محیط زیست

همه از پرواز گفتند کسي نگفت که روزي ، لحظه اي در خيال پرواز سقوط خواهی کرد

 

آلودگی آب ناشی از فاضلاب

چکیده:

درسال 1369 برای  آلودگی آب  تعریفی  به شرح  زیر ارائه داده اند: (ژاک ورنیه_1376 )

"آلودگی آب عبارت است ازافزایش مقدارهرمعرف اعم ازفیزیکی،شیمیایی،بیولوژیکی که موجب تغییرخواص ونقش اساسی آن درمصارف ویژه اش شود"براساس برآوردانجمن حفاظت محیط زیست ایالت متحده امریکا تقریبا یک سوم جریان ابهای جهان به طورمشخص آلوده واصل حفظ کیفیت آب برهم زده شده است. عوامل عمده آلوده کننده آب عبارتنداز:زباله های متقاضی اکسیژن،عوامل بیماری زا،موادغذایی گیاهی،ترکیبات آلی سنتز شده،نفت،موادشیمیایی معدنی وکانی ها،رسوبات،موادرادیواکتیو(پرتوزا)،گرما.

عوامل آلوده کننده آب بسیارگوناگون‌اندومی‌توانندهم منابع آبهای زیرزمینی و هم آب های سطحی را آلوده کنند.عوامل آلوده کننده آب های زیرزمینی شامل:کانیهای موجوددرمعادن سطحی،جمع شدن فاضلاب های شهری،ضایعات رادیواکتیو.

وعوامل آلوده کننده آب های سطحی شامل:آلوده کننده های صنعتی،فاضلاب های خانگی،حشره کشها،سموم دفع آفات نباتی وکودهای شیمیایی.(شایگان-1372)

به طورکلیفاضلاب ها بسته به شکل پیدایش وخواص آنهابه انواع زیرتقسیم بندی می شوند:فاضلاب های خانگی (شهری) ،فاضلاب های صنعتی،فاضلاب های کشاورزی وسرانجام فاضلابهای سطحی(منزوی- 1378)

نزدیک به سه دهه است که سازمان  بهداشت جهانی وبرنامه محیط زیست سازمان ملل تحت پروژه‌ای به نام GEMSسیستم مراقبت زیست محیطی ازجهان)، کیفیت  محیط زیست راازنظراندازه گیری کیفیت هوا، آب، آلودگی مواد غذایی و  شاخص های  بیولوژیکی مورد مراقبت قرارمی‌دهند. برای جمع آوری اطلاعات در مورد کیفیت آب بیش از 50 پارامتر انتخاب شده‌است که مهمترین  آنها عبارتنداز  Do  :اکسیژن محلول  ،  BoD  اکسیژن  مورد  نیاز واکنشهای  بیوشیمیایی  ،  CoD اکسیژن مورد نیازواکنشهای شیمیایی )میزان کلروفرمها ونیتراتها وفلزات سنگین) می‌باشد.

مقدمه:

امروزه آلودگی های محیطی به ویژه آلودگی آب به اشکال مختلف درنتیجه پیشرفت تکنولوژی،بالارفتن استانداردهای زندگی بطورفزاینده ای درحال افزایش است.ازآنجاکه آلاینده هادرارتباط بامسائل زیست محیطی مشکلاتی راموجب می گردندوشرایط مطلوب رابرای زندگی جانداران نامطلوب می گرداننداین مساله توجه بسیاری ازدول دنیارابه خودجلب نمود.میزان این آلودگیهادرجوامع پیشرفته بشری درنتیجه فعالیتهای انسانی که تکنولوژی مدرن رادرخدمت دارندروندی فزاینده یافته.باتوجه با اینکه آب یکی ازمهمترین وبنیادی ترین عوامل حیات موجودات زنده استازاین نظرجلوگیری ازآلودگی نیزبه همان نسبت مهم وموردتوجه می باشد.باتوجه به این اهم نزدیک به سه دهه است که سازمان بهداشت جهانی وبرنامه محیط زیست سازمان ملل متحدتحت پروژه ای به نامGEMS (سیستم مراقبت زیست محیطی ازجهان)کیفیت محیط زیست راازنظراندازه گیری آلودگی ها وشاخص های بیولوژیکی ازجمله آلودگی آب موردمراقبت قرارمی دهد.برای جمع آوری اطلاعات درموردکیفیت آب بیش از 50 پارامترانتخاب شده است که مهمترین آنها عبارتند از:DO (اکسیژن محلول)،BOD (اکسیژن موردنیازواکنشهای بیوشیمیایی)،COD (اکسیژن موردنیازواکنشهای شیمیایی).می توان گفت که ازیک طرف حاشیه ساحلی دریابسیارپرجنب وجوش وبارآوراستکه ازیک نظرمی توان گفتکه وسط دریا به دلیل دوری ازبخشهای تغذیه ای قاره ها وروشنایی اندک درعمق،درمقایسه"بیابان بیولوژیکی"است ازطرف دیگر80 درصدازآلودگی های دریا اززمین ناشی می شودازطریق رودخانه ها،فضولات ساحلی،جو.

