مرجع تخصصی آب و فاضلاب

شناور سازي (Floatation)

شناورسازي عملياتي است كه براي جداسازي ذرات جامد يا مايع از يك فاز مايع بكار مي رود. مواد قابل شناوري (بطور عمده روغنهاي امولسيوني و مواد آلي) معمولاً در طراحي تجهيزات تصفيه مقدماتي در صنعت نسبت به مواد قابل ته نشيني از اهميت بيشتري برخوردارند. به اين منظور در بيشتر پالايشگاهها، واحدهاي شيميايي و ساير كارگاههاي صنعتي از تجهيزات جداسازي آب - روغن، بجاي تانكهاي ته نشيني اوليه استفاده مي شود.
مزيت اصلي شناورسازي بر ته نشيني اين است كه با اين روش، ذراتي را كه بسيار كوچك و يا سبك هستند و به آرامي ته نشين مي شوند، مي توان بطور كاملتر و در زمان كوتاهتري حذف كرد. به محض شناور شدن ذرات در سطح، مي توان آنها را از طريق كف روبي جمع آوري كرد.
در ادامه، روشهاي مختلف شناورسازي با تأكيد بر روش DAF مورد بررسي قرار مي گيرند.
شناورسازي ثقلي (جدا كننده هاي ثقلي) (Gravity Separators)
جدا كننده هاي ثقلي معمولاً براي زدودن و حذف روغن، گريس و نفت بصورت آزاد و غيرامولسيون بكار مي روند. از نظر تئوري فرآيند جداسازي در جدا كننده هاي ثقلي بوسيله قانون استوكس در غياب جريان توربولانسي و جريانهاي گردشي پيش بيني مي شود. بنابراين در عمل، بازدهي جدا كننده ثقلي بستگي به طراحي دقيق هيدروليك جدا كننده و زمان ماند پساب دارد. جدا كننده هاي ثقلي عمدتاً به دو دسته:

API: American Petroleum Institute
 و
CPI: Corrugatted Plate Interceptors

تقسيم بندي مي شوند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

جذب سطحی

به طور کلی ، جذب سطحی فرآیند جمع آوری موادی است که به صورت محلول در فصل مشترک مناسبی قرار دارند.فصل مشترک می تواند بین مایع و گاز،مایع و جامد یا مایع و مایع باشد.

پیش از این در تصفیه فاضلاب از فرآیند جذب سطحی به طور گسترده استفاده نمی شده است، اما نیاز به کیفیت بالاتر خروجی فاضلاب تصفیه شده،  به بررسی عمیق و گسترده از فرآیند جذب سطحی روی کربن فعال منجر شده است.معمولاً تصفیه فاضلاب با کربن فعال را یک فرآیند تمیز سازی نهایی تلقی می کنند که روی آبی که قبلاً در معرض تصفیه زیست شناختی  متعارف قرار گرفته است اعمال می شود.در این حالت برای جداسازی بخشی از مواد آلی محلول باقیمانده از کربن استفاده می شود.بسته به وسیله تماس کربن با آب،  می توان مواد جامد ریز موجود را نیز جدا کرد.

تولید کربن فعال :

کربن فعال را ابتدا با تهیه ذغال از موادی چون پوست بادام، نارگیل و گردو و سایر انواع چوب و ذغال سنگ تولید می کنند.برای تهیه این ذغال، مواد تا حد گداختگی گرما می دهند تا هیدرو کربن های آن خارج گردند، اما مقدار هوا را کمتر از مقدار کافی نگه می دارند تا سوخت ادامه یابد.سپس ذرات ذغال را با قرار دادن آن در معرض یک گاز اکساینده در دمای بالا فعال می کنند.این گاز یک ساختار متخلخل در ذغال ایجاد می کند و بدین ترتیب یک سطح بزرگ با مساحت زیاد درون آن ایجاد می گردد.پس از فعال سازی، کربن را می توان در اندازه های مختلف با ظرفیت های مختلف جذب سطحی جدا کرد.دو نوع اندازه آن عبارتند از: پودری و دانه ای

تصفیه با کربن فعال دانه ای(GAC): از ستون یستر ثابت به منزله وسیله تماس فاضلاب با کربن فعال دانه ای استفاده می شود.آب از بالای ستون وارد و از پایین آن تخلیه می شود.کربن را با یک سیستم تخلیه تحتانی در پایین ستون در جای خود نگه می دارند.

