فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:126
چکیده:
فصل اول -کلیات
1-1-تاریخچة تصفیة فاضلاب
اگرچه جمع آوری آبهای سطحی وزهکشی از زمانهای قدیم شروع شده است،آثار جمع آوری فاضلاب به اوایل قرن نوزدهم بر می گردد وبه دنبال آن تصفیة اسلوبمند فاضلاب در اواخر قرن نوزدهم واوایل قرن بیستم صورت گرفت.
بر خلاف فنون آبرسانی شهری وجمع آوری پساب(فاضلاب)که تاریخچه نسبتاً طولانی وچند هزار ساله دارند،پالایش وتصفیة فاضلاب بصورت امروزی دارای سابقة تاریخی کوتاهی می باشد و تنها در نوشته های تاریخی از فرمانهائی وگفته هایی در مورد پرهیز از آلوده سازی منابع طبیعی آب،خصوصاً آب رودخانه ها یاد شده است.
نخست از حدود یک صد سال پیش که رابطة بین اثر باکتریها ومیکروبهای بیماری زا در شیوع و واگیری بیماریها آشکار گشت،انسان به فکر پاکسازی آبهای آلوده افتاد.به عبارت دیگر فن تصفیة آب وفاضلاب در روند امروزی خود بیشتر در اثر پیشرفت علم پزشکی وزیست شناسی(پیداش نظریة وپاستور در نیمة دوم قرن نوزدهم در زمینة بهداشت عمومی)بوجود آمده است.
پرداختن وتوجه به این فن از آنجا آغاز شدکه بتدریج برای جلوگیری از آلوده شدن منابع طبیعی آب وبویژه رودخانه ها،ورود فاضلاب به این منابع ممنوع اعلام گردید.لذا این جلوگیری ملزم به تصفیة فاضلاب وتکامل روشهای آن بود.
با گذشت زمان وخصوصاً پس از جنگ جهانی دوم،بر اثر توسعة شهرها وصنایع،خطر آلودگی محیط زیست ودر نتیجه نیاز به تصفیة فاضلاب با شدت بی سابقه ای افزایش یافت وهمراه با آن روشهای متعددی جهت تصفیة فاضلاب پیشنهاد وبه کار گرفته شد.
در تکامل فن تصفیة فاضلاب از نظر زمانی،روشهای طبیعی تصفیه جزو قدیمی ترین روشهائی هستند که برای تصفیه بکار گرفته شده اند.خصوصاً استفاده از فاضلاب برای آبیاری در کشاورزی بعلت خاصیت کودی آن از یکصد سال پیش تا به حال در کشورهای اروپائی متداول بوده است.
در ایران نیز از گذشته های بسیار دور از لجن بدست آمده از چاه های جذب کنندة فاضلاب به عنوان کود کشاورزی استفاده می شده است.ولی در تمام این روشها بیشتر تکیه بر بازیابی از مواد کودی فاضلاب بوده است ونه تصفیة فاضلاب.ولی در کشورهای اروپائی و پیشرفته از دهها سال پیش تاکنون دریاچه های تثبیت وتصفیة فاضلاب مورد استفاده قرار گرفته اند.
همچنین عدم امکان فراهم آوردن سطوح وسیع وکافی جهت دفع زمینی فاضلاب تصفیه نشده(پخش فاضلاب در زمین )،خصوصاً برای شهرهای بزرگ،منجر به استفاده از روشهای موثرتری در تصفیة فاضلاب شد.
1-2-اهداف تصفیة فاضلاب
همة جوامع،هم بصورت جامد وهم بصورت مایع،فضولات تولید می نماید.بخش مایع این فضولات،فاضلاب است که اساساً همان آب مصرفی جامعه استکه در اثر کاربردهای گوناگون آلوده شده است.
فاضلاب را می توان ترکیبی از مایع یا فضولاتی دانست که توسط آب از مناطق مسکونی،اداری وتاسیسات تجاری وصنعتی حمل شده وبر حسب مورد،با آبهای زیر زمینی،آبهای سطحی و سیلابها وبطورکلی با منابع آب آمیخته شده است.
اگر فاضلاب تصفیه نشده انباشته شود،تجزیة مواد آلی آن ممکن است منجر به تولید مقدار زیادی گازهای بد بو گردد.علاوه برآن،فاضلاب تصفیه نشده حاوی میکروارگانیسم های بیماری زای فراوانی است که در دستگاه گوارش انسان زندگی می کنند ویا در برخی فضولات صنعتی موجودند.
فاضلاب شامل مواد مغذی نیز می باشد که می تواند سبب تحریک رشد گیاهان آبزی شده وهمچنین امکان دارد شامل ترکیبات سمی نیز باشد،لذا انتقال سریع وبدون دردسر فاضلاب از منابع تولید وسپس تصفیة آن ودفع آن نه تنها مطلوب است بلکه ضروری نیز می باشد.