آلودگی آب: water pollutio  

تعریف:

بر طبق آنچه که در فرهنگ  لغات آمده است: POLLUTION یا آلودگی از کلمه لاتین کلیسایی POLLUTIO در قرن 12 گرفته شده است.مصریها  که  نیل رامی پرستیدندیایونانیها که خدای اقیانوس را گرامی می داشتند،مسلما این تعریف  مذهبی از آلودگی را منکر نمی شدند . آلودگی شامل وارد شدن یا وارد  کردن  مواد  زیان بار،سمی یاانرژی(گرمایی یاصوتی)درمحیط زیست انسان،حیوان یا گیاه  در اندازه های بیش ازحد مجاز و بیرون از  توان زیستی آنهاست که  سبب مخاطره آمیزشدن منابع زیستی وبه خطرافتادن زندگی وسلامتی جانداران می شود.پس می توان گفت آلودگی درمفهوم کلی آن عبارتند ازهر گونه تغییردر ویژگیهای اجزاء تشکیل دهنده محیط به طوری که استفاده پیشین از آن ناممکن گرددوبه طورمستقیم یا غیرمستقیم مخنافع وحیات موجودات زنده رابه مخاطره اندازد.معمولاعبارت آلودگی آب شامل صدمات زیست  محیطی  حاصل از تخلیه فاضلاب  درآب و حضور مواد زاید می باشد.موادی که بعنوان آلاینده   در نظرگرفته می شوند گاهی به صورت طبیعی هم ایجادمی گردندبه عبارتی حتی اگرمقدارمعین  ازیونها ویا درجه حرارتی  که درآب برای حیات موجودات آبزی ضروری است ازحدمعینی تجاوز نماید این خود نوعی الودگی  به شمارمی آید. درسال 1369 برای آلودگی آب تعریفی به شرح زیرارائه داده اند:

"آلودگی آب عبارت است ازافزایش مقدارهرمعرف اعم ازفیزیکی،شیمیایی،بیولوژیکی که موجب تغییرخواص ونقش اساسی آن درمصارف ویژه اش شود.(ژاک ورنیه-1376)        

نشانه‌های آلودگی آب:

نشانه‌های آلودگی آب حتي با سطحي‌ترين توجه مشخص مي‌شود براي مثال توده‌هاي علفهاي هرزآبي در حجم زيادي از آب رشد مي‌كنند، آب كنار درياها و اقيانوس‌ها و رودخانه‌ها و درياچه‌ها بوي ناخوشايندي منتشر مي‌سازد، مقدار ماهي‌هاي تجاري كاهش مي‌يابند و گوشت بعضي از آنها فاسد شده روغن آنها را مي‌توان روي آب به صورت جاري يا كف در كنار دريا ديد. آب زماني به عنوان آلوده كننده طبقه‌بندي مي‌گردد كه غلظت Do (اكسيژن محلول در آب) به زير سطح مورد نياز براي بقا زيست طبيعي در آن بيايد تقاضاي اكسيژن بيوشيميايي آب يا BOD كميتي كه به مقدار حضور زباله‌ها بستگي دارد در يك نمونه آب BOD بر مقدار اكسيژن محلولي كه توسط اكسايش زباله‌هاي متقاضي اكسيژن مصرف شده دلالت دارد اين موضوع كه به وسيله كشت آب براي مدت 5 روز در دماي 20 درجه اندازه گرفته شده است مقدار اكسيژن مصرف شده(BOD) توسط تعيين غلظت شيميايي آب(DO) قبل و بعد از كشت تعيين مي‌گردد.(دبیری-1382)

عوامل عمده آلوده کننده آب :

1-زباله های متقاضی اکسیژن

2-عوامل بیماری زا

3-موادغذایی گیاهی

4-ترکیبات آلی سنتز شده

5-نفت

6-موادشیمیایی معدنی وکانی ها

7-رسوبات

8-موادرادیواکتیو(پرتوزا)

9-گرما(دبیری-14382)

عوامل آلوده کننده آب بسیارگوناگون‌اندومی‌توانندهم منابع آبهای زیرزمینی و هم آبهای سطحی را آلوده کنند.     

عوامل آلوده کننده آبهای زیرزمینی :

1-کانیهای موجو د درمعادن سطحی : که دراثرتغییرو تبدیل به عامل آلوده کننده مبدل می‌شود. مثلا آب جاری سطحی(حاصل از باران و…)هنگام عبوازمعادن زغال سنگ ، دی ‌سولفید آهن   II  پیریت  همراه با زغال سنگ را درخود حل کرده و سپس دراثرواکنش ، هوا آنرا به اسید سولفوریک تبدیل می‌کند.اسید حاصل ضمن عبورازلایه‌های مختلف مخازن زیرزمینی، موجب آلوده شده آن می‌شود.

2-جمع شدن فاضلابهای شهری: بویژه اگردریک حوزه آهکی و یا شنی وارد  شوند از آن که  درمعرض باکتریها  قرار گیرند و  تجزیه  شوند ، مستقیما  و به راحتی به مخازن  زیرزمینی نفوذ پیدا کرده وموجب آلوده شدن آنها می‌شود.

