با توسعه شهرها و افزایش جمعیت آنها و گسترش صنایع روز بروز بر اهمیت کنترل آلودگی محیط زیست افزوده می گردد . فاضلابها یکی از عوامل آلودگی محیط زیست هستند که می باید آنها را به طریق بهداشتی جمع آوری , تصفیه و مجددا" به گردش آب در طبیعت برگرداند . همانطور که می دانید فاضلابها مقدار زیادی مواد خارجی دارند یا فاضلاب خانگی که از تهیه غذا , نظافت منزل , شستشوی و فضولات بدن ناشی می گردد یا عملیات صنعتی که باعث آلودگی آب می شود . یا فاضلابهای سطحی که در نتیجه بارندگیهای شدید و به علت کاهش شدید نفوذ پذیری سطح خیابانها و پشت بامها است که پس از شستشوی خیابانها و آلوده شدن مواد آلی و معدنی وارد شبکه فاضلاب شهری می شوند . بنابراین فاضلاب شهری علاوه بر فاضلابهای خانگی مقداری از فاضلابهای مغازه ها , فروشگاهها , تعمیرگاهها , رستورانها و موسساتی مانند آنها را نیز دارد .
قسمت اول : اختصاصات آلودگی آب
اختصاصات آلودگی آب را به شیمیائی , فیزیکی و بیولوژیکی تقسیم می کنند .
– اختصاصات شیمیائی
معمولا" مقداری مواد شیمیائی در اثر مصارف صنعتی وارد آب می شود . مواد آلی و نمکهای معدنی در آب حل شده به صورت ذرات معلق در می آیند . مواد آلی آب به عنوان منبع غذایی بسیاری از میکروبها مورد استفاده قرار می گیرد که این روند میکروبها از اکسیژن محلول آب برای تجزیه مواد آلی آب استفاده می نمایند .
– اختصاصات فیزیکی :
بطور کلی درجه حرارت هوا , آب داغ که از منزل یا کارخانه به فاضلاب رو ریخته می شود بر سرعت فعالیت زیستی تاُثیر دارد , یا کدورت فاضلاب , که مواد معلق مانند جامدات فاضلاب , گل و لای , خاک رس , مواد آلی گیاهی که به ذرات ریز تقسیم شده اند و اختصاصات فیزیکی دیگری مثل رنگ, بو , مزه و مواد جامد درون فاضلابهاست .
– اختصاصات زیستی :
روزانه هر فرد تقریبا" دویست میلیارد میکروب دفع می کند که میزان دفع میکروبهای بیماری زا بستگی به وضعیت سلامتی فرد دارد و حتی افراد سالم نیز بطور قابل توجهی میکروارگانیسم های بیماری زا دفع می نمایند .
قسمت دوم : آلودگی حرارتی
کارآمدترین نیروگاههای تولید الکتریسیته فقط 40% انرژی سوختهای فسیلی را استفاده می نماید و بقیه به اطراف نیروگاه پخش و پراکنده شده و مشکل بزرگی را بوجود می آورند نیروگاههایی که در کنار رودخانه ها قرار گرفته اند و از آب رودخانه جهت سرد کردن استفاده می کنند , مجبورند که آب سرد کننده را که درجه حرارت آن بالا رفته است به رودخانه بریزند که باعث افزایش درجه حرارت آب رودخانه شده و برای بسیاری از موجودات زنده آبزی مضر است و سبب می گردد که ماهیها از بین بروند .
قسمت سوم : شبکه جمع آوری فاضلابها
فاضلابها را معمولا" از نقاط تولید بوسیله جریان در کانالهای زیر زمینی به تصفیه خانه منتقل و پس از تصفیه دفع می نمایند . این روش جمع آوری از کانال های روباز انتقال فاضلابها که باعث تماس افراد ساکن اطراف نهر با فاضلاب شده و منجر به انتشار بیماریهای گوناگون می شود بسیار مناسب تر می باشد .