با توجه به مطالب بیان شده وضرورت تصفیه ودفع فاضلاب،در تصفیة فاضلاب اهداف کلی زیر مد نظر می باشد:
1-تامین شرایط بهداشتی برای زندگی مردم:
فاضلابهای شهری همیشه دارای میکروبهای گوناگون هستند که قسمتی از آنها بیماری زا می باشد.پس ورود فاضلاب به محیط زیست ومنابع طبیعی آب سبب آلوده شدن این بیماریها به میکروبهای بیماری زا شده که موجب گسترش وشیوع این بیماریها بین مردم خواهد شد.
2-پاک نگه داری محیط زیست:
ورود فاضلاب تصفیه نشده به محیط زیست موجب آلودگی این محیط شده که علاوه بر خطرات مستقیمی که برای بهداشت مردم دارد،نتایج دیگری همچون ایجاد مناظر زشت،بوهای نامطبوع وناخوشایند وتولید حشراتی که وسیله ای برای جابه جا شدن میکروبهای بیماری زا وآلوده شدن محیط زیست با این میکروبها می باشند.
3-بازیابی فاضلاب:
با توجه به اینکه مقدار نمک های معدنی محلول در فاضلاب بمراتب کمتر از آب دریاهای آزاد می باشد و فاضلاب جزو آبهای شیرین ولی آلوده محسوب می شود،لذا استفاده دوباره از فاضلاب تصفیه شده بجای آب شیرین جهت آبیاری کشاورزی بمراتب ارزانتر از شیرین سازی آب دریاهای شور می باشد.
این مسئله خصوصاً در ایران که در اکثر نقاط آن مردم با کمبود آب شیرین مواجه هستند،می تواند در مصرف آب شیرین مورد استفاده در آبیاری کشاورزی صرفه جویی نماید.
همچنین بعلت وجود مواد کودی در فاضلاب تصفیه شده،می تواند منبع غذائی خوبی برای گیاهان وتقویت زمینهای کشاورزی گردد.
1-3-مراحل تصفیة فاضلاب
منظور از مراحل تصفیة فاضلاب،مراحل تصفیة فاضلاب در تصفیه خانه می باشد.که به تفصیل در فصل ششم به آن می پردازیم.تصفیة طبیعی فاضلاب نیز امکان پذیر است که در آن بدون دخالت انسان وفن آوری،تصفیه بصورت خود بخودی انجام می شود. تصفیة طبیعی بطور جداگانه در فصل پنجم شرح داده می شود.
چنانچه بیان شد،ایجاد وتشکیل فاضلاب در تمامی جوامع،چه توسعه یافته وچه در حال توسعه،امری است اجتناب ناپذیر وحتمی همچنین انتقال،تصفیه ودفع فاضلاب نیز امری است مطلوب وضروری.پس تصفیه یا پالایش فاضلاب بایستی در تمامی نقاط دنیا صورت پذیرد،هر چند نوع روش وتعداد مراحل تصفیة فاضلاب بسته به نوع فاضلاب،امکانات موجود و000 متفاوت است.
پالایش وتصفیة فاضلاب را معمولاً در سه مرحله کلی تقسیم می کنند:
مرحلة اول-تصفیة مکانیکی(فیزیکی)(1)
مرحلة اول تصفیة فاضلاب،تصفیة مکانیکی یا تصفیة فیزیکی می باشد.تصفیة مکانیکی عبارتست از سلسه فرآیندهائی که در طی آنها تنها از خواص مکانیکی وفیزیکی برای جداسازی مواد خارجی معلق در فاضلاب استفاده می شود.از قبیل:آشغالگیری،ته نشینی مواد معلق.
بدین مرحله،مرحلة مقدماتی تصفیة فاضلاب نیز گفته می شود.
مرحلة دوم –تصفیة زیستی(بیولوژیکی):(1)
مرحلة دوم تصفیة فاضلاب،تصفیة زیستی یا بیولوژیکی می باشد.تصفیة زیستی عبارتست از مجموعه فرآیندهائی که در طی آنها از خواص میکروارگانیسمها برای تبدیل مواد آلی محلول وکلوئیدی موجود در فاضلاب به مواد معدنی وپایدار استفاده می شود.از قبیل:هوادهی واستفاده از باکتریهای گوناگون موجود در فاضلاب برای تصفیة آن.
بدین مرحله،مرحلة ثانوی تصفیة فاضلاب نیز گفته می شود.
مرحلة سوم –تصفیة تکمیلی(پیشرفته):
مرحلة سوم تصفیة فاضلاب شامل زلال سازی وتصفیه های تکمیلی است.که تاسیسات آن گران قیمت وپر هزینه می باشند.از قبیل:عمل نیترات سازی (2) و نیترات زدایی (3)استخرهای ته نشینی نهائی و000
بدین مرحله،مرحلة نهائی تصفیة فاضلاب نیز گفته می شود.