3-ضایعات رادیواکتیوی : یکی ازعوامل آلوده کننده مهم  منابع آبی زیرزمینی است که امروزه  یکی از راههای رفع آنها  که درحقیقت مشکل بزرگی برای صاحبان تکنولوژی هسته‌ای نیز به شمار می‌رود  دفن آنها  در زیرزمین است علاوه بردفن ضایعات رادیواکتیودرزیرزمین ، همه انفجارهای هسته‌ای زیر زمینی نیزموجب آلوده شدن آبهای زیرزمینی می‌شود.

عوامل آلوده کننده آبهای سطحی:

1-آلوده کننده‌های صنعتی:
بسیاری از ضایعات  صنعتی  به آبزیان زیانهای جدی میرسانند.این ضایعات برای خنثی شدن مقدارزیادی ازاکسیژن محلول درآب را  به  مصرف  رسانیده  و موجب کاهش اکسیژن مورد نیازبرای آبزیان می‌شود و تهدید به مرگ می‌کنند . از طرف دیگربسیاری ازخود این ضایعات  سمی بوده وموجب مسمومیت آبزیان می‌شوند مانند فلزات سنگین ، جیوه ،
سرب ،مس وغیره.
وارد شدن ترکیبات فسفردار و نیتروژن‌دار در آب موجب رشد جلبک‌ هائی می‌شود که ضمن ایجاد بوومزه غیر طبیعی آب،اکسیژن آب رامصرف کرده وباعث کاهش  میزان  آن  و بروز صدمات وتلفات آبزیان می ‌شود.

2-فاضلاب خانگی :
کلیه پاک  کننده‌ها  که وارد  آبهای  سطحی  می شوند ترکیباتی رادرآبها واردمی‌کنند که اگر خنثی نشوند ویا توسط میکرواورگانیسم‌ها تجزیه وتخریب نشوند بصورت سمی مهلک زیان بسیاری برای آبزیان ببارمی‌آورند.

3-حشره کشها ، سموم دفع آفات نباتی و کودهای شیمیایی:
که ازضروریات توسعه کشاورزی است نا خواسته موجب آلودگی آبهای سطحی می‌شوند. مانند ددت DDT را نام برد.(شایگان-1372)

طبقه بندی آبهای آلوده :

آبهای آلوده‌ای که پس از تصفیه دوباره می‌توان استفاده کرد :

1-آبهای آلوده‌ای که درکارخانجات ومراکزصنعتی تولید شده وبه شدت سمی هستند و نمی‌توان  برای  مصارف  خانگی استفاده کرد  و برای برگشت  دوباره به  محیط زیست باید به صورت دقیق تصفیه شوند.

2-آبهایی که مصارف خاصی داشته  و  قابل  استفاده  مجدد  نمی ‌باشند . مانند  آبهای  صنایع نوشابه سازی.(شایگان-1372)         

انواع فاضلابها :

فاضلابها بسته به شکل پیدایش وخواص آنهابه انواع زیرتقسیم بندی می شوند:

فاضلابهای خانگی (شهری) ،فاضلابهای صنعتی،فاضلابهای کشاورزی وسرانجام فاضلابهای سطحی(منزوی-1378 )

فاضلابهای شهری) خانگی) :

فاضلابهای خانگی خالص تشکیل شده اند ازفاضلاب دستگاه های بهداشتی خانه ها مانند توالت ها ، دستشوئی ها،حمام ها،ماشین های لباسشوئی ، پسآب آشپزخانه هاو یا فاضلاب  بدست آمده از شستشوی قسمت های گوناگون خانه. خواص فاضلابهای خانگی درسطح یک  کشور تقریبا یکسان و تنها غلظت آنها بسته به  مقدار مصرف سرانه آب در شهرها  تغییر می کند . آنچه در شبکه جمع آوری  فاضلاب شهری بنام فاضلاب خانگی جریان دارد علاوه برفاضلاب خانگی  خالص  دارای  مقداری فاضلاب بدست آمده ازمغازه ها ، فروشگاه ها ،رستوران ها، تعمیرگاه هاوموسسه هایی مانند آنها نیزمی باشدکه اجبارادرسطح شهروبطورپراکنده واردکانالهای جمع آوری فاضلاب می گردند. لذا با توجه  به  نوع  و تعداد این گونه  موسسه ها ممکن است نوع فاضلاب درشهر تغییر کند.

دراین  پسآبها انواع  موجودات ریز، میکروبها  و ویروس‌ها و چند  نوع  مواد شیمیایی  معین  وجود  دارد  که عمده‌ترین  آن  آمونیاک و نیز مقداری  اوره  می‌ باشد . این  فاضلابها  باید از مسیرهای سربسته به محل تصفیه هدایت گردند.جهت خنثی سازی محیط  قلیایی این فاضلابها که محیط مناسب برای رشد ونمومیکروبهاست از کلر استفاده می‌شود(منزوی-1378)                                    

انواع آلاینده‌های موجود در فاضلابهای شهری :

·        آلاینده‌های بیولوژیکی : ازدفع پسابهای بیمارستانی ومراکز بهداشتی شهری ناشی می‌شود.

·        آلاینده‌های شیمیایی  :  بیشتر آلاینده های شیمیایی از دفع  پسابهای خانگی  شامل مصرف شوینده ها است  که روز به  روزمصرف آنها بیشترمی‌شود.این  آلاینده‌ها به علت وجودعامل حلقوی درساختمان مولکول شوینده (ABS)، غیرقابل تجزیه بیولوژیکی در تصفیه خانه‌ها هستند.

