد تخمین زده است. میزان حجم آب برگشتی به ویژه در قسمت های پایین دست حوضه، بسیار مهم است. البته یک ارزیابی دقیق تر با در نظر گرفتن پارامترهای آب زیرزمینی و کیفیت آب، قبل از نتیجه گیری قطعی، ضروری به نظر می رسد. با فرض محدودیت تامین آب با کیفیت بالا در حوضه آبریز زاینده رود، اگر امکان صرفه جویی واقعی آب در حوضه، وجود داشته باشد، می توان به توسعه منابع آب و اصلاح مدیریت این منابع دست یافت. از این رو در سطوح مزرعه، شبکه و حوضه درک قابل قبولی در مورد کاربرد آب و استفاده مجدد آب ضروری است.

یکی از مهم ترین واحدهای یک تصفیه خانه آب، صافی شنی تند می باشد که بهره برداری از آن به دلیل مرحله شست و شوی معکوس دارای مشکلاتی است. در این طرح تحقیقاتی، برای حل مشکل یک صافی شنی با سیستم شست و شوی معکوس خودکار، طراحی و ساخته شد. سیستم شامل سه قسمت اصلی لوله سیفون برای شست و شوی معکوس و دو مخزن گالوانیزه می باشد. مخزن اول به عنوان صافی و مخزن دوم برای ذخیره سازی آب فیلتر شده )در رقوم ارتفاعی 2 متر( می باشد. آب خام ورودی به صافی پس از فیلتر شدن به مخزن ذخیره منتقل شده و پس از تغذیه آن از سیستم خارج می گردد. در ابتدای صافی سازی، افت فشار صافی پایین می باشد، ولی به دلیل گرفتن بستر توسط جامدات معلق، کم کم افزایش یافته و زمانی که به حد طراحی شده 1.2) متر( رسید، شست و شوی معکوس سیستم به صورت خودکار آغاز می گردد. اطلاعات اصلی برای طراحی سیستم از هیدرولیک سیفون ها و معیارهای طراحی صافی شنی تند انتخاب گردید. بعد از محاسبات لازم، صافی ساخته شده و در مدار بهره برداری قرار گرفت. برای مطالعات هیدرولیکی، حجم مشخصی از مخزن ذخیره در نظر گرفته شد و زمان مورد نیاز برای پر شدن این حجم توسط آب (در مرحله فیلتراسیون) و تخلیه آن (در مرحله شست و شوی معکوس) اندازه گیری شد. در مطالعات هیدرولیکی بار سطحی فیلتر (SOR) در حدود 5-7.5 m3/m2/hr (1.39-2.08 l/s) انتخاب شده و جریان آب در سیفون در طی شست و شوی معکوس 8.7 l/s اندازه گیری شد. سیفون در حدود 4 تا 6 برابر جریان آب ورودی را از خود عبور می دهد. بنابراین یک فشار منفی در سیفون ایجاد می شود که باعث می گردد آب بالای بستر به صورت خودکار تخلیه شده و آب آبکشی بستر از طریق مخزن ذخیره که در ارتفاع واقع شده به زیر بستر منتقل و آن را شست و شوی معکوس نماید. بررسی سیستم نشان می دهد که از این سیستم، می توان به راحتی برای صاف کردن آب به خصوص برای اجتماعات با جمعیت پایین استفاده نمود. ساخت سیستم، سریع، ساده و ارزان بوده و به دلیل عدم کاربرد هر گونه قطعه مکانیکی در آن و هم چنین عدم نیاز به کاربر به راحتی قابل استفاده در شرایط مختلف می باشد.