در صورتیکه تمامی مراحل بالا به خوبی انجام شود وهمچنین تاسیسات تصفیه خانه بدرستی کار کنند،می توان آلودگی فاضلاب را 9 0 تا9 6 درصد کاهش داد واین کاهش آلودگی برای برقراری ضوابط لازم جهت دفع فاضلاب به منبع های طبیعی آب وحفظ بهداشت وپاک نگهداری محیط زیست کافی است.
در شکل(1-1) تصفیة خانه فاضلاب شهری نشان داده شده است.
1-4-ملاحظات کلی در طراحی تصفیه خانه های فاضلاب شهری
1-4-1-موقعیت تصفیه خانه
در انتخاب محل تصفیه خانه باید موارد زیر را در نظر گرفت:
الف-فاصله از نواحی مسکونی با در نظر گرفتن ضوابط جاری.
ب-حفاظت در برابر سیل.
ج-جهت بادهای غالب.
د-راههای دسترسی.
ه-وجود اراضی کافی برای توسعة آینده واحیاناً آوردن فن آوری جدیدتر.
و-کاربرد اراضی محلی با توجه به طرح جامعة شهری وقابلیت کشاورزی.
شکل (1-1) – مراحل کلی یک تصفیه خانه فاضلاب
ز-مشخصات محل از نظر نوع خاک،زمین شناسی،آبهای سطحی وزیر زمینی وشیب زمین به منظور به حداقل رساندن نیاز به تلمبه زنی.
ح-دسترسی به آبهای پذیرنده(رودخانه ها،نهرها،کانالهای آب سطحی وغیره)
ط-سازگاری فرآیند تصفیة فاضلاب با کاربرد اراضی مجاور تصفیه خانه در حال وآینده(شامل سروصدا،بوهای احتمالی،کیفیت هوا وسایر شرایط زیست محیطی)وروشهای پیش بینی شده برای تصفیه ودفع لجن.
ی-وضع زمین از نظراستملاک.
ک-دسترسی به محل تامین انرژی.
1-4-2-طراحی
1-4-2-1-نوع تصفیه:
در انتخاب نوع فرآیند تصفیه باید کلیة عوامل ونکات موثر از جمله موارد زیر در نظر گرفته شود:
الف-مشخصات کلی وکیفی فاضلاب ورودی.
ب-ضوابط واستانداردهای تخلیة فاضلاب در حال وآینده.
ج-موقعیت ووضع توپوگرافی محل تصفیه خانه.
د-اثرات شرایط اقلیمی،قابلیت وموجودیت زمین.
ه-پیش بینی جا برای توسعة آینده تصفیه خانه.
و-اثرات فاضلابهای صنعتی که پیش بینی می شود همراه با فاضلاب شهری به تصفیه خانه برسد.
ز-دفع نهائی لجن.
ح-هزینه های سرمایه ای.
ط-هزینه های بهره برداری ونگهداری تاسیسات شامل هزینة انرژی مورد نیاز.
ی-پیچیدگی فرآیند با توجه به امکانات پرسنلی وفن بهره برداری.
ک-اثرات محیطی ناشی از احداث تصفیه خانه در استفاده از اراضی مجاور در حال وآینده.
1-4-2-2-تعیین مقدار جریان فاضلاب شهری :
در مناطقی که تاسیسات تصفیة فاضلاب وجود دارد،هیدرولیکی مربوط به اصلاح یا توسعة تاسیسات باید بر مبنای مقدار ومشخصات واقعی فاضلاب در هر دو شرایط بارانی وغیر بارانی انجام شود.نمونه برداری وتهیة نمونه موجود باید به نحو صحیح انجام شود تا نشان دهندة مشخصات واقعی فاضلاب باشد.
برای تعیین مقدار جریانهای مشروح زیر،توصیه می شود اندازه گیریها وآمار حداقل یکساله ملاک عمل قرار گیرد:
الف-جریان متوسط روزانه-از طریق گرفتن میانگین جریانها در مدت یکسال،بدون احتساب آب باران.
ب-حداقل جریان روزانه-از طریق اندازه گیری 24 ساعته در مواقع غیر بارانی که مقدار نشتاب وآبهای نفوذی کم است(نشتاب و آبهای نفوذی که عبارتست از کلیة آبهای اضافی که به هر دلیل به داخل فاضلابرو ها نفوذ می نماید.مهمترین منابع نفوذ آبهای اضافی عبارتند از:نشتاب آب زیر زمینی از اتصالات فاضلابروها ودیوارة آدم روها-آبهای نفوذی ناشی از بارندگی بام ومحوطة ساختمانها از راه اتصلات غیر مجاز وآبهای سطحی از دریچة آدم روها)
ج-حداکثر جریان روزانه در مواقع بارانی-از طریق اندازه گیریهای 2 4 ساعته در طول یکسال در مواقعی که بر اثر بارندگی،مقدار نشتاب وآبهای نفوذی زیاد است.
د-جریان بعد از بارندگی-از طریق اندازه گیریهای روزانه به مدت هفت روز بلافاصله بعد از قطع هر بارندگی طی یکسال.
