دانلود مقالات فصلنامه آب و فاضلاب از1383تا1387
ساده تر کرده و زمان کمتری صرف جستجو خواهید نمود .
بررسی میزان فلوراید آب شرب و شاخص DMF در شهر دامغان در سال 80-79
بررسی وضعیت فاضلاب های شهری و صنعتی در ایران
آدرس فصلنامه: اصفهان، خیابان 22 بهمن، ضلع شمالی مجتمع اداری امیرکبیر
صندوق پستی : 1843
تلفن :2682412 (0311)
نمابر : 2674470 (0311)
پست الکترونیکی :wwce@wwcerd.com
وب سایت : www.wwcerd.com
کلیه مقالات برگرفته از سایت WWW.SID.IR بوده و از هاست این سایت دانلود میشود.
بررسی جذب فلز کادمیم توسط پودر لجن دفعی فاضلاب شهری در راکتور ناپیوسته
بررسی حذف نیترات و آمونیم از آبهای زیرزمینی با استفاده از فیلترهای کانساری
تخمین ضریب پراکندگی طولی آلودگی با استفاده از سیستم استنتاج فازی - عصبی انطباقی
مصرف تجاری و صنعتی آب
مصرف تجاری و صنعتی آب شامل مصارف آب در صنایع کوچک (کارخانهها، صنایع، نیروگاهها و اسکلهها)، کلیهی مراکز تجاری (فروشگاهها، ادارهها، رستورانها، هتلها، ایستگاههای راهآهن، فرودگاه و مغازههای کوچک) و موسسات (بیمارستانها، مدرسهها، دانشگاهها، ادارههای دولتی و پادگانهای نظامی) است.
صنایع بزرگ و دامداریها در صورتی در این طبقهبندی قرار میگیرند که آب مورد نیاز آنها، توسط شبکهی آب شهر تامین شود. میانگین سرانهی مصرف تجاری و صنعتی آب برای کشور 10 و حداکثر 45 لیتر به ازای هر نفر در روز پیشنهاد شده است. میانگین سرانهی مصارف صنعتی در ایران 25 تا 35 درصد سرانهی مصرف کل است. و میانگین سرانهی مصارف تجاری در ایران 10 تا 25 درصد سرانهی مصرف کل است.
مصارف صنعتی را میتوان به چهار گروه زیر تقسیم نمود(Water supply, 5th edition):
1. نیاز آب خنککننده[1]: این آب معمولا به طور مستقیم از رودخانهها یا جاهای مشابه برداشت میشود و هیچ مقدار آن از شبکهی آبرسانی تامین نمیشود.
تصفيه آب
تصفيه آب:
اين مايع بي رنگ يكي از خالص ترين مواد موجود در روي كره زمين و در عين حال از پيچيده ترين محلولهاست. تا دو دهه اخير انرژي مهمترين سرمايه ملي كشور ها بود ولي اكنون يا بهتر است بگوييم در اينده اي نه چندان دور اب سرمايه ملي كشور ها خواهد شد. بنابراين توجه بيشتري از صنعت؛ ملت ؛ دولت و همه عناصر هر كشوري را به خود جلب خواهد كرد . در چگونگي انجام فرايندهاي باز ساختي و تصفيه اب و همچنين قابل استفاده كردن فاضلاب هاي شهري و صنعتي طره ها و روشهاي مفيد تر و كم هزينه تر مورد توجه بيشتري واقع خواهد شد.
انواع تصفيه :
- تصفيه خارجي : كليه روشها براي رهايي از مشكلات ناشي از وجود ناخالصي قبل از ورود اب به داخل واحد صنعتي را تصفيه خارجي گويند كه شامل روشهايي چون اهك زني استفاده از رزين ها ي تعويض يوني و فيلتراسيون مي باشد.
- تصفيه داخلي : در صورت كم بودن دبي اب ممكن است هزينه تصفيه اب به روشهاي خارجي خيلي زياد باشد لذا براي حذف كامل نا خالصي ها با افزودن مواد شيميايي مناسب به اب در خود واحد صنعتي عمل تصفيه انجام مي پذيرد كه به ان تصفيه داخلي مي گويند.