فرمول عمومی LABS: linear Alkgl Benzo Sulturic acid = RŔ/ (C6 M5) SO3H)

سایر آلوده کننده‌ها : مواد جامد و رسوبات ،  مواد رادیواکتیو ، مواد نفتی و آلوده کننده های حرارتی مثل نیروگاهها.(شایگان-1372)

فاضلابهای صنعتی  :

فاضلابهایی هستند که از صنایع مختلف حاصل می‌شوند و نسبت  به  نوع صنایع ، ترکیبات شیمیایی مختلفی دارند  و  وقتی  وارد  دریاها  می‌شوند  باعث  آلودگی آب  و  مرگ آبزیان  می‌گردند.  با توجه به این موضوع  مهمترین تفاوتی  که می تواند  فاضلاب  کارخانه ها با فاضلابهای خانگی داشته باشدعبارتند از:

1-امکان وجود موادوترکیبات شیمیایی سمی درفاضلاب کارخانه ها بیشتراست.

2-خاصیت خورندگی بیشتری دارند.

3-خاصیت قلیایی ویا اسیدی زیادی دارند.

4-امکان وجود موجودات زنده در آنها کمتر است.

تنها قسمتی ازفاضلاب کارخانه ها که تقریبا درتمام کارخانه ها خاصیتی یکسان دارند فاضلاب بدست آمده ازتشکیلات خنک کننده آنهاست . آلودگی این  فاضلابها بسته به تعداد دفعه هایی که آب برای  خنک  کردن  کارخانه  بکار برده شده است متفاوت می باشد و بیشتربصورت وجود موادنفتی وروغن درآنها نمودارمی شود.در فاضلاب  برخی از کارخانه ها مانند  کارخانه های بهره برداری از معادن ،کارخانه ها ی فولادسازی وکارخانه های شیمیایی بیشتر مواد خارجی را مواد معدنی تشکیل می دهند. درصورتیکه دربرخی دیگر از کارخانه ها مانند کارخانه های تهیه مواد غذایی وکارخانه های نشاسته سازی بیشترموادخارجی درفاضلاب موادآلی هستند لذا بررسی درمقدار مواد خارجی  موجود در فاضلابهای  صنعتی  باید  در هر مورد  با  توجه به مشخصات کارخانه به عمل آید.(منزوی-1378)

مواد شیمیایی موجود در فاضلابهای صنعتی:

بسته به نوع کارخانه‌ها  و محصول  تولیدی آنها  ترکیبات شیمیایی و درصد آنها  در پسابهای  صنعتی  متفاوت  است  اما  از مهمترین این ترکیبات می‌توان  به آرسنیک ، سرب ، کادمیم و جیوه می‌توان اشاره کرد. این مواد از طریق پساب  کارخانجات تهیه کاغذ ، پلاستیک ، مواد دفع آفات نباتی ، استخراج معادن وارد آبهای جاری و محیط زیست می‌شود.

از مهمترین فجایع آلودگی با
جیوه به فاجعه  آلودگی آب رودخانه  میناماتا در ژاپن با  ترکیبات ارگانومرکوریک که به عنوان کاتالیزور در کارخانه پلاستیک سازی استفاده می‌شود می ‌توان  اشاره کرد که طی آن مردم اطراف رودخانه  به  مرض اسرارآمیزی  میتلا  شدند  که ناشی از وجود جیوه فراوان در بدن آنهابود و هزاران نوزاد ناقص الخلقه و فوت  تعدادی ازمردم نتیجه آلودگی آب با پساب این کارخانه بود. (شایگان-1372)

فاضلابهای کشاورزی:

در این فاضلابها سموم کشاورزی  مانند  هیدروکربنهای  هالوژنه ، DDt آلودین  ، ترکیبات فسفردار نظیر پاراتیون  وجود  دارد . مخصوصا  ترکیبات هالوژنه  بسیارخطرناک هستند و هنگامی که توام با آب  کشاورز  درلایه‌های زمین نفوذ نمایند یا به بیرون ازمحیط کشاورزی  هدایت  شوند ، باعث ایجاد  فاضلابهای کشاورزی  فوق ‌العاده خطرناک می‌شوند. (شایگان-1372)                                 

فاضلابهای سطحی :

فاضلابهای سطحی ناشی از بارندگی وذوب یخ ها و برفهای نقاط  بلند هستند . این  فاضلابها  بعلت جریان  درسطح زمین وتماس با آشغالها وکثافت های روی زمین وشستن سطح خیابانها وپشت بام ها آلوده شده و مقداری مواد آلی ومعدنی در آنها وجود دارد.لذا در شروع  بارندگی درجه  آلودگی فاضلابهای سطحی بیشتروپس از پاک شدن سطح های بارش مقدارآلودگی آنها کاسته می شود . بیشترین قسمت مواد خارجی را دراین فاضلابها مواد معدنی مانند ماسه وشن تشکیل می دهند که دراثر شستشوی خیابانها  وارد  فاضلاب  می شوند . بعلاوه  پس ماندهای  ذرات  گیاهی وحیوانی ومواد نفتی ودوده قسمت های دیگری ازمواد خارجی موجود درآبهای سطحی را تشکیل می دهند.(منزوی-1378)