ه-حداکثر جریان ساعتی.
و-جریانهای فاضلابهای صنعتی-از طریق اندازه گیری جریان فاضلاب صنعتی با آمار مصارف آب صنایعی که فاضلاب خود را به شبکة جمع آوری فاضلاب تخلیه می کنند.
1-4-2-3-جزئیات تصفیه خانه فاضلاب شهری:
در تصفیه خانه های فاضلاب شهری بایستی جزئیات زیر مد نظر باشد:
الف-نصب تجهیزات مکانیکی:
توصیه می شود نصب وراه اندازی آزمایشی تجهیزات مکانیکی عمده با نظارت نمایندة کارخانة سازنده انجام شود.
ب-تاسیسات کنارگذار:
تاسیسات کنار گذار ولوله کشی های مربوط باید به نحوی استقرار یابندکه بتوان هر یک از واحد های تصفیه را مستقلاً از مدار خارج کرد.طراحی تاسیسات کنار گذار باید به نحوی باشند که بهره برداری از تصفیه خانه در مدت تعمیرات واحدهای مورد نظر آسان بوده وکاهش کیفیت فاضلاب تصفیه شده به حداقل برسد وهمچنین پس از اتمام تعمیرات،بازگشت سریع به حالت شرایط بهره برداری،امکان پذیر باشد.
ج-تخلیة واحدها:
برای تخلیه محتویات هر واحد وانتقال آن به محل مناسبی از مدار تصفیه باید وسایل مناسب پبش بینی گردد.در طراحی سازه هایی که تحت فشار هیدرواستاتیکی آبهای زیر زمینی قرار می گیرند،باید به امکان شناور شدن سازه بر اثر تخلیه آن توجه شده وپیش بینی های لازم بعمل آید.
برای لوله هایی که احتمال گرفتگی آنها می رود،لازم است دریچه های بازدید وسایل مکانیکی تمیز کردن ویا شستشو با آب تحت فشار پیش بینی شود.
د-مصالح ساختمانی:
نظر به اینکه هیدروژن سولفید وسایر گازهای خورنده،چربیها،روغنها وترکییبات مشابه،غالباً در فاضلاب وجود دارد،در انتخاب مصالحی که در تصفیه خانة فاضلاب یکار می رود باید دقت شود.
این مطلب به خصوص در انتخاب فلزات ورنگهای بکار رفته در تجهیزات مکانیکی،لوله ها،اتصالات،پلکان،نرده،حفاظ،صفحات مشبک،پلهای فلزی و… اهمیت دارد.همچنین لازم است از تماس بین فلزات ناهمانند اجتناب شود تا خوردگی گالوانیک به حداقل برسد.
ه-رنگ زدن:
از بکار بردن رنگهای محتوی سرب یا جیوه باید خودداری نمود.برای تسهیل در تشخیص لوله ها بخصوص در تصفیه خانه های بزرگ پیشنهاد می شود که خطوط مختلف لوله ها با رنگهای زیر مشخص شود:
خطوط رنگ
لجن قهوه ای
گاز نارنجی
آب آشامیدنی آبی
فاضلاب خاکستری
هوای تحت فشار سبز
آب گرم مخازن هضم یا ساختمانها آبی با نوارهای قرمز(15cm )فاصله(75cm)
همچنین نام سیالی که از لوله می گذرد باید با رنگ مشخص بر روی لوله نوشته شود.
و-تجهیزات بهره برداری:
مجموعة کاملی از ابزار،متعلقات وقطعات یدکی لازم،میز کار وانبار کارگاهی برای استفادة متصدیان بهره برداری ونگهداری تصفیه خانه باید فراهم شود.همچنین توصیه می شود تعمیر گاه وانبار مناسبی برای تجهیزات بزرگ نیز در نظر گرفته شود.
ز-تسطیح ومحوطه سازی:
محوطة تصفیه خانه باید به نحو مناسبی تسطیح وشیب بندی شود.برای دسترسی به واحد های مختلف باید پیاده روی مناسب ایجاد گردد.برای جلوگیری از فرسایش،توصیه می شود حتی المقدور از ایجاد شیبهای تند در محوطه سازی اجتناب شود.
1-4-3-دفع فاضلاب تصفیه شده
در مجاری انتقال فاضلاب تصفیه شده از تصفیه خانه به محل دفع وبه طور کلی دفع فاضلاب پس از پالایش باید موارد زیر رعایت شود:
الف-در محل دفع فاضلاب،تخلیه بصورت سرریزمناسبتر از تخلیه در زیر آب است.
ب-انتخاب روش پخش فاضلاب تصفیه شده در رودخانه با توجه به حفاظت رشد وتحرک آبزیان.
ج-حفاظت ونگهداری مجاری انتقال ودفع فاضلاب تصفیه شده در مقابل اثرات تخریبی سیلابها،جزر ومد،یخبندان وسایر عوامل.