میکروارگانیسم های بیهوازی یون سولفات فاضلابها را به گاز هیدروژن سولفوره احیا ء می نماید که غلظت بسیار کم آن بوی بدی را می دهد . تنفس غلظت های بالاتر هیدروژن سولفوره در چند دقیقه باعث مرگ بی سروصدا می شود . بعضی اوقات لازم است که مواد شیمیائی در نقاط مختلف شبکه جمع آوری فاضلابها افزوده گردد تا از رشد موجودات زنده جلوگیری شود و از دیگر نتایج تولید هیدروژن سولفوره , خورده شدن بتن فاضلاب رو است که آنرا خورندگی تاج می گویند که بعد از چند سال مشکل اقتصادی بزرگی بوجود آورده است . امروزه از آجرهای براق مقاوم به اسید در ساخت فاضلاب روها استفاده می نمایند تا از این پدیده جلوگیری شود .
قسمت چهارم : تصفیه فاضلاب :
روشهای متعددی برای دفع بسیاری از مشکلات آلودگی فاضلابها ابداع شده است . این روشها را می توان به 3 دسته تقسیم بندی کرد : تصفیه فیزیکی , زیستی , شیمیائی .
– تصفیه فیزیکی :
آشغالگیری , ته نشینی , تجمع ذرات , صاف کردن , تقطیر و سرد کردن از جریانهای تصفیه فیزیکی فاضلابهاست . سهولت جدا سازی آلوده کننده ها متناسب با اندازه آنهاست .
ذرات ریز به سهولت بوسیله ته نشینی و یا صاف کردن از فاضلاب جدا می شوند . از تقطیر برای جدا سازی نمکهای محلول استفاده می شود.
جدا سازی مواد جامد معدنی محلول فقط در جریانهای تصفیه فاضلاب پیشرفته انجام می گیرد که معمولا" زلال سازی فاضلاب خوانده می شود .
جذب ذغال فعال یکی از جریانهای معمولی زلال سازی , هنگامی که فاضلاب با ذغال فعال تماس می یابد , آلوده کننده های آلی محلول جذب سطح ذرات ذغال می شوند . بعد از تکمیل ظرفیت جذب ذغال , آنرا در کوره قرار می دهند تا مواد آلی سوخته و ذغال احیا گردد . در بعضی موارد دور ریختن ذغال فعال ارزانتر از سوزاندن در کوره است .
کوره مخصوص زباله سوز یک روش نسبتا" گران است که با انرژی نیاز دارد و مسائل و مشکلات آلودگی هوا را ایجاد می نماید .
به هر حال , عدم وجود زمین دفن زباله در فاصله مناسب نقاط مسکونی باعث استفاده بیشتر از این کوره ها شده است .
– تصفیه زیستی :
چون مواد آلی فاضلابها منبع غذایی میکروارگانیسم ها هستند , تماس فاضلاب با تعداد بسیار زیادی میکروارگانیسم اساس جریانهای تصفیه زیستی است تا آلوده کننده ها در زمان کوتاهی از آب حذف شوند . شرایط محیطی مانند وجود اکسیژن مواد غذایی معدنی , PH و حرارت باید به حدی نگه داشته شوند تا رشد میکروب ها به خوبی انجام گیرد . بعد از جدا شدن آلوده کننده های آلی , میکروب ها از فاضلاب جدا شده و به حوضچه تصفیه بازگردانده می شوند و آب تصفیه شده تخلیه می گردد . جریانهای تصفیه زیستی به دو دسته تقسیم می شوند . ا- تصفیه زیستی هوازی که میکروبها برای رشد احتیاج به اکسیژن دارند و 2- تصفیه زیستی بی هوازی که ارگانیسم ها متابولیسم خود را در غیاب اکسیژن انجام می دهند .
تصفیه شیمیائی :
با تکامل بیشتر استاندارد فاضلابهای خروجی , اغلب تصفیه شیمیائی لازم است , به طور کلی , به استثناء ضد عفونی کردن , در تصفیه شیمیائی فاضلابها از منعقد کننده هایی مانند آهک , آلمنیوم , نمکهای فریک استفاده میشود که باعث ایجاد شرایطی برای چسبیدن ذرات به یکدیگر و تشکیل ذرات بزرگتر شده و به آسانی ته نشین شود . ترکیبات آهک , آلمنیوم و نمکهای فریک خیلی بکار می روند . از گاز کلر هم استفاده می گردد .