آزمایش فاضلاب:

آلودگی فاضلابها بیشتربواسطه وجودموادآلی دآنهانمودارمی شود.موادآلی موجود درفاضلابها ناپایداربوده ومی توان آنها رابا کمک اکسیژن دهی و اکسیداسیون تبدیل به  نیتراتها ، نیتریتها وفسفاتها و... کرده وسپس بصورت ته نشین کردن از فاضلاب جدا نمود . تبدیل های  نامبرده که در ضمن آن مواد ناپایدارآلی تبدیل به مواد پایدار معدنی می گردد اساس کار و هدف ایجاد پالایشگاههای فاضلاب را در شهر تشکیل می دهد. برای نشان دادن درجه  آلودگی  فاضلاب معمولا به جای اینکه  مقدار مواد آلی موجود در فاضلاب را اندازه گیری  کنند مقدار اکسیژن لازم برای اکسیداسیون مواد نامبرده را اندازه گیری می کنند.

­مهمترین روشهای تعیین درجه آلودگی فاضلاب عبارتند از:

1-تعیین مقدار BOD :ازجمله موجودات زنده درفاضلاب دوگروه باکتری هستند که به تصفیه فاضلاب کمک  می کنند . گروه  نخست  باکتریهای  هوازی  می باشند  که اکسیژن  محلول در فاضلاب را جذب  کرده ، مواد آلی را  یا  بصورت تغذیه ویا بوسیله ترشح دیاستازهایی اکسید نموده وبه ترکیبات پایدارمعدنی تبدیل می نمایند .دراین فعل وانفعال گاز CO2 تولید و باکتریها افزایش  می یابند . گروه دوم باکتریهای بی هوازی می باشند که اکسیژن  مورد نیاز خود را از تجزیه نمکهای موجود درفاضلاب بدست می آورند و آنها را احیا می کنند.کاراین باکتریها توام با ایجاد گازهایی مانند  اسید سولفوریک  و متان  بوده و لذا این  فرآیند  همراه  با  تعفن و بوی ناخوشایند می باشد.تعیین بی-او- دی عبارتست ازتعیین  مقداراکسیژن لازم که باید به فاضلاب  داده شود تا  باکتریهای هوازی مواد آلی  موجود  در فاضلاب را اکسید  نموده و به مواد پایدار نظیرنمکهای معدنی تبدیل سازد.لذا مقدار BOD درزمانهای مختلف تغییرمی کند.این تغییرات نه  فقط  بعلت مواد آلی فاضلاب  بلکه به میزان فعالیت باکتریها ، درجه گرما و شدت درهمی فاضلاب نیز بستگی دارد .از لحظه ای که فاضلاب در مجاورت اکسیژن قرار می گیرد جذب اکسیژن توسط باکتریها شروع شده و در دو مرحله به انجام می رسد:

مرحله اول) اکسیداسیون ترکیبات  آلی کربن دار- این مرحله از نخستین  لحظات کار باکتریها شروع شده ودر20 درجه گرما تا مدت زمان 20 شبانه روزادامه می یابد در این مرحله کربن موجود در ترکیبات ناپایدارآلی تبدیل به ترکیباتی پایدار نظیر CO2 شده وازحوزه عمل بیرون می رود.

مرحله دوم) اکسیداسیون ترکیبات آلی ازت دار- این مرحله از حدود دهمین روز پس از شروع  فعالیت  باکتریها آغاز گردیده و مدتهای زیادی  ادامه می یابد .درطی این مرحله مواد آلی ازت دار تبدیل به نیتریتها ونیتراتها می گردند.(منزوی-1378)

2-تعین مقدار  COD: در این روش برای اکسیداسیون مواد آلی ومواد اکسید پذیر دیگری که در فاضلاب یافت  می شوند از اکسید کننده های  قوی مانند  پرمنگنات پتاسیم ویا دی کرومات پتاسیم استفاده می شود .درصورتیکه از پرمنگنات پتاسیم استفاده  شود  وزن اکسیژن(pv ) در حدود  25/ 0وزن  پرمنگنات  پتاسیم  می باشد . عمل اکسیداسیون در صورت  استفاده ازدی کرومات پتاسیم  (DV ) بعلت  قوی تر بودن آن  بیشتر انجام  می گیرد. برای استفاده  ازمواد  نامبرده  نخست آنهارادرمحلول اسیدی حل کرده وسپس به فاضلاب می افزایندوده دقیقه  گرما می دهند.(منزوی-1378)

3-تعیین TOC :در این روش ترکیبهای کربن دار آلی موجود در فاضلاب اندازه گیری می شود .برای این کار فاضلاب را باید تا سرحد سرخ شدن سوزانید و گاز کربنیک تولید شده را اندازه گیری کرد.(منزوی-1378)