پتانسیل و ظرفیت اکسیداسیون ، معیاری برای تعیین آلودگی فاضلابها
فاضلاب و پس آبهای مراکز صنعتی ، کشاورزی و همینطور محلهای مسکونی از آلوده کنندههای عمده آبهای زیرزمینی و آبهای سطحی بویژه آبهای رودخانهها ، دریاها و دریاچهها هستند. با این فاضلابها و همینطور عوامل مؤثر در آلودگی فاضلاب و پس آبها آشنا میشویم.
پتانسیل و ظرفیت اکسیداسیون ، معیاری برای تعیین آلودگی فاضلابها
پتانسیل و ظرفیت اکسیداسیون آبها ، یکی از معیارهای مهم آلودگی آنهاست.
بطوری که میدانیم اکسیژن محلول در آب ، عامل اساسی زندگی و رشد حیوانات و
گیاهان است. زندگی این موجودات بستگی به حداقل اکسیژن محلول در آب دارد.
ماهی بیش از سایر جانداران و بی مهرهگان در درجه دوم و باکتریها کمتر از
تمام موجودات آبزی به اکسیژن محلول در آب نیاز دارند. در یک آب معمولی که
ماهی در آن پرورش مییابد، غلظت اکسیژن محلول نباید کمتر از 5 میلیگرم در
لیتر باشد و این مقدار در آبهای سرد به 6 میلیگرم در لیتر افزایش مییابد.
در صورتی که مقدار اکسیژن محلول در آب کمتر از حداقل مجاز برای زندگی جانداران آبزی باشد، آن آب ، آلوده تلقی میگردد. وجود مواد آلی در آب ، موجب مصرف و تقلیل مقدار اکسیژن محلول میگردد. غالب ترکیبات آلی موجود در آب دارای کربن هستند و فعل و انفعال مهمی که در محیط آبی به کمک باکتریهای خاصی انجام میپذیرد به ترتیب زیر است:

در
این واکنش به ازاء 12 گرم کربن ، 32 گرم اکسیژن مصرف میشود. اگر فرض کنیم
که مقداری روغن که حاوی 12 گرم کربن بوده ، در آب ریخته شود، با در نظر
گرفتن حداکثر مقدار اکسیژن محلول در آب در شرایط معمولی (میلیگرم در لیتر)
این مقدار روغن آبی در حدود 3555 لیتر را فاقد اکسیژن نموده و به معنی دیگر
کاملا آلوده مینماید.
میزان مواد آلی در فاضلابها
بطوری که قابل پیش بینی است فاضلابها و پس آبها حاوی مقدار بسیار زیادی
مواد آلی است. تقریبا آثار کلیه مواد مصرف در زندگی اجتماعی و همینطور
صنایع ، در فاضلابها وجود دارد. تخلیه فاضلابها و پس آبها در آبهای معمولی
آنها را به سرعت آلوده میکند و این در واقع زاییده وجود مقادیر بسیار زیاد
مواد آلی در فاضلابها و پس آبها.
اکسیژن مورد نیاز جهت اکسیداسیون یک فاضلاب
اکسیژن مورد نیاز جهت اکسیداسیون یک فاضلاب ، پس آب و یا آب آلوده معیار
مناسبی برای آگاهی از حدود مقدار مواد آلوده کننده موجود در آنهاست. دو روش
تعیین میزان آلودگی که بر اساس یاده شده در بالا متکی هستند، تحت عناوین
COD و BOD شناخته شدهاند.
چرا آب، عجيبترين مايع جهان است؟
محمود حاجزمان: ما با معماهاي زيادي مواجه هستيم، از طبيعت ماده تاريك و سر منشاء جهان گرفته، تا تحقيق براي نظريه همهچيز. اينها همه معماهايي در مقياس بزرگ هستند، اما شما ميتوانيد معماي ديگري را از جهان فيزيكي مشاهده كنيد كه از آشپزخانه شما ميآيد (و اگر همانقدر بزرگ نباشد، به همان اندازه گيجكننده باشد). فقط يك ليوان را از آب سرد پر كنيد، يك قالب يخ در آن بياندازيد و صبر كنيد تا آب از تلاطم بيفتد.