تصفیه با کربن فعال پودری (PAC): روش دیگر استفاده از کربن، به کارگیری کربن فعال پودری است.این نوع کربن را در خروجی فرآیندهای تصفیه زیست شناختی، به طور مستقیم در فرآیندهای مختلف تصفیه زیست شناختی و در نمودارهای جریان-فرآیند تصفیه فیزیکی-شیمیایی به کار برده اند.

در تاسیسات تصفیه زیست شناختی، کربن فعال پودری را در یک حوضچه تماس به خروجی اضافه می کنند.پس از مدتی تماس اجازه می دهند کربن به ته مخزن ته نشین شود و سپس آب تصفیه شده را از مخزن خارج می کنند.چون دانه های کربن بسیار ریز است، برای کمک به جداسازی ذرات کربن، به لخته سازی همچون یک پلی الکترولیت و صاف کردن با صافیهای دانه ای متوسط نیاز خواهد بود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

کیفیت آب های آشامیدنی شهر و استان

این گزارشی از کیفیت آب یک شهر که شامل 3 بخش عمده است:

1-اجرای عملیاتی که اطمینان از سالم بودن کیفیت آبهای آشامیدنی حاصل می شود.

2-اطلاعات فراهم شده در مورد کیفیت آبهای آشامیدنی

3-اجرای طرح کلی نقشه ها برای تصفیه آب و اصلاح روشهایی برای سالم سازی آب از جهت حضور و ظهور طعم ومزه و بو در آب

و اما سئوال اول:آب مان از کجا تامین می شود؟

به عنوان مثال در کشور کانادا ودر یکی از شهرهای آن آب آشامیدنی شان از دریاچهshoal  که در محلی  روی غرقابی کردن بین دو شهر manitobaو

Onturioهست،تامین می شود که دریاچه shoalبه عنوان بهترین منبع از ذخایر آب برای شهرهای manitobaوoniturioکشور کانادا در سال 1912انتخاب شده و هنوز هم بهترین است.

 

و اما نکات مهم در رابطه با دریاچه شوال و ذخیره گاه دیاکون:

1-جریانهای آب از دریاچه شوال توسط نیروی وزن از میان آبروها و لوله های بتونی به طول  135  کیلومتربه جریان می افتد.

2- و مخزن و انبار آب در ذخیره گاه دیاکون می باشد که در واقع ذخیره گاه بزرگی است که می تواند در حدود   بیلیون لیتر آب برای 2 روز نگه داری کند .

3-دوره های آب از ذخیره گاه دیاکون از سه تا ذخیره گاه کوچکتر و ایستگاه پمپاژ در نواحی مختلف  در شهر تامین می شود.

4- هر روز به طور متوسط از 215میلیون لیتر آب تقریبا 270000لیتر به خانه ها و محلهای کار آزاد می شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

ورود فاضلاب اماکن مسکونی ، صنعتی و تجاری به مسیل ها موجب آلودگی آنها می شود به طوری که در برخی موارد میزان آلودگی فاضلاب بیشتر است . همچنین ورود زباله نیز ضمن افزایش میزان آلودگی مسیل ها ، باعث ایجاد منظر نامطلوبی در داخل شهرها می شود که پیامدهای اجتماعی و اقتصادی بسیاری را در پی دارد. تجاوز به حریم مسیل ها نیز موجب بروز مشکلات بسیاری شده است که کاهش پیامدهای آن ها و برنامه ریزی برای رفع این مشکلات را بسیار پیچیده ساخته است. بررسی این مشکلات می تواند با روشن ساختن ابعاد مختلف آن ها ، ابزاری قدرتمند را برای برنامه ریزی و تصمیم سازی در اختیار مدیران شهری قرار دهد.

با توسعه و گسترش شهرها و افزایش جمعیت آنها ، شبکه های زه کش شهری که معمولا در گذشته به صورت سنتی و غیر علمی گسترش می یافت ، به یک چالش بزرگ تبدیل شده است . عدم برنامه ریزی های مناسب و دانش محور برای توسعه آینده شبکه های جمع آوری آب های سطحی ، مشکلات بسیاری را برای توسعه و گسترش این شبکه ها ایجاد کرده است.افزایش حجم رواناب به دلیل گسترش شهرها و نیز افزایش جمعیت ،  حتی کانال ها و مسیل هایی که در گذشته مشکلی نداشته اند را در شرایط نا مناسبی قرار داده است.