4- تعیین مقدارمواد معلق درفاضلاب(SS ):مواد معلق در فاضلاب قسمتی ازکل مواد خارجی موجود در فاضلاب می باشد که تعیین آن برای پیش بینی مقدار لجن حاصل ازتصفیه فاضلاب اهمیت ویژهای دارد .مواد معلق به دوصورت ته نشینی پذیروته نشینی ناپذیردرفاضلاب  یافت می شوند .از نظر جنس نیز مواد معلق یا دارای منشا آلی هستند ولذا ناپایدارند ویا منشا معدنی داشته و پایدارند . مقدارکل مواد معلق به کمک صافی تعیین می شود ودر صورت سرخ کردن آنچه در صافی باقی مانده تا گرمای600 درجه  سانتیگراد مواد آلی آن  تبدیل به  گازشده وتنها مواد معدنی بجای می ماند.(منزوی-1378)

5- تعیین اکسیژن محلول(DO ): مقدار اکسیژن  محلول  موجود  در فاضلاب شهری نمایشگر قدرت تصفیه  طبیعی  و خودبخودی آن می باشد. وجود  اکسیژن  محلول در فاضلاب  موجب  فعالیت  باکتریهای هوازی و جلوگیری از فعالیت باکتریهای بی هوازی ودرنتیجه مانع از تولید  بوهای ناخوشایند می گردد.لذا کوشش میشود که مقداراکسیژن محلول درفاضلاب از 5/1 میلی گرم درلیترکمتر نگردد.اندازه گیری اکسیژن  محلول  با کمک  وارد  نمودن برخی از ترکیبات منگنز که  قدرت جذب اکسیژن آنها سریع وزیاد است درنمونه فاضلاب مورد آزمایش واندازه گیری وزن اکسیژن جذب شده توسط آن انجام می گیرد.(منزوی-1378)

­بطور کلی هدف ازتصفیه فاضلاب عبارتست از:

الف)گرفتن مواد معلق وشناورازفاضلاب

ب)اکسیداسیون مواد ناپایدارآلی موجوددرفاضلاب وتبدیل آنها به موادی پایدار

مانند نیتراتها وسولفاتها وفسفاتها وسپس ته نشین ساختن وجداسازی آن مواد

ج) جداسازی مواد سمی محلول ونا محلول نظیرترکیبها یفازهای سنگین

د) گندزدائی وکشتن میکروبها در فاضلاب (منزوی-1378)

مراحل تصفیه فاضلاب:

پالایش یا تصفیه فاضلاب را معمولا درسه مرحله تقسیم می نمایند:

الف)مرحله مقدماتی تصفیه  فاضلاب شامل تصفیه فیزیکی ازقبیل آشغالگیری و ته نشینی مواد معلق آن

ب)مرحله دوم تصفیه فاضلاب و یا تصفیه ثانویه شامل تصفیه زیستی ازقبیل هوادهی و استفاده ازباکتریهای گوناگون موجوددرفاضلاب برای تصفیه آن.

ج)مرحله سوم تصفیه فاضلاب ویا تصفیه نهایی شامل زلال سازی وتصفیه های تکمیلی ازقبیل تکمیل عمل نیترات زدائی، گذرانیدن فاضلاب از صافی های ماسه ای ، استفاده ازکربن فعال ، نمک زدائی باروش تعویض ین و...(منزوی-1378)                                  

تصفیه آب و فاضلابها:

آب وفاضلابها برای استفاده وبرای برگشت به محیط یا استفاده مجدد نیازبه تصفیه دارند. روشهای مختلفی برای تصفیه آبها وفاضلابها وجودداردکه بسته به مصارف آب ونوع آلودگی ازاین روشها استفاده می‌شود.
­عمده‌ترین‌ روشهای تصفیه آب عبارت‌اند از:

1-تصفیه مکانیکی آب :

تصفیه مکانیکی ازیک رشته فرآیندهایی تشکیل شده است که درآنها تنها از خواص مکانیکی و فیزیکی برای جداسازی مواد خارجی  معلق در فاضلاب  استفاده می شود  مهمترین  روشهای مکانیکی متداول درتصفیه خانه های فاضلاب عبارتند از:

الف)گذرانیدن فاضلاب ازصافی ها وگرفتن موادمعلق موجود درآنها

ب)ته نشین کردن مواد معلق در فاضلاب وجداسازی آنها

ج)شناور نمودن مواد معلق وگرفتن آنها ازسطح فاضلاب

2-تصفیه شیمیایی آب :

اساس کاردرتصفیه شیمیایی بر کاربرد  مواد شیمیایی درتصفیه  فاضلاب  قراردارد. درتصفیه خانه های فاضلاب مواد شیمیایی را  می توان برای  تاثیر گذاردن روی مواد خارجی نامحلول ویا مواد محلول درفاضلاب بکار برد .علاوه براین می توان ازمواد شیمیایی برای گندزدایی و کشتن میکروبهای موجوددرفاضلاب استفاده نمود تاکنون روشهای  متداول  در تصفیه شیمیایی به جز روش گندزذایی کمتر درتصفیه خانه های  فاضلاب شهری مورد استفاده قرارمی گرفته است وبیشتراین روشها درتصفیه فاضلابهای صنعتی بکارمی رفته است. اما بعلت استفاده روز افزون ازمواد شیمیایی درزندگی روزمره و ورود این مواد به فاضلابهای شهری مساله تصفیه شیمیایی درتصفیه خانه های فاضلاب شهری نیزمورد توجه قرارمی گیرد.

3- فیلتراسیون آب:

فاضلاب وپسآبهای مراکزصنعتی ، کشاورزی وهمینطورمحل های مسکونی ازآلوده کننده‌های عمده آبهای زیرزمینی و آبهای سطحی بویژه آبهای رودخانه‌ها ، دریاها و دریاچه‌ها هستند. با این فاضلابها و همینطورعوامل مؤثر در آلودگی فاضلاب و پس آبها آشنا می‌شویم.

4-تصفیه زیستی یا تصفیه بیولوژیکی :

در طبیعت بین نمکهای معدنی نظیر نیتراتها ، فسفاتها،سولفاتها و...وترکیبات آلی مانند پروتئین ،انواع اسیدهای آلی ،الکل و...سیکل بسته ای بصورت زیر وجود دارد :

 مواد  معدنی با  گرفتن گرمای  ناشی از تابش خورشید توسط موجودات گیاهی جذب وتبدیل به مواد آلی می گردند.دراین کنش وواکنش معمولا گیاهان  اکسیژن آزاد می سازند .این پدیده  بنام فتوسنتز نامیده می شود.در مقابل حیوانات واز جمله  باکتریها با جذب اکسیژن موادآلی نا پایدار رابه مواد پایدارمعدنی تبدیل نموده ودوباره به طبیعت بازمی گردانند.درضمن  این اکسیداسیون گرما نیزتولید می گردد. لازم به تذکراست که قسمتی از مواد آلی جذب شده از طرف  حیوانات (باکتریها) و همچنین قسمتی ازمواد معدنی جذب شده توسط  گیاهان صرف خودسازی و تکثیر آنها  می گردد . در یک  تصفیه خانه  فاضلاب هرگاه  تصفیه  مکانیکی  برای  کاهش آلودگی فاضلاب کافی نباشد ازکارموجودات زنده ای  بنام باکتریهای هوازی یا بی هوازی  برای ادامه تصفیه فاضلاب یاری می گیرند . کار یکانهای تصفیه زیستی در تصفیه خانه همانا تشدید عملی است که بطور خودبخودی در طبیعت رخ می دهد .یعنی با ایجاد محیطی  مناسب  برای رشد  وافزایش تعداد  باکتریهای نامبرده  مدت زمان تصفیه طبیعی را که ممکن است به چندین روزبرسد به چند ساعت کاهش می دهند.

5-تصفیه آب به روش اسمز (منزوی -1378)

پتانسیل و ظرفیت اکسیداسیون ، معیاری برای تعیین آلودگی فاضلابها:

پتانسیل وظرفیت اکسیداسیون آبها ،یکی ازمعیارهای مهم  آلودگی آنهاست. بطوری که می‌دانیم اکسیزن محلول درآب،عامل اساسی زندگی ورشد حیوانات وگیاهان است.زندگی این موجودات  بستگی  به حداقل اکسیژن محلول درآب دارد. ماهی  بیش از سایر جانداران و بی مهره‌گان  در درجه دوم وباکتریها کمترازتمام  موجودات آبزی به اکسیژن محلول درآب نیازدارند .  در یک  آب معمولی  که ماهی  در آن پرورش می‌یابد، غلظت اکسیژن محلول نباید کمتراز 5 میلیگرم درلیترباشد واین  مقداردرآبهای سرد به 6 میلیگرم درلیترافزایش می‌یابد.

درصورتیکه مقداراکسیژن محلول درآب کمترازحداقل مجازبرای زندگی جانداران آبزی باشد، آن آب ، آلوده تلقی می‌گردد.  وجود  مواد آلی در آب ، موجب  مصرف و تقلیل  مقداراکسیژن محلول می‌گردد .(شایگان-1372)                             

میزان مواد آلی در فاضلابها :

بطوری که قابل پیش بینی است فاضلابها وپسا بها حاوی  مقدار بسیار زیادی مواد آلی است. تقریبا آثارکلیه مواد مصرف درزندگی اجتماعی وهمین طورصنایع، درفاضلابها وجود دارد. تخلیه فاضلابها وپس آبها درآبهای معمولی آنها را به سرعت آلوده می‌کند واین درواقع زاییده  وجود مقادیر بسیار زیاد مواد آلی درفاضلابها و پسآبها.

اکسیژن مورد نیاز جهت اکسیداسیون یک فاضلاب:

اکسیژن  مورد نیاز جهت اکسیداسیون یک فاضلاب ، پس آب ویا آب آلوده معیارمناسبی  برای آگاهی ازحدود مقدار مواد آلوده کننده موجود درآنهاست. دو روش تعیین میزان  آلودگی  که بر اساس یاده شده دربالامتکی هستند، تحت عناوین COD و BOD شناخته شده‌اند.

(BOD ) Biochemical Oxygen Demand )   

BOD یک فاضلاب ،پس آب ویا آب عبارت است ازمیزان اکسیژن مورد نیاز میکرو ارگانیسمها دراکسیداسیون بیوشیمیایی مواد آلی موجود  درآن . درحقیقت BOD تعیین کننده مقداراکسیژن مورد نیازبرای ثبوت بیولوژیکی مواد آلی نمونه مورد نظرخواهد بود اگر BOD آبی در حدود 1 میلیگرم در لیتر باشد، آب خوب واگربه حدود 3 برسد مشکوک وبیشتراز 5 ، آلوده است.