تمام مجاری انتقال فاضلاب تصفیه شده باید طوری طراحی گردد که امکان نمونه برداری از فاضلاب در محلی بعد از آخرین واحد در فرآیند تصفیه وقبل از تخلیة فاضلاب واختلاط آن با آب پذیرنده فراهم شود.
1-4-4-تسهیلات ضروری
تسهیلات ضروری در تصفیه خانه را می توان در سه بخش زیر دسته بندی نمود:
الف-تامین برق اضطراری:
در تمام تصفیه خانه های فاضلاب لازم است بمنظور استمرار کار واحدهای حساس تصفیه،در مواقع قطع برق یک منبع انرژی اضطراری پیش بینی شود.این منبع بر حسب موردممکن است به یکی از اصول زیر باشد.
1-تامین برق تصفیه خانه بوسیلة دو انشعاب از دو منبع مستقل برق شهری نظیر دو پست مستقل برق صورت گیرد که در این مورد توصیه می شود در صورت امکان،انتقال نیرو از هر پست توسط خط جداگانه ای انجام شود.
2-موتورهای درون سوز سیارو یا ثابت که انرژی مکانیکی ویا برق تولید می کند.
3-موتور پمپهای سیار در مواردی که فقط تلمبه کردن اضطراری لازم باشد.
ب-تامین آب:
توصیه میشود آب آشامیدنی کافی برای مصرف آزمایشگاه و مصارف عمومی وبهداشتی در مصارف مختلف تصفیه خانه تامین گردد.تأمین آب می تواند به دو شکل صورت پذیرد:
1-اتصال مستقیم:برای مصارف زیر ممکن است از اتصال مستقیم آب شهری ویا منبع آب آشامیدنی دیگر استفاده کرد،مشروط بر اینکه محل مصرف بالاتر از سطح زمین باشد:
دستشویی مستراح،ظرف شوئی آزمایشگاه یا شیر خلاء شکن،دوش،آبخوری فواره ای،چشم شوئی فواره ای،دوش ایمنی.
2-اتصال غیر مستقیم:
برای استفاده غیر از موارد بالا از اتصال غیر مستقیم استفاده می شود.برای این منظور آب را مقدمتاً به یک مخزن مجزا بنحوی وارد می کنند که لوله ورودی با حداکثر ممکن سطح آب در مخزن حداقل 15 سانتیمتر فاصله داشته باشد.آب مصرفی مورد نیاز را می توان از این مخزن مجزا از طریق تلمبه ومخزن تحت فشار به نقاط مصرف رسانید.
تمام شیرهای مصرف که در سیستم لوله کش بعد از این مخزن مجزا قرار دارند باید با علامت ثابتی مبنی بر اینکه آب برای آشامیدن مناسب نیست،مشخص گردد.
3-تسهیلات بهداشتی:
توصیه می شود به تعداد کافی مستراح،دوش،دستشوئی وقفسة لباس در محلهای مناسب وبه تناسب تعداد کارکنان شاغل در تصفیه خانه ایجاد شود.
فصل دوم-آشنایی با انواع فاصلاب
2-1-انواع فاضلاب
2-1-1-فاضلاب خانگی(1)
فاضلابهای خانگی را می توان در دودسته زیر تقسیم بندی کرد:
الف)فاضلاب خانگی خالص:تشکیل شده است از فاضلاب دستگاه های بهداشتی خانه ها مانند:توالت ها،
دستشوئی ها،حمام ها،ماشین های لباس شوئی و ظرف شوئی،پساب آشپزخانه هاویا فاضلاب بدست آمده از شستشوی قسمت های گوناگون خانه.نام دیگر این نوع فاضلاب،فاضلاب بهداشتی است.
پس بطور کلی فاضلاب بهداشتی عبارتست از فاضلابی که از واحد های مسکونی تخلیه می شود.خواص فاضلابهای خانگی خالص(بهداشتی)در سطح یک کشور تقریباً یکسان است وتنها غلظت آنها بسته به مصرف سرانة آب در شهر ها تغییر می کند.
ب)فاضلاب خانگی ناخالص:فاضلابی است که علاوه بر فاضلاب بهداشتی که از واحدهای مسکونی تخلیه
می شود،دارای مقداری فاضلاب بدست آمده از مغازه ها،فروشگاهها،تعمیرگاهها،کارگاه ها،رستورانها وموسسه هایی مانند آنها لازم است.لازم به ذکر است واحدهای صنعتی که اجباراً فاضلاب آنها در سطح شهر وبطور پراکنده وارد کانال جمع آوری فاضلاب درون شهری می شود نیز جزو این نوع فاضلابها محسوب می شوند.
نام دیگر این نوع فاضلاب،فاضلاب شهری(2) است. بطور کلی فاضلاب خانگی ناخالص(فاضلاب شهری)فاضلابی است که از واحدهای مسکونی وتجاری،واحدهای صنعتی(بعضاً کوچک وبزرگ)وتاسیسات مشابه تخلیه میشود.لذا با توجه به نوع وتعداداینگونه موسسه ها ممکن است نوع فاضلابها در شهرهای مختلف یک کشور متفاوت باشد.