پساب پالایشگاه های نفت، در زمره مهم ترین پساب های آلاینده محیط زیست می باشند. برای تصفیه این گونه پساب ها، اغلب از سیستم های بیولوژیکی هوازی مثل لجن فعال استفاده می شود. درصد حذف مواد آلاینده در این سیستم ها، بستگی به میزان فعالیت میکروارگانیسم های موجود دارد. برخی از مواد مثل متانول، گلوکز و غیره باعث تسریع و بهبود این فعالیت می شوند و بعضی دیگر حالت بازدارنده دارند، مثل تولوئن، فورفورال و فنل. در این پروژه دو ماده گلیسیرین و مالتوز به عنوان سرعت دهنده تصفیه و فنل به عنوان بازدارنده، روی فاضلاب پالایشگاه نفت تهران در مقیاس آزمایشگاهی، مورد بررسی قرار گرفت. مبنای سنجش، آزمایش COD و کدورت سنجی بود. نتایج حاصل نشانگر این است که با افزودن گلیسرین به سیستم، درصد حذف COD به شدت افزایش می یابد. به طوری که در اثر افزایش غلظت گلیسیرین از صفر به 200 ppm، راندمان حذف COD از 57% به 79% می رسد. کدورت فاضلاب خروجی نیز از غلظت 0-400 ppm، از 0.075NTU به 0.032NTU می رسد. که نشانگر 50% حذف مواد جامد معلق می باشد. سمیت فنل با افزایش غلظت آن تا 100ppm در زمان های ماند کوتاه حدود 6.5 ساعت تاثیر زیادی روی عملکرد میکروب ها ندارد و درصد حذف COD از 40% به 59% می رسد. ولی از این غلظت بیشتر خاصیت سمی آن آشکار می شود. در مورد مالتوز نیز نتایجی مشابه با گلیسرین مشاهده شد.

استفاده از منابع مختلف مواد زاید آلی به ویژه لجن فاضلاب شهری و خانگی، برای بهبود حاصل خیزی خاک های کشاورزی رو به گسترش است؛ اما برای کاهش خطرات بهداشتی و محیطی لجن، بایستی قبل از کاربرد بر روی زمین آن را تثبیت نمود. امروزه فرایند کمپوست به کمک کرم های خاکی، برای تثبیت مواد زاید مورد توجه قرار گرفته است. از آن جا که گزارش های متناقضی راجع به مقادیر مواد مغذی (K,P,N) در ورمی کمپوست ها وجود دارد، این تحقیق به تعیین مقادیر مواد مغذی (K,P,N) و مواد آلی و نسبت C/N ورمی کمپوست حاصل از لجن فاضلاب شهری می پردازد و مقادیر مواد مغذی در کودهای دامی و ورمی کمپوست حاصل را با یکدیگر مقایسه می نماید. غذای مورد نیاز یک ماه کرم های خاکی، از اختلاط 85 درصد لجن فاضلاب خام آب گیری شده و 15 درصد عامل حجیم کننده، آماده شد. مقادیر مواد آلی فرار، نیتروژن، فسفر کل، پتاسیم کل، خاکستر و pH موجود در سوبسترای اولیه و ورمی کمپوست حاصل به ترتیب به روش سوزاندن خشک، ماکروکجلدال، کالری متری، فیلم فتومتری، گوتاس و روش اصلاح شده ارهارت و بورین تعیین گردیدند. مقادیر مواد آلی ورمی کمپوست، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، pH و نسبت C/N به ترتیب 36.42، 1.04، 0.11، 0.62، 7.5 و 22.62 درصد بود. ورمی کمپوست حاصل، اصلاح کننده آلی مناسبی برای بهبود حاصل خیزی خاک های کشاورزی می باشد.

طی سال های 1373 تا 1378 یک طرح تحقیقاتی تحت عنوان “مطالعه و بررسی فاضلاب های صنعتی استان تهران” به اجرا در آمد که در مقاله حاضر مهم ترین نتایج این تحقیق ارایه شده است. در این طرح، صنایع غذایی، نساجی، شیمیایی، فلزی و تولید محصولات کانی غیر فلزی مورد مطالعه قرار گرفتند، که شامل 330 محل مراجعه بودند. روش اجرای تحقیق به صورت تکمیل پرسشنامه و نمونه برداری از فاضلاب بود. نتایج و اطلاعات به دست آمده نشان می دهد که مثلا برای صنایع غذایی، نساجی و فلزی به ترتیب 8%، 18% و 17% تصفیه به صورت مطلوب انجام می گیرد و به استانداردهای تخلیه توجه شده است. در بخش صنایع شیمیایی، چهار گروه عمده صنایع دارویی، صنایع تولید محصولات بهداشتی - آرایشی، صنایع تولید رنگ و صنایع کاغذسازی بررسی شدند که در میان صنایع دارویی و کاغذسازی برای هر کدام، تنها یک کارخانه تصفیه کامل انجام می داد. اما هیچ کدام از صنایع تولید محصولات بهداشتی - آرایشی و صنایع تولید رنگ، دارای تصفیه خانه کامل نبودند. حداکثر تخلیه پساب ها در صنایع غذایی و نساجی به ترتیب 62.4%، 48.8% به آب های سطحی و در صنایع فلزی و تولید محصولات کانی غیرفلزی به ترتیب 86% و 83% به آب های زیرزمینی بود.