(COD ) Chemical Oxygen Demand) 

COD  یک فاضلاب ، پسآب ویا آب  آلوده ، عبارت است از میزان اکسیژن مورد نیاز برای اکسیداسیون  مواد قابل اکسیداسیون موجود درآن .مقدار COD معمولا با استفاده ازیک عامل اکسید کننده قوی درمحیط اسیدی قابل  اندازه گیری است. تعیین  BODبا وجود ارزش فراوان به  همراه  دو نکته ضعف اساسی است.اولی  طولانی  بودن مدت آزمایش ودومی امکان  مسموم  شدن  میکروارگانیسمهای  مورد نظر درتماس با  مواد آلوده دراین مدت طولانی ،ازاینرو COD ارزش فراوانی پیدا می‌کند. (شایگان-1372)

درجه بندی فاضلابها :

فاضلاب آبها بر حسب مقدار BOD درجه بندی می‌شود .فاضلابهایی که BOD آنها به ترتیب در حدود  210  ،  350  و 600  میلیگرم درلیترهستند، فاضلابهای ضعیف ، متوسط  و قوی هستند. برای جلوگیری ازآلودگی آبها دربیشتر نقاط جهان ، هیچ فاضلابی حتی  بعد  از تصفیه درصورتیکه BOD آن بیش از 20 میلیگرم درلیتر باشد، مجاز به ورود به جریانهای سطحی ویا زیرزمینی نیست.

تخلیه بی رویه فاضلابهای صنعتی در آبهای سطحی:

تخلیه بی رویه و پس آبهای  صنعتی ( وهمینطورغیرصنعتی و کشاورزی) در آبهای سطحی، موجب مرگ ومیرحیوانات  آبزی  بخصوص  ماهیها  می‌گردد. جالب توجه است  که  تلاشی اجساد همین  حیوانات خود  مزید برعلت  موجب آلودگی هر چه  بیشترمی‌گردد.ازدیگراثرات مهم این فاجعه تبدیل فعالیت باکتریهای آب از حالت هوازی  (Aerobic)یعنی توأم با مصرف اکسیژن به حالت بی هوازی (Anaerobic) وبدون نیازبه اکسیژن می‌باشد.

فعالیت باکتریهای بی هوازی ،توام با پیدایش نا مطبوع ومواد قابل اعتراض است   بطورکلی غالب  محصولات از فعالیت باکتریهای بی هوازی  برای زندگی دیگر موجودات بخصوص موجودات آبزی ،مضر است.(مجله آب وفاضلاب)

مواد شیمیایی ، ایجاد کننده اصلی فاضلاب صنعتی :

ازمهمترین و شناخته شده ترین مواد  شیمیایی  که در ابعاد وسیعی  مصرف عمومی دارد و به علل مختلف ایجاد  آلودگی می‌کند، عبارت از شوینده‌ها (Detergents) است .ازحدود  سالهای 1940 ، شوینده‌های  مصنوعی وارد بازارمصرف  شدند که مهمترین آنها عبارت بود از : الکیل بنزن  سولفانات. این نوع  شوینده‌ها  دارای  یک نکته ضعف مهمی هستند که عبارت از عدم تجزیه آنها توسط میکروارگانیسمها است. وجود این  مواد در آب باعث ایجاد کف می‌گردد و این کف باعث مشکلات فراوانی برای عمل تصفیه است ودرضمن باعث کندی عمل فتوسنتز می‌گردد.
استفاده از این شوینده‌ها بعدها در آمریکا  و اروپا ممنوع شد تا سرانجام در سال 1965 شوینده جدیدی با نام LAS به  بازار آمد  که نکته  ضعف مذکور  را ندارد وتوسط  میکرو ارگانیسمها  تجزیه می‌گردد. ترکیبات ازت دار نیزازطرق  مختلف  بویژه کودهای شیمیایی  وارد فاضلابها می‌گردد.
فسفرو ازت که ازطریق فاضلاب وارد آب دریاچه‌ها  می‌گردد و به علت تغذیه خوب گیاهان آبی پدیده‌ای به نام مسن شدن ایجاد می‌کند و ازایجاد وته نشین شدن لجن و گل و لای از عمق این  دریاچه‌ها  کاسته می‌شود و یکی از مهمترین اثرات نامطلوب این پدیده ، کاهش شدید اکسیژن   آبهاست که منجربه تبدیل باکتریهای هوازی به بی هوازی می‌گردد

مهمترین عوامل ضرورت عدم تخلیه آبهای جاری و زیر زمینی:

1-اسید یته آزاد

2-مواد قلیایی قوی

3-غلظت زیاد مواد محلول

4-چربی و روغن

5-فلزات سنگن و مواد سمی

6-گازهای بدبو و سمی

7-مواد رادیو اکتیو

8-مواد معلق ، رنگ ، بو

9-ازدیاد دما

10-وجود میکروارگانیسمهای بیماری زا ( شایگان-1372 )     

        

 

 

 

 

 

 

 

 

نوشته شده در یکشنبه 22 فروردین1389ساعت 21 توسط WEBLOG64| |

Design By : Night Melody