2-1-2-فاضلاب صنعتی(1)
فاضلابهای صنعتی ،فاضلابهایی هستند که در آنها فضولات صنعتی بیشتر است.در این فاضلابها مواد خارجی همچون مواد معدنی،مواد نفتی و روغنی،مواد شیمیایی،مواد آلی و… وجود دارد.فاضلابهای صنعتی کاملاً بستگی به نوع فراوردة کارخانه دارد وخواص مختلفی دارند،لذا مقدار ونوع مواد خارجی در فاضلابهای صنعتی با توجه به مشخصات کارخانه مشخص می شوند.
2-1-3-جریان نفوذی-ورودی
آبهایی هستند که به روش های مستقیم یا غیر مستقیم وارد شبکة فاضلاب می شوند.
جریان نفوذی آبی است که از زمین واز طریق لوله های معیوب،اتصالات ودرزهای لوله ها ودیوارة دهانه های آدم رو،ترکها وشکستگیها ویا متخلخل وارد سیستم فاضلابرو وخطوط شبکه فاضلاب می شود.
جریان ورودی عبارت از جریانهای سطحی است که از طریق ارتباطات زهکشهای آبهای سطحی،ناودان پشت بامها،زهکشهای پی وزیر زمینها،آب تاسیسات خنک کننده ویا از طریق درپوشهای دهانه های آدم رو به شبکة فاضلاب وارد می شود.
2-1-4-فاضلاب سطحی(2)
فاضلابهای سطحی ناشی از بارندگی وذوب یخها وبرف های نقاط بلند هستند.این فاضلاب ها بعلت جریان در سطح زمین وتماس با آشغالها وکثافت های روی زمین وشستن سطح خیابانها وپشت بامها آلوده شده ومقداری مواد آلی ومعدنی در آنها وجود دارد.
2-2-مشخصه های کلی فاضلاب
برای طراحی وبهره برداری از تاسیسات جمع آوری،تصفیه و دفع فاضلاب آگاهی از ماهیت فاضلابها ضروری است.
بطور کلی می توان مشخصه های فاضلاب را در سه دستة کلی زیر تقسیم بندی نمود:
دستة اول-مشخصه های فیزیکی
دستة دوم-مشخصه های شیمیایی
دستة سوم-مشخصه های زیست شناختی
مشخصه های فیزیکی:
مهمترین مشخصة فاضلاب عبارت است از کل محتوایات جامد آن که شامل مواد شناور،مواد قابل ته نشینی،مواد کلوئیدی،مواد محلول است.سایر مشخصه های فیزیکی عبارتند از بو،دما،چگالی،رنگ وکدری.
مشخصه های شیمیایی:
ویژگیهای شیمیایی فاضلاب در چهار قسنت ارائه می شود:(1)مادة آلی؛(2)اندازه گیری محتوای آلی؛(3)مادة غیرآلی؛(4)گازها.
مشخصه های زیست شناختی:
هر مهندس محیط زیست باید دانش کافی دبارة مشخصه های زیست محیطی فاضلاب داشته باشد و در مورد مطالب زیر شناخت داشته باشد:
-گروههای اصلی میکروارگانیزمهای موجود در آبهای سطحی وفاضلاب.
-ارگانیزمهای بیماری زا موجود در فاضلاب.
-ارگانیزمهایی که به منزلة شاخص آلودگی مورد استفاده قرار می گیرند واهمیت آنها.
-روشهای شناسایی ارگانیزمهای شاخص .
-روشهای سمیت فاضلابهای تصفیه شده .
حال جهت آشنایی با برخی مشخصه های کلی فاضلابها خصوصاً فاضلاب شهری تعاریف زیر ارائه می شود:
رنگ فاضلاب:(1)
رنگ فاضلاب(خصوصاً فاضلاب شهری)نشان دهندة عمرآن است.فاضلاب تازه دارای رنگ خاکستری است.پس از مدتی که فاضلاب گندیده و کهنه شد،رنگ آن تیره وسیاه می گردد که علت آن وجود سولفید آهن(Fes)است که در حدود (0.25) میلی گرم در لیتر با فاضلاب دفع شده از منازل همراه است.
بوی فاضلاب:(2)
بوی فاضلاب ناشی از گازهائی است که در اثر متلاشی شدن مواد آلی بوجود می آید.بوی فاضلاب تازه قابل تحمل تر از فاضلاب کهنه است.بوی فاضلاب کهنه بیشتر ناشی از گاز هیروژن سولفوره می باشد که در اثر فعالیت باکتریها بی هوازی ودر نتیجه احیای سولفات ها به سولفیدها تولید می شود.
اگر اکسیژن کافی به فاضلاب رسیده شود باعث می شود که باکتریهای بی هوازی از فعالیت باز ایستاده وبه جای آنها باکتری های هوازی،مواد آلی را تجزیه کرده وگاز کربنیک تولید شود وسبب بی بو شدن فاضلاب گردد.
درجة اسیدی:(3)
فاضلاب شهری و تازه معمولاً حالت خنثی ومتمایل به قلیائی دارند.تنها در اثر ماندن وشروع عمل گندیدگی گازهای اسیدی(هیدروژن سولفوره)تولید گردیده ودرجة اسیدی فاضلاب کاهش یافته،خاصیت اسیدی پیدا نماید.هر چه درجة گرمای محیط بیشتر باشد عمل گندیدن تعفن زودتر رخ می دهد.
در شرایط نسبتاً متعارفی عمل تعفن سه تا چهار ساعت پس از تولید فاضلاب شروع می شود.
دمای فاضلاب:(1)
به علت اعمال زیستی،درجة گرمای فاضلاب معمولاً بیشتر از درجة گرمای آب در همان محیط است.درجة گرمای فاضلاب در سردترین روزهای زمستان غالباً از 10درجه سانتی گراد کمتر نمی گردد ودر روزهای معمولی درجة گرمائی در حدود 2 0 درجه سانتی گراد دارد.
فصل سوم-فاضلاب شهری (1)
3-1-کلیات
بطور کلی فاضلاب شهری،فاضلابی است که از واحدهای مسکونی،تجاری وواحدهای صنعتی که فاضلاب آنها بطور مجزا جمع آوری نمی شود وتاسیسات مشابه تخلیه می شود.همچنین فاضلابهای ناشی از بارندگی نیز از جمله فاضلاب شهری است.بعبارت دیگر آنچه در شبکه های جمع آوری فاضلاب شهری،بنام فاضلاب خانگی جریان دارد علاوه بر فاضلاب خانگی خالص(بهداشتی)دارای مقداری فاضلاب بدست آمده از مغازه ها،فروشگاه ها،تعمیرگاه ها،کارگاه ها،رستورانها،وموسسه هایی مانند آنها می باشد که اجباراً در سطح شهر و بطور پراکنده وارد کانال جمع آوری فاضلاب می شوند.
چنین فاضلابی را فاضلاب خانگی ناخالص نیز می نامند که اصطلاحاً بدان فاضلاب خانگی نیز می گویند.
چنانچه فاضلابهای شهری را با فاضلابهای صنعتی وکارخانه ها مقایسه کنیم،مهمترین تفاوتها عبارتند از:
الف)امکان وجود موارد وترکیبهای شیمیائی سمی در فاضلاب کارخانه ها بیشتر است.
ب)خاصیت خورندگی فاضلاب های صنعتی بیشتر است.
ج)خاصیت قلیائی واسیدی زیادی در فاضلابهای کارخانه ها وجود دارد.
د)امکان وجود موجودات زنده در فاضلابهای شهری به مراتب بیشتر از فاضلاب های صنعتی است.
پس بطور کلی درجة آلودگی فاضلاب های شهری از فاضلاب های صنعتی کمتر است.درجة آلودگی فاضلابهای صنعتی می تواند چندین برابر وحتی دهها برابر آلودگی فاضلاب های شهری باشد.
3-2-خواص فاضلاب شهری
-رنگ فاضلاب:
رنگ فاضلاب شهری نشان دهندة عمر آن است.فاضلاب تازه دارای رنگ خاکستری مایل به قهوه ای روشن است.اما با افزایش زمان حرکت آن در شبکة جمع آوری وایجاد شرایط غیر هوازی تر ،وبعبارت دیگر پس از مدتی که فاضلاب گندیده وکهنه شد رنگ فاضلاب به ترتیب از خاکستری به خاکستری تیره ودر نهایت به سیاه تغییر می کند وقتی رنگ فاضلاب سیاه شد آن را عفونی می گویند.
-بوی فاضلاب:
بوی فاضلاب شهری معمولاً از گازهای حاصل از تجزیه مواد آلی یا از مواد افزوده شده به فاضلاب ناشی میشود.
فاضلاب تازه بوی مشخص وتا حدی نا خوشایند دارد وبوی آن کمتر از بوی فاضلابی که تجزیة غیر هوازی شده(فاضلاب کهنه)،آزار دهنده است.
مشخص ترین بوی فاضلاب مانده یا عفونی،بوی هیروژن سولفیت ها می باشدکه در اثر فعالیت باکتریهای بی هوازی ودر نتیجه احیای سولفاتها به سولفید تولید می گردد.اگر اکسیژن کافی به فاضلاب دمیده شود باکتریهای غیر هوازی از فعالیت استاده فاضلاب بی بو میگردد.