این مقاله کوششی است در راستای به کارگیری مدل سازی جریان های آب زیرزمینی به منظور پیش بینی وضعیت آینده آبخوان آب باریک بم و نیز ارزیابی کمی تاثیر پروژه تغذیه مصنوعی این آبخوان. مطالعات نشان می دهند که میزان برداشت از ذخایر این آبخوان، به خصوص از سال های دهه ی شصت شمسی به بعد، بیش از میزان تغذیه آن بوده است. این امر موجب افت سطح ایستابی آبخوان می شود به گونه ای که در اسفند ماه 1364 نسبت به اسفند ماه 1352 در حدود ده متر افت در سطح ایستابی مشاهده می شود. هم چنین شبیه سازی آبخوان موید آن است که روند افت سطح ایستابی کماکان ادامه خواهد داشت، به طوری که در اسفند ماه 1383 میزان افت نسبت به اسفند ماه 1352 در حدود 18 متر خواهد بود. مطالعات نشان می دهند که روند افت، علی رغم شروع به کار طرح تغذیه مصنوعی آبخوان )از سال(1375 ، ادامه خواهد داشت. هم چنین شبیه سازی نشان داده است که در اثر پخش سیلاب (به منظور تغذیه مصنوعی)، به طور متوسط طی سال های 1375-78 به میزان 12.6 میلیون متر مکعب آب به آبخوان افزوده گردیده که این میزان تغذیه مصنوعی هر چند از نرخ افت سطح ایستابی کاسته است اما قادر به توقف روند افت سطح ایستابی آبخوان آب باریک بم نبوده است.

رآکتورهای ABR از چندین اتاقک تشکیل شده اند که این ویژگی باعث می شود مواد سمی و ... با تغییرات در شرایط محیطی مثل pH و دما در اتاقک اول متعادل شده و در نتیجه باکتری های متان زا که نسبت به شرایط محیطی متغیر، بسیار حساس هستند، به راحتی در اتاقک های بعدی رشد نمایند. از مهم ترین ویژگی های این ر آکتور می توان به پایین بودن HRT و در نتیجه حجم کمتر، زیاد بودن SRT، پایداری نسبت به شوک های هیدرولیکی و آلی و هم چنین توانایی تفکیک فازهای اسیدوژن و متانوژن اشاره کرد. توانایی در تصفیه فاضلاب های حاوی سولفات و هم چنین پساب هایی که به سختی تشکیل گرانول می دهند و در نتیجه تصفیه آن ها با رآکتور UASB مشکل است از دیگر ویژگی های این رآکتور می باشد.

براساس نتایج به دست آمده، برای شهرهای با جمعیت کمتر از یکصد هزار نفر، بیشترین درصد توزیع قطر مربوط به لوله با قطر 200 میلی متر با توزیع 79.12% و کمترین آن مربوط به لوله با قطر 900 میلی متر با توزیع 0.06% می باشد. در شهرهای با جمعیت بیشتر از یکصدهزار نفر و کمتر از پانصد هزار نفر، بیشترین درصد توزیع قطر مربوط به لوله با قطر 200 میلی متر با توزیع 56.67% و کمترین آن مربوط به لوله با قطر 900 میلی متر با توزیع 0.12% می باشد. در شهرهای با جمعیت پانصدهزار نفر و بیشتر، بالاترین درصد توزیع قطر مربوط به لوله با قطر 200 میلی متر با توزیع 59.64% و کمترین آن مربوط به لوله با قطر 900 میلی متر با توزیع 0.19% می باشد. در صورت عدم دخالت فاکتور جمعیت، بیشترین درصد توزیع مربوط به لوله با قطر 200 میلی متر با توزیع 60.73% و کمترین آن مربوط به لوله با قطر 900 میلی متر با توزیع 0.131% می باشد.