اين واقعيت كه يخ شناور ميشود، اولين مورد عجيب اين ماده است. زماني معما عميقتر ميشود كه با استفاده از يك دماسنج دماي آب را در اعماق مختلف اندازه بگيريد. در بالا و در نزديك قالب يخ، ميبينيد كه دماي آب نزديك به صفر درجه است، اما در انتهاي ليوان دما به 4 درجه ميرسد. دليل آن اين است كه چگالي آب در دماي 4 درجه سلسيوس، از هر دماي ديگري بيشتر است (يك ويژگي عجيب ديگر كه آن را از هر مايع ديگري متمايز ميسازد).
به گزارش نيوساينتيست، خواص عجيب آب همچنان ادامه دارد و برخي از آنها براي زندگي حياتي هستند. به دليل اينكه چگالي يخ از آب كمتر است و چگالي آب در نقطه انجماد كمتر از زماني است كه آب تا چهار درجه گرمتر باشد، آب نسبت به ته ليوان، از بالا به پايين منجمد ميشود. بنابراين حتي در طول عصر يخ بندان، زندگي در اعماق درياها و اقيانوسها همچنان ادامه داشت. آب ظرفيت خارقالعادهاي براي گرفتن گرما دارد و اين به ملايمتر كردن تغييرات آبو هوايي كمك ميكند، كه در غير اين صورت ميتواند اكوسيستمها را نابود كند.
با اين حال، به رغم اهميت بسيار زياد آب براي حيات، هيچ نظريه واحدي دست كم تا كنون نتوانسته يك توضيح قابل قبول براي خصوصيات اسرارآميز آن ارائه كند. اگر ما بتوانيم نظريات اندرس نيلسون از فيزيكدانان دانشگاه استنفورد كاليفرنيا، و لارس پترسون از دانشگاه استكهلم سوئد، و همكاران اين دو را بپذيريم؛ بالاخره توانستهايم به دليل واقعي خيلي از اين خصوصيات غير عادي پي ببريم.
نظريات جنجالي اين دو، بسط دهنده نظريهاي است كه بيش از يك قرن پيش از اين توسط ويلهلم رونتگن، كاشف اشعه ايكس، ارائه شده است. او ادعا كرده بود كه مولكولها در آب مايع آن گونه كه در كتابهاي امروزي ميبينيم، تنها از يك طريق به هم نپيوستهاند، بلكه اين اتصال از دو مسير كاملا متفاوت انجام ميشود.
ساختار اسرارآميز آب
كليد فهم اسرار آب، نحوه تعامل
مولكولهاي آن با همديگر است، مولكولهايي كه از يك اتم اكسيژن و دو اتم
هيدروژن تشكيل شدهاند. اتم اكسيژن بار منفي ناچيزي دارد و اتمهاي
هيدروژن، در مجموع بار مثبتي معادل آن دارند. به همين ترتيب، اتمهاي
هيدروژن و اكسيژن مولكولهاي همسايه، از طريق تشكيل پيوندي به نام پيوند
هيدروژني به همديگر جذب ميشوند.
پيوندهاي هيدروژني، خيلي ضعيفتر از پيوندهايي هستند كه اتمها را در مولكولها در كنار هم قرار ميدهند، و به همين دليل همواره در حال گسيختن و بازپيوستن هستند. اين پيوندها هنگامي به حداكثر قدرت خود ميرسند كه مولكولها به نحوي كنار هم قرار گرفته باشند كه هر پيوند هيدوژني در امتداد يك پويند مولكولي قرار بگيرد. شكل يك مولكول آب به نحوي است كه هر مولكول H2O در ميان چهار مولكول همسايه قرار ميگيرد و يك هرم با قاعده مثلثي را تشكيل ميدهد، كه معمولا به نام تتراهدرون يا چهارسطحي شناخته ميشود.
![]()
دست كم، اين راهي است كه مولكولها در يخ در كنار هم قرار ميگيرند. از يك ديدگاه متعارف سنتي، آب مايع يك ساختار مشابه ولي كمتر صلب دارد، كه در آن مولكولهاي بيشتري ميتوانند در برخي از فضاهاي خالي در يك آرايش چهار سطحي قرار بگيرند. اين امر توضيح ميدهد كه چرا آب مايع از يخ چگالتر است، و به نظر ميرسد كه با نتايج آزمايشهاي گوناگون كه در آنها پرتوهاي ايكس، فرو سرخ و نوترونها، از نمونههاي آب منعكس ميشوند همخواني داشته باشد.