قسمت پنجم – طرحهای تصفیه :
تصفیه مقدماتی معمولا" شامل عبور فاضلاب از توری است تا مواد بزرگتر مانند چوب , تکه پارچه از آب گرفته شود . تصفیه ابتدائی شامل تصفیه مقدماتی است به اضافه نگه داشتن فاضلاب به مدت 2-1 ساعت جهت ته نشینی و جدا سازی مواد جامد قابل ته نشین . در این تصفیه بعضی از فاضلابها مثل پوست میوه ها از فاضلاب گرفته می شود ولی مواد آلی محلول تغییر نمی کنند .
تصفیه ثانوی , معمولا" شامل تصفیه ابتدائی به اضافه چند مرحله دیگر تصفیه است که مواد آلی محلول را از آب خارج می کند . زلال سازی فاضلاب ممکن است با تصفیه ثانوی ادغام گردد و شامل جریانهائی است که مقادیر جزئی مواد آلی , معلق و همچنین فسفر و ازت را از آب خارج می نماید .
قسمت ششم – اثر فاضلابها بر محیط زیست :
آب یک آکوسیستم خیلی پیچیده ای است که تغییرات فیزیکی شیمیایی و زیستی در آن رخ می دهد که اغلب آنها قابل جلوگیری هستند . برای مثال , آلوده کننده های آلی باعث تهی شدن اکسیژن آب شده و بر زندگی ماهیان اثر می گذارند . مردابها و رودخانه هایی که به داخل خلیج می ریزند مواد غذایی لازم جهت زندگی موجودات ریز و بنابراین بارور شدن خلیج برای رشد موجودات عالی تر مانند میگو و ماهی را تامین می نمایند . علف کش ها , آفت کش ها و فلزات سنگین که از زمین های اطراف شسته شده و به داخل خلیج حمل می گردند دارای اثر سمی بر ارگانیسم های آب می باشند . معمولا" آفت کش ها همان اثرات ناخواسته بر خلیج را بر اقیانوسها می گذارند ولی غلظت زیستی در مناطق ساحلی جائی که تولید اساسی مواد غذائی صورت می گیرد , بوجود می آید . ریختن لجن های شهری به دریاها باعث مسائل و مشکلات فلزات سنگین و انهدام موجودات زنده بستر دریاها شده و ته نشینی لجن ها در سواحل بر کیفیت زیبایی و تفریحی آنها اثر منفی می گذارد .
قسمت هفتم – مصرف مجدد فاضلابها :
چون مقدار آب در کره زمین ثابت است لذا برای رفع کمبود آب در مناطق کم آب مصرف مجدد آب فاضلابها امری ضروری و اجباری است . کیفیت آب مورد نیاز برای مصرف مجدد و تصفیه متوسط , امکان مصرف مجدد فاضلاب را مشخص می نماید . مصرف مجدد مستقیم فاضلابهای شهری که فقط تصفیه ثانوی شده اند خیلی محدود بوده است . آب های تصفیه اولیه برای کشاورزی مناسب هستند . عبور فاضلاب از خاکهای شنی و رسیدن به آب زیر زمینی دلخواه ترین روش تصفیه فاضلابهاست . زیرا که کیفیت آب با حذف میکروب ها و ویروس ها افزایش می یابد و ضمنا" مواد آلی اکسید می شوند .
نیاز مبرم به آب , بعضی اجتماعات را وادار کرده که قسمتی از احتیاجات خود را از فاضلابهای احیا شده تاُمین نمایند . یکی از بهترین راه حلها , استفاده از سیستم دو گانه توزیع آب است . بدین معنی که در یک سیستم فقط آب آشامیدنی را جریان می دهند و چون اینگونه مصارف اندک است سیستم توزیع آب در این حالت کوچک و مختصر خواهد بود و بقیه مصرف آب یعنی فعالیتهای کشاورزی , شستشوی معابر , آبیاری چمن ها و پارکهای عمومی آتش نشانی و بعضی مصارف دیگر را می توان از سیستم توزیع بزرگتر تاُمین نمود .
موضوع تحقیق:
مدرسه اندرزگو
7