حاشیه نشینی در کناره مسیل ها ، افزایش آلودگی آب آنها ، چشم انداز نامطلوب شهری به واسطه قرارگیری کانال ها و مسیل ها در بافت متراکم شهری، ورود زباله ، مشکلات بهداشتی ، تجاوز به حریم مسیل ها و بسیاری از موارد دیگر ، مشکلات زیست محیطی بسیار زیادی را برای شهروندان به وجود آورده است. با توجه به شتاب بالای توسعه شهرهای بزرگ ، این مشکلات نیز روز به روز ابعاد وسیع تری یافته است.عدم توجه به پیامدهای زیست محیطی مسیل ها و کانال ها می تواند آنها را از یک فرصت به تهدیدی بزرگ تبدیل نماید .تهدیدی که هم اکنون بسیاری از کلان شهرها را برای چالش های زیست محیطی بزرگی قرار داده است.

((مشکلات بهداشتی ناشی از ورود فاضلاب و زباله به درون مسیل ها و کانال ها))

به دلیل ورود فاضلاب های مناطق مسکونی، تجاری و صنعتی به طور مستقیم به درون شبکه جمع آوری آب های سطحی و با آلوده کردن آب های زیز زمینی و نفوذ این آلودگی به آب های سطحی ، در برخی موارد میزان آلودگی آب مسیل ها و کانال ها از آلوده ترین فاضلاب ها نیز بیشتر است . رفتار نامناسب شهروندان ، به ویژه ساکنان حاشیه مسیل ها مانند شنا کردن در آب آلوده مسیل حتی با وجود تابلوها و علایم هشداردهنده ، موجب تشدید پیامدهای بهداشتی ناشی از آلودگی مسیل ها و کانال ها می شود. مشکل دیگری که موجب تشدید آلودگی مسیل ها و کانال ها می شود ورود زباله به درون جوی ها و کانال ها ست که ضمن آلوده ساختن آب های سطحی ، محل مناسبی را برای تکثیر جوندگان و حشرات موذی فراهم می کند که این امر نیز موجب بروز مشکلات بهداشتی دیگری می شود . در مورد آلودگی شیمیایی ، آب های سطحی شهر تهران در وضعیت نابسامانی به سر می برد آلودگی های شیمیایی آب های سطحی شامل نیترات ها، فسفات ها، شوینده ها، فلزات سنگین مانند آهن ، سرب، روی ، پتاسیم،کلسیم و باریم ، ترکیبات سیانور و کلر ، آرسنیک و جیوه است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

ایزوترم لانگمیر(Langmuir isotherm)

این ایزوترم در سال 1918 ارائه گردید این رابطه  یک رابطه  برگشت پذیر(Reversible ) و منطقی(Rational) بوده که به صورت زیر تعریف می شود:     

-x/m=abc/(1+bc)

x/m : جرم ماده جذب شده به ازای واحد جرم ماده جاذب(g / mg)

a,b : ثابتهای تجربی

C : غلظت تعادلی ماده جذب شونده در محلول بعد از برقراری تعادل(mg/l)

فرضیات در رابطه لانگمیر :

1-تعداد ثابتی از جایگاه های در دسترس در سطح ماده جاذب وجود دارد به نحوی که تمامی آنها دارای سطح انرژی یکسانی هستند.

2-جذب سطحی قابل برگشت است.

3-تعادل زمانی حاصل شده است که میزان جذب سطحی مولکول های ماده جذب شونده به داخل ماده جاذب برابر با میزان پس از جذب آنها از ماده جاذب باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نیکل برای حفظ سلامت حیوانات ضروری است. با اینکه هیچ اثری در نتیجه کمبود نیکل در انسان دیده نشده است ولی احتمالا مقدار کمی از آن برای سلامتی انسان ضروری است. در محیط، نیکل بیشتر در خاک و رسوبات وجود دارد زیرا نیکل با ذراتی که حاوی آهن یا منگنز هستند و در خاکها و رسوبات موجود هستند، اتصال برقرار می کند.
آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA)، حداکثر مقدار مجاز نیکل در آب آشامیدنی کودکان را ۰۴/۰ میلی گرم در لیتر تعیین کرده است. میزان مجاز نیکل در هوای محل کارهای مرتبط، یک میلی گرم در مترمکعب برآورد شده است. در حال حاضر مقدا نیکل موجود در محیطهای کار، بسیار کمتر از گذشته است و به همین دلیل علائم آلودگی با نیکل در کارگران کمتر دیده می شود.
منابع اصلی آلودگی با نیکل استعمال تنباکو، اگزوز خودرها، کودهای شیمیایی، سوپر فسفاتها، فرآورده های غذایی، روغنهای هیدروژنه، فاضلابهای صنعتی، صنایع فولاد زنگ نزن، آزمایش تجهیزات هسته ای، بکینگ پودر و ... می باشند. تنفس هوا یا دود تنباکوی محتوی نیکل و یا خوردن مواد غذایی و آب حاوی نیکل و تماس با سکه ها و فلزات حاوی نیکل، منابع اصلی آلودگی انسان با نیکل هستند.

● تاثیرات نیکل بر انسان:

متداولترین اثر نیکل بر انسان یک واکنش آلرژیک است. انسان می تواند در صورت آلودگی با منابع ذکر شده در بالا دچار حساسیت شود. اشخاصی که به نیکل حساس هستند، در صورت تماس زیاد با آن دچار یک واکنش می شوند و معمولترین واکنش، تحریک آن قسمت از پوست است که با نیکل تماس پیدا کرده است. در برخی موارد ممکن است فرد حساس، در صورت آلودگی با نیکل دچار تنگی نفس می شوند. در کارگرانی که مقادیر بالایی از نیکل را تنفس کرده بودند مشکلات ریوی، شامل برونشیت مزمن و کاهش توان ریه ها مشاهده گردید.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

كلریناسیون‌ (با استفاده‌ ازكلرمادر):
غلظت‌ 1 درصد كلر را كلر مادرگویند (به‌ عبارت‌ دیگر حل‌ كردن‌ 15گرم‌ پركلرین‌ ] هیپوكلریت‌ كلسیم‌ 70درصد [ در یك‌ لیتر آب‌ یا 300 گرم‌پركلرین‌ در 20 لیتر آب‌ جهت‌ تهیه‌كلرمادر نیاز می‌باشد).
با افزودن‌ پركلرین‌ (كلرمادر) به‌آب‌، به‌ نحوی‌ كه‌ پس‌ از نیم‌ ساعت‌ كلرباقیمانده‌ در آن‌ بین‌ 0/5 تا 0/8 میلی‌گرم‌ در لیتر (P.P.M) باشد می‌توان‌گفت‌ كه‌ آب‌ از نظر باكتریها و ویروسهاسالم‌سازی‌ شده‌ است‌ اما آلودگیهای‌انگلی‌ آن‌ بدون‌ هیچ‌ تغییری‌ در آب‌باقی‌ خواهد ماند. بنابراین‌ آب‌ كلرینه‌ شده‌ عاری‌ ازتخم‌ انگل‌ و پروتوزئرها نیست‌. با این‌وجود چون‌ به‌ واسطه‌ كلرزنی‌ عامل‌ سه‌بیماری‌ خطرناك‌ و كشنده‌ تیفوئید، وباو اسهال‌ از بین‌ می‌رود، بنابراین‌ توصیه‌می‌شود كه‌ در مورد آب‌ آشامیدنی‌ عمل‌كلرزنی‌ صورت‌ گیرد.
- حداقل‌ مقدار مجاز كلر آزادباقیمانده‌ با توجه‌ به‌ PH آب‌ 0/2 میلی‌گرم‌ در لیتر است‌، ولی‌ در مخازن‌ذخیره‌ میزان‌ توصیه‌ شده‌ كلر برای‌ضدعفونی‌ كردن‌ آب‌ 3 تا 5 گرم‌ پودرپركلرین‌ (هیپوكلریت‌ كلسیم‌ 70درصد) به‌ ازای‌ هر متر مكعب‌ آب‌است‌ (پودر پركلرین‌ می‌بایست‌ درظروف‌ در دار و دور از نور خورشید،حرارت‌ و رطوبت‌ نگهداری‌ شود).

مرجع تخصصی آب و فاضلاب