قارچها وانواع آن
قارچها موجوداتی هتروتروف بوده، فاقد ریشه ، ساقه و برگ هستند و در یکی از پنج سلسله موجودات زنده قرار داده شدهاند. این موجودات به علت فقدان کلروفیل (سبزینه) قادر به سنتز مواد آلی نیستند و در نتیجه ناگزیرند به صورت ساپروفیت بر روی مواد آلی مرده گیاهی و جانوری و یا به صورت انگل بر روی یاختههای زنده و یا داخل آنها زیست کنند. نوع دیگر زندگی همزیستی قارچها با دیگر موجودات است که در میکوریزا و گلسنگها دیده میشود.
ساختار قارچ
ساختار اغلب قارچها از رشتهها و یا ریسههای نخی شکل به نام هیف تشکیل شده است. در قارچهای پست ، ریسهها یا هیفها فاقد دیواره عرضی هستند. انشعابات هیفها یا ریسهها شبکهای به نام میسیلیوم را بوجود میآورند. شبکه میسیلیوم را میتوان به صورت کپک بر روی مواد آلی مختلف مشاهده کرد. آنزیمهایی که توسط قارچهای مختلف بوجود میآیند میتوانند انواع مواد آلی را تجزیه کرده و به مواد سادهتری مبدل کنند. قارچها از لحاظ ساختار یاختهای جزء یوکاریوتها هستند در اطراف هسته و دیگر اجزای یاخته غشای دو لایه وجود دارد. در اطراف یاخته ، دیواره یاختهای حاوی کیتین قرار میگیرند.
تولید مثل در قارچها
اکثر قارچها به دو طریق جنسی و غیر جنسی تکثیر مییابند. در قارچهای تک یاختهای ، تولید مثل غیر جنسی به روش تقسیم دوتایی و جوانه زدن انجام میگیرد و قارچهای پر یاختهای غیر از قطعه قطعه شدن ریسه یا هیف ، انواع هاگهایی از قبیل اسپورانژیوسپور (زئوسپور و آپلانسپور) گویند یا ، جنسی حاصل میشود. این نوع تولید مثل در قارچها به پنج روش صورت میگیرد.
روش ترکیب گامتهای متحرک ویژه قارچهای پست است. قارچهای پست ، یا خود تک یاختهای و متحرکاند و یا یاختههای متحرک تولید میکنند. تماس گامتانژیایی ، آمیزش گامتانژیایی ، اسپرمزایی و تولید مثل جنسی توسط یاختههای رویشی از انواع دیگر روشهای تولید مثل جنسی در قارچها بشمار میروند.
تقسیم بندی قارچها
سلسله قارچها را به دو شاخه ، قارچهای حقیقی و قارچهای کاذب ، تقسیم کردهاند قارچهای حقیقی خود به پنج زیر شاخه تقسیم میشوند که عبارتند از:
زیر شاخه ماستیگو مایکوتینا
یا قارچهای زئوسپوری که ممکن است ساختار آنها و یا هاگهایی که تولید میکنند متحرک و دارای تاژک باشند. نوع تاژک ومحل قرار گرفتن آن در این قارچها از نظر رده بندی مهم است قارچهای این زیر شاخه از نظر نوع ساختار و تولید مثل جزء پستترین قارچها بشمار میآیند. اشکال ابتدایی این قارچها فاقد ریسه یا هیف بوده و ساختار تک یاختهای دارند که در واقع بخشی رویشی و نیز زایشی قارچ بشمار میآید. سپس ساختار آنها اندکی پیشرفتهتر شده، بخش رویشی و زایشی از یکدیگر مجزا میشوند.
در قارچهای تکامل یافتهتر این گروه ، ساختار ریسه یا هیف بوجود میآید. ریسه یا هیف آنها فاقد دیواره عرضی است. تولید مثل جنسی در این گروه نیز روند تکاملی را طی میکند و از ایزوگامی به آنیزوگامی و سپس ائوگامی میرسد. تعدادی نیز گامتهای غیر متحرک دارند و به روش تماس گامتانژیایی تولید مثل جنسی انجام میدهند که این قارچها تکامل یافتهتر از دیگر قارچهای این گروه هستند. این گروه از قارچها به صورت ساپروفیت بر روی بقایای مواد آلی یا به صورت انگل داخلی و خارجی بر روی یاخته میزبان زیست میکنند.
زیر شاخه زیگومایکوتینا
قارچهای این گروه نیز جزء قارچهای پست بشمار میآیند و ریسه یا هیف آنها فاقد دیوارههای عرضی (سپتا) است. تولید مثل غیر جنسی توسط هاگهای غیر متحرکی انجام میشود که معمولا در کیسهای به نام اسپورانژیوم بوجود میآیند. تولید مثل جنسی توسط آمیزش دو گامتانژ صورت میگیرد. کیسهای به نام اسپورانژیوم بوجود میآیند. در این حالت اندامهای جنسی دیده نمیشوند. هیف یا ریسههای رویشی ، گامتانژ را بوجود میآورند. این قارچها اغلب خاکزی هستند و غیر از خاک بر روی مواد قندی مانند نان و مربا و غیره زیست میکنند.
طراحی تصفیه خانه
مقدمه
این مبحث مرور کلی در زمینه طراحی و بهره برداری از تاسیسات حذف بیولوژیکی نیتروژن است.در این مبحث کاربرد سیستم های تک مرحله ای اکسیداسیون کربن / نیترات سازی / نیترات زدایی ، به دلیل هزینه های مربوطه و سهولت استفاده مورد تاکید قرار می گیرد.به هر حال کاربرد تاسیسات نیترات زدایی به عنوان مرحله ای مجزا به صورت گزینه مناسب مورد بحث قرار می گیرد .
تجارب بدست آمده در تاسیسات واقعی ، حذف فیزیکی – شیمیایی نیتروژن ، معایبی را در مقایسه با تاسیسات حذف بیولوژیکی نیتروژن نشان می دهد. معمولا سیستم های فیزیکی –شیمیایی پر هزینه بوده و نگهداری از آنها بسیار مشکل است . همچنین ممکن است اثرات زیست محیطی ثانویه قابل توجهی را در بر داشته باشند . (نظیر رها سازی نیتروژن آمونیاکی به اتمسفر در طی هوادهی ).
بنابر این در اغلب موارد حذف بیولوژیکی نیتروژن ، سیستم انتخابی می باشد .بطور معمول ، تکنولوژی های فیزیکی شیمیایی تنها برای پالایش پساب خروجی سیستم حذف بیولوژیکی نیتروژن بکار می روند. به عنوان مثال ، هنگامیکه اختلالات بهره برداری سبب نیترات سازی ناقص می شود، کلرزنی تا نقطه شکست می تواند بجای سیستم حذف بیولوژیکی بکار برده شود.
گزینه های فرایند
حذف بیولوژیکی ترکیبات نیتروژنه از فاضلاب شهری ، شامل سه فرایند اصلی می باشد:
سنتز : ورود نیتروژن به داخل ساختار جرم میکروارگانیسم که در طی رشد سلول صورت می گیرد .
نیترات سازی : تبدیل آمونیاک و نیتروژن آلی ( به طور معمول در فاضلاب شهری یافت میشود ) به نیترات ،این عمل از طریق اکسیداسیون توسط میکروارگانیسم های نیترات ساز انجام میگیرد .
نیترات زدایی : تبدیل نیترات به گاز نیتروژن بوسیله میکروارگانیسم های نیترات زدا ، سپس نیتروژن از فاضلاب به اتمسفر رها میشود .
همه سیستم های موجود حذف بیولوژیکی فسفر ، این فرایند ها را مورد استفاده قرار می دهند . با توجه به تلفیق این فرایند ها با فرایند های تصفیه فاضلاب شهری ، بر اساس نیترات زدایی ، دو روش کاربرد دارد .:
1) نیترات زدایی در یک واحد فرایند مجزا که به عنوان " نیترات زدایی مجزا " اطلاق می گردد.
2) واحد " لجن تک مرحله ای " که شامل ترکیب اکسیداسیون کربن ، نیترات سازی و نیترات زدایی می باشد.
روش های حذف نیتروژن ممکن است بر اساس روش بکار رفته برای انجام فرایند نیترات سازی نیز تقسیم بندی گردند.
در زیر هر یک از این روش ها با جزئیات بیشتری مورد بحث قرار می گیرد.
گزینه های نیترات زائی
همان گونه که شرح داده شد ، نیترات سازی ( تبدیل بیولوژیکی آمونیاک و نیتروژن آلی به نیترات ) جزء لاینفک و ضروری هر واحد بیولوژیکی حذف نیتروژن است . برای انجام عمل نیترات سازی فاضلاب شهری دو روش وجود دارد :
1) نیترات سازی مرحله مجزا
2) فرایند ترکیبی اکسیداسیون کربن ، نیترات سازی .
مواد BOD نیترات سازی مرحله مجزا شامل دو فرایند بیولوژیکی سری است . در مرحله اول
پائینی ( ناشی از مرحله اول )BODبا کربنه حذف می شود و در دومین مرحله نیترات سازی پساب
و نیترات سازی در یک BOD انجام میشود . در سیستم ترکیبی اکسیداسیون کربن و نیترات سازی ، حذف
برایند بیولوژیکی واحد انجام می گیرد. هر دو روش نیترات سازی بطور موفقیت آمیزی در تصفیه فاضلاب های شهری بکار گرفته شده اند . انتخاب روش مناسب به عوامل اقتصادی بستگی دارد.
گزینه های نیترات زدایی
نیترات زدایی مرحله مجزا
نیترات زدایی مرحله مجزا شامل استفاده ازیک فرایند بیولوژیکی مجزا برای حذف نیترات است . این فرایند بر روی پساب خروجی نیترات سازی بالادست ممکن است سیستم نیترات سازی مجزا یا ترکیبی باشد .
وقتی از نیترات سازی مرحله مجزا همراه با نیترات زدایی مرحله مجزا استفاده میشود، کل سیستم حذف بیولوژیکی نیتروژن شامل سه فرایند بیولوژیکی می گردد که به حالت سری مورد استفاده قرار می گیرند. این BOD فرایند تحت عنوان " فرایند مرحله ای " یا " فرایند لجن سه مرحله ای " نامیده میشود.در مرحله اول
حذف میگردد، در مرحله دوم فرایند نیترات سازی بر روی پساب مرحله اول صورت گرفته و در مرحله سوم نیترات موجود در پساب مرحله دوم حذف میشود . وقتی که سیستم ترکیبی اکسیداسیون کربن و نیترات سازی همراه با نیترات زدایی مرحله مجزا مورد استفاده قرار می گیرد ، کل سیستم حذف بیولوژیکی نیتروژن شامل دو فرایند بیولوژیکی است . این دو فرایند که به صورت سری بکار میروند ، تحت عنوان " فرایند دو مرحله ای " یا و نیترات سازی انجام میشود و در BOD"فرایند دو مرحله ای لجن " نامیده می شوند . در مرحله اول حذف
مرحله دوم نیترات موجود در پساب مرحله اول ، نیترات زدایی می شود . بنابراین چه در سیستم ترکیبی اکسیداسیون کربن و نیترات سازی و چه در سیستم نیترات سازی مرحله مجزا؛ فرایند نیترات زدایی در یک واحد مجزا انجام میشود.
مواد کربن و نیترات سازی ، به میزان زیادی مواد آلی کربنه موجود در فاضلاب را مصرف BODچون حذف می نماید لذا افزودن یک منبع خارجی کربن به فاضلاب فاقد این ترکیبات برای انجام فرایند نیترات زدایی ، وجود فاضلاب ضروری است .معمولا برای این منظور از متانول استفاده می شود . ولی برای جلوگیری از
بالا در پساب خروجی تصفیه خانه ، افزایش متانول به فاضلاب بایستی با دقت کنترل شود .BOD
بطور معمول برای نیترات زدایی مرحله مجزا ، دو گزینه فرایند متفاوت بکار می رود :
1)رشد معلق
2) رشد چسبیده