-دمای فاضلاب:
بعلت اعمال زیستی، درجة گرمای فاضلاب معمولاً بیشتر از درجة گرمای آب در همان محیط است،همچنین از آنجا که گرمای ویژة آب بسیار بیشتر از هوا است،در بیشتر طول سال دمای فاضلاب از دمای محیط بالاتر است وفقط در طول گرمترین روزهای تابستان این دما از دمای محیط کمتر است.
درجة گرمای فاضلابهای شهری در سردترین روزهای زمستان غالباً از 10درجة سانتی گراد کمتر نمی گردد و در روزهای معمولی درجة گرمائی در حدود 2 0 درجة سانتی گراد دارد.
-مواد جامد موجود در فاضلاب(کل مواد خارجی):(1)
حدود%9 /9 9 فاضلاب را تشکیل می دهد وفقط حدود یک 1 % فاضلاب را مواد خارجی(جامد)تشکیل می دهد.اگر فاضلاب را حدود 1 03 تا 105درجة سانتی گراد حرارت دهند تا تمامی آب آن تبخیر شود،مقدار باقیمانده را مواد جامد موجود در فاضلاب می گویند.منشاء این مواد عبارتند از:
1-مواد جامد دفع شده همراه با فاضلاب توالت ها،ظرفشوئیها،حمامها،مریضخانه ها ورختشوئیها.
2-مواد جامد همراه با آب حاصل از بارندگی که در اثر شسته شدن سطح زمین،خیابانها وپشت بامها وارد شبکة فاضلاب می شود.
شکل( 1-3) نشان دهندة مواد جامد باقیمانده در فاضلاب.
مواد جامد باقی مانده از فاضلاب بعد از حرارت دادن بر حسب P. .P.M بطور شماتیک در شکل( 1-3)نشان
داده شده است.
جدول (1-3) مواد معدنی فاضلاب خانگی
ترکیب معدنی میدان عادی، میلیگرم در لیتر
مواد محلول 300-100
بُر(B) 4/0-1/0
درصد سدیم 15-5%
سدیم (Na) 70-40
پتاسیم(K) 15-7
منیزیم(Mg CO3) 40-15
کلسیم(Ca CO3 ) 40-15
ازت تام(N) 40-20
فسفات(PO4) 40-20
سولفات(SO4) 30-15
کلرور(C1) 50-20
قلیائیت تام(Ca CO3 ) 150-100
حدود نیمی از مواد خارجی در فاضلاب شهری را مواد آلی وبقیة را مواد معدنی تشکیل می دهند.در
جدول(1-3)مواد معدنی فاضلاب شهری نشان داده شده است.
-مواد شیمیایی و گازهای موجود در فاضلاب:
در مورد خواص شیمیایی ومواد شیمیایی وگازهای موجود در فاضلاب ها می توان به مطالب زیر اشاره کرد:
الف-خواص اسیدی وقلیائی فاضلاب:فاضلاب شهری غیر عفونی معمولاً حالتی خنثی ویا متمایل به قلیائی دارد.معمولاً فاضلابهای شهری که فاضلاب کارخانه نیز به آنها وارد شود دارای(P H)قلیائی بوده ومقدار PH)) آنها از 7بیشتر است که در اثر ماندن وشروع عمل گندیدگی،گازهای اسیدی(هیدروژن سولفوره)تولید گردیده و درجة اسیدی فاضلاب کاهش یافته،خاصیت اسیدی پیدا میکند.
هر چه درجة گرمای محیط بیشتر باشد عمل گندیدن و تعفن زودتر رخ می دهد.در شرایط نسبتاً متعارفی سه تا چهار ساعت پی از تولید فاضلاب،فاضلاب عفونی می شود.
زیاد بودن PH فاضلاب در تصفیة زیستی آن اثر قابل توجهی دارد یعنی تصفیة فاضلاب را سرعت می دهد.
ب-گازهای متصاعد شده از فاضلاب:از فاضلاب کهنه وگندیدة گازهای گوناگون متصاعد می شود که مهمترین این نوع گازهاعبارتند از:
-گاز متان(CH4):گازی است بی بو وفوق العاده قابل اشتعال
2-گاز ایندریدکربنیک(CO2):گازی است بی بو و بی رنگ که ناخالصی هوای اطراف کرة زمین را تشکیل می دهد.علاوه بر گازهای نامبرده:گازهای زیر نیز از فاضلابها متصاعد میشود:
-اکسید کربن(CO)
-هیدروژن(H2)
-هیدروژن سولفید(H2S)
-ایندریدسولفوره(SO2)
-وزن مخصوص فاضلاب:
با توجه به سبک بودن مواد خارجی موجود در فاضلاب شهری ونیز وجود برخی گازهای محلول در آن،وزن مخصوص فاضلاب شهری کمی کمتر از وزن مخصوص آب است وبه حدود 5. 99 تن بر متر مکعب است.در عمل معمولاً وزن مخصوص فاضلاب را برابر آب فرض می نمایند.(در دمای یکسان).
چگالی فاضلاب به دما بستگی دارد وبا غلظت کل مواد جامد در فاضلاب تغییر می کند.