مرجع تخصصی آب و فاضلاب

در همه روش‌های پیشرفته تصفیهٔ آب مهمترین هدف تصفیه، حذف املاح محلول در آب می باشد ولی نکته مهمی که وجود دارد این است که برای کاربردهای مختلف، آب با درجه خلوص متفاوتی مورد نیاز می باشد برای مثال در صنعت داروسازی و یا تولید سوخت هستهای آب مورد نیاز، آب فوق خالص (Ultra Pure) می باشد لذا طبیعی است برای تولید آب با درجه خلوص بیشتر باید هزینه بیشتری صرف شود، ولی برای برخی دیگر از کاربردها آب با خلوص بسیار زیاد مورد نیاز نمی باشد.

برای مثال آب استفاده شده در برجهای خنک کننده (Cooling Tower) باید صرفا از لحاظ حذف سختی مورد تصفیه قرار گیرد. در چنین کاربردهایی می توان از سیستم‌هایی با درصد حذف پایین تر و به تبعِ آن هزینه کمتر استفاده نمود.

یکی از این روشهای تصفیه مرسوم در دنیا، روش نانو فیلتراسیون می باشد. یکی از کاربردهای فناوری نانو استفاده از نانوفیلترهاست که گام مؤثری در حفظ محیط زیست و صرفه جویی در انرژی نهاده است. نانوفیلترها براساس منافذشان طبقه بندی شده اند. نانوفیلتراسیون نسبت به اسمز معکوس و اولترا فیلتراسیون مزایای ویژه‌ای دارد، از جمله آن‌که در اولترا فیلتراسیون مقدار آلاینده های مصرفی نسبت به حد مجاز بالاتر بوده و در اسمز معکوس میزان خلوص آبِ حاصله بیشتر از حد محصول است که پیامدِ آن افزایش قیمت این روش است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

کلمه Dialysis در لغت به معنی جدا کردن مواد از یک محلول می باشد و روشEDR در واقع بیانگر جدا کردن املاح از آب با استفاده از انرژی برق می‌‌باشد. در این روش با استفاده از جریان برق DC و همچنین غشاهای آنیونی و کاتیونی، عملیات جداسازی املاح از آب صورت می‌‌پذیرد. کلمه Reverse در انتهای این روش بدین معنی می باشد که در اثر عبور آب از ممبران‌‌های سیستم، یکسری از املاح بر روی ممبرِین‌‌ها رسوب می‌نمایند.

در روشهای سنتی که به ED معروف بود از تزریق اسید و آنتی اسکالانت و اسید سولفوریک برای جلوگیری از رسوب استفاده می‌‌شد ولی در این روش به ازای حدودا هر 15 دقیقه کار سیستم، پلاریته سیستم یا همان جای قطب‌‌های مثبت و منفی تعویض می‌‌گردد و املاح رسوب کرده بر روی سیستم از آن جدا می‌‌شوند.

نکته‌‌ای که در مورد روش EDR قابل توجه می باشد این است که در هر مرحله از تصفیه آب تنها 50% از املاح می‌‌تواند دفع گردد لذا برای رسیدن به خلوص بالاتر باید آب در چندین مرحله تصفیه شود. روش EDR بیشتر برای تولید آب شرب در دنیا استفاده می شود. از آنجاییکه TDS مناسب آب شرب بین 100 تا 500 می‌‌باشد و TDSخروجی این روش بالاتر از100 می‌باشد، این روش بهترین روش تولید آب شرب در حجم‌‌های بالا می باشد. حداقل حجم آب تولیدی به روش EDR حدود 15 متر مکعب در شبانه روز می باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آشاميدن آب حاوي فلورايد داراي فوايد بسيار اندكي است  در حالي كه مضرات وخطرات آن براي سلامتي مصرف كنندگان اين نوع آب بسيار بيشتر از فوايد آن است . خمير دندان هاي حاوي فلورايد كه به صورت موضعي مصرف مي شوند عملكرد خوبي در پيشگيري از پوسيدگي دندان داشته ودر عين حال به دليل غير خوراكي بودن خمير دندان ، فلورايد آن وارد  بدن نمي شود .بعضي از مضرات مصرف كنترل شده فلورايد به صورت سيستميك واز طريق آب آشاميدني كه حاوي مقادير بالاي فلورايد باشد براساس گزارش شوراي ملي تحقيقات آمريكا NRC  عبارتست از :

1-    مصرف فلورايد مي تواندباعث آسيب مغزي شود .مطالعات انجام شده توسط محققين سازمان حفاظت محيط زيست آمريكا بر روي حيوانات نشان مي دهد كه مصرف آب آشاميدني با ميزان فلورايد يك  PPM  مي تواند باعث زوال عقل شود .اين تحقيقات همين اثر را در مطالعات انساني ودر مقادير 0.9 PPM  بر روي IQ  كودكان مبتلا به كمبود مواد  معدني نشان داده است .

2-    تاخير  بر روي عملكرد غده تيروئيد :دريافت دز بيشتر از 0.01 تا 0.03  mg /kg/day فلورايد در آب آشاميدني  ممكن است باعث كاهش عملكرد غده تيروئيد  در ميان افرادي كه مصرف يد آنها كم است شود . ونهايتا مي تواند منجر به  كاهش فعاليت رواني فرد ، افسردگي وكاهش وزن شود .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

طراحی شمع ها هم جنبه های هنری دارد و هم جنبه های علمی. هنر طراحی در انتخاب مناسب ترین نوع شمع و روش نصب آن با توجه به شرایط بار گذاری و ساختگاهی است. جنبه های علمی طراحی شمع به پیش بینی و تخمین درست عملکرد شمع مستقر در خاک در حین نصب و بار گذاری دوران بهره برداری کمک می کند. این عملکرد بطور مؤثر بستگی به روش نصب شمع بستگی داشته و به تنهایی نمی تواند توسط خصوصیات فیزیکی شمع و مشخصات خاک دست نخورده پیش بینی شود.
دانستن انواع شمع ها و روش های ساخت و نصب شالوده های شمعی مستلزم فهم علمی رفتار آنهاست.

راهکارهای عملی طراحی شمع ها

۱- اطلاعات لازم و مکفی از شرایط ژئوتکنیکی محل
۲-شناخت دقیق نیروها و لنگرهای وارده از روسازه از نظر نوع، مقدار و جهت و اولویت بندی آنها
۳- شناخت عوامل محیطی از نظر آثار کوتاه مدت و دراز مدت بر مصالح شمع
۴-شناخت وضعیت پیرامون پروژه برای تصمیم گیری در مورد شیوه اجرای شمع
۵- انتخاب نوع شمع
۶- بررسی امکان پذیری ساخت وتولید شمع برای پروژه و محدودیت های ابعادی
۷- برگزیدن روش نصب شامل کوبشی، چکش زدن، در جا ریختن و …
۸- تعیین عمق مدفون شمع با توجه به شرایط خاک، بارهای موجود و امکانات اجرایی
۹- آرایش شمع های گروهی و تعیین نحوه عملکرد گروه و توجه به نکات مؤثر در طراحی از جمله تداخل شمع، ضریب کارایی، …
۱۰-تعیین توان کاربری شمع(تکی یا گروهی) با استفاده از تحلیل های معتبر استاتیکی
۱۱-تعیین توان باربری شمع با استفاده از آزمایشات درجا یا آزمایشات دینامیکی و تدقیق توان باربری
۱۲-دخالت دادن عوامل مؤثر پیرامونی برتوان باربری بدست آمده
۱۳-کنترل و ارزیابی نشست سیستم شالوده
۱۴- طراحی سازه ای شمع و کلاهک سه شمع
۱۵-انجام آزمایشات عملی بار گذاری استاتیکی یا دینامیکی(در صورت لزوم و صلاحدید) به منظور اطمینان از صحت اجرا و عدم آسیب دیدگی شمع ها در حین اجرا
۱۶-تعیین ضریب اطمینان

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آلودگی آبهای زیر زمینی تقریباً ناشی از فعالیتهای انسان است. در مناطقی که تراکم جهت زیاد و انسان استفاده می کند از خشکی، آبهای زیر زمینی خیلی آسیب پذیرند. تقریباًهر عملی که موجب تغییرات شیمیایی با هدر رفتن آب باشد ممکن است روی محیط زیست تأثیر بگذارد. زمانی که آبهای زیر زمینی آلوده شدند، از بین بردن آلودگی مشکل و هزینه زیادی دارد. برای جلوگیری از آلودگی، باید بفهمیم که چگونه آبهای سطحی و زیرزمینی با هم در ارتباط اند. آبهای سطحی و زیر زمینی به طور مستقیم با هم ارتباط دارند. در صورت وجود یک منبع سالم در مجاورت یک منبع آلوده، احتمال آلودگی آب بسیار زیاد است که منجر به آلودگی آبهای زیر زمینی می شود.
شبیه به خواص شیمیایی، فیزیکی و بیولوژی آلاینده، آلاینده می تواند منتشر کند آلودگی در محیط های دیگر به وسیله جریان های آبخیزه ( بعضی از آلاینده ها به خاطر خواص فیزیکی و شیمیایی، همیشه از جریان آبخیزها پیروی نمی کنند)
هم آب و هم آلاینده ها جاری می شوند در جهت پستی و بلندی زمین از مناطق اشباع شده به مناطق خالی. خاکهایی که دارای خلل و فرج و نفوذ پذیر هستند تمایل دارند به انتقال آب و آلاینده های مختلف با سرعت شیبی به داخل یک آبخیز. زمانی که آبهای زیر زمینی به طور آهسته جابجا می شوند: آلاینده ها وارد آبهای زیر زمینی می شوند. به خاطر همین جابجایی آهسته، آلاینده ها تمایل دارند که اثراتشان را به طور غلیظ و به شکل یک توده پر در آبهای زیر زمینی به جا بگذارد. ( شکل شمارۀ 1). این جریان در امتداد مسیر مشابهی از آبهای زیر زمینی جاری می شود. اندازه و سرعتع توده بستگی به مقدار و نوع آلاینده دارد. آبهای زیر زمینی و آلاینده ها می توانند به سرعت از میان صخره ها عبور کنند. این صخره ها موجب به وجود آمدن یک مشکل غیر عادی در کنترل آلاینده می شود به خاطر اینکه صخره ها به طور گسترده دارای فضای مختلفی هستند و پیروی نمی کنند از خطوط تراز سطح منطقه یا شیبهیدرولیکی زمینی آلاینده هایی که به آبهای زیر زمینی نفوذ کرده اند ممکن است به چاه های اطراف برسند که آب بعضی از این چاه ها قابل آشامیدن است. آلاینده هایی که درآبهای سطحی وجود دارند می توانند به آلودگی آبهای زیرزمینی کمک کنند. معمولاً بزرگترین تفاوت بین یک منبع آلاینده و آبهای زیرزمینی آن پدیده های طبیعی خواهند بود که باعث افزایش غلظت آلاینده است. پدیده هایی مانند آسایش، روپگال شدگی ممکن است قرار بگیرند در لایه هایی از خاک در منطقه اشباع نشده و سبب کاهش غلظت آلاینده قبل از آنکه به آبهای زیر زمینی وارد شود آلاینده هایی که بدون عبور از مناطق اشباع شده و به طور مستقیم وارد آبهای زیر زمینی می شوند غلظت کمتری نسبت به دیگر آلاینده ها دارند به هر حال به دلیل اینکه آبهای زیر زمینی به آهستگی جابجا می شوند آلاینده های ورودی به این آبها معمولاً غلظت کمتری نسبت به آب های سطحی دارند.
 
منابع آلودگی آبهای زیر زمینی
 منابع آلودگی ممکن است طبیعی، فعالیتهای انسان، اقامت، تجاری، صنعت و یا فعالیتهای کشاورزی باشد. آلاینده ها از راه های مختلفی می توانند وارد آبهای زیر زمینی شوند از جمله در اثر فعالیت هایی در سطح زمین مانند سرازیر شدن آبهای صنایع یا از طریق سیستم های ذخیره بنزین در زیرزمین و یا از طریفپق سازه های زیرزمینی مانند چاه ها.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

گرچه پارامترهای متعددی برای بیان کیفیت شیمیایی آب وجود دارد و در طراحی ابتدایی  سیستم ها لازم هستند اما چهار پارامتر کلیدی و پایه در معرفی کیفیت آب , کدورت ، TDS  ، سختی و pH هستند که در ادامه به معرفی آنها پرداخته خواهد شد

- کدورت : شامل مـواد معلق و نامحلول در آب می باشد که باعث  تغییر رنگ یا طعم و کیفیت آب می گردد .پوشش گیاهی سطح  زمین ، کشت و زرع ، سیل و بارندگی ، پساب های صنعتی بر افزایش کدورت آبهای سطحی موثر می باشند .کدورت مانع تاثیر گندزداها و مواد ضدعفونی کننده بر باکتری های بیماری زا می شود .

 

- TDS : مخفف Total Dissolved Solid به مفهوم مجموع جامدات محلول در آب یا به عبارتی مقدار املاح محلول در آب می باشد و واحد آن میلی گرم در لیتر یا ppm  میباشد . مثلاً TDS=250 یعنی در هر متر مکعب آب ، 250 گرم نمک بصورت محلول می باشد .

جدول 1: مشخصات آب ها بر حسب TDS

آب	TDS	واحد
شیرین	1000-0	میلی گرم در لیتر
شورمزه	10000-1000	میلی گرم در لیتر
نمکی	100000-10000	میلی گرم در لیتر
آب نمک	بیش از 100000	میلی گرم در لیتر

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

اگرچه آب ماده مغذی محسوب نمیشود ولی یک از ارکان حفظ حیات هر جاندار بوده و محیطی برای تمام فرایندهای بدن است و از مواد متشکله تمام سلولها و بافت های حیوان میباشد اگر حیوانی از آب محروم شود سریعتر از حیوانی که از تمام مواد غذائی دیگر محروم شده باشد میمیرد.

آب باعث محلول شدن مواد قابل هضم غذا وانتقال آن به نقاط مختلف بدن ودفع مواد زیان آور می شود وجود آب برای حفظ تعادل مایعات بدن ، دفع مواد زاید ، حفظ تعادل صحیح یونها ، کمک به هضم ، جذب و سوخت ‏ساز مواد غذایی ضروری است ، همچنین بسیاری از فعل وانفعالات شیمیائی که آنزیم ها درآنها دخالت می نمایند ( ئیدرولیز ) درمحیط مایع صورت می گیرند .

اهمیت کیفیت آب در پرورش دام

مقدار آب در بدن
 
آب موجود در بدن به قسمتهای داخل سلولی و خارج سلولی تقسیم شده و آب داخل سلولی بزرگترین قسمت آن می باشد ، که حدود دو سوم آب بدن به شمار می رود. مایع خارج سلولی متشکل از آب اطراف سلولها، و بافت پیوندی، آب در پلاسما و آب عبوری بین سلولی یا آب موجود در دستگاه گوارش میباشد
میزان آب موجود در بدن حیوانات بر اساس سن و نوع دام متفاوت بوده و وجود آن تا سطح معینی در بدن حیوان یک مسئله حیاتی است بطوریکه کاهش آب بدن بمیزان 20 درصد کشنده است .نوزاد حاوی 750‏ تا 800‏گرم آب درکیلوگرم است ، 75 درصد وزن بره در بدو تولد ‏و 50 درصد وزن بره پرواری از آب تشکیل شده است. اما این مقدار دربدن یک حیوان بالغ وچاق به حدود 500‏گرم درکیلوگرم کاهش می یابد .همچنین حداقل 55 درصد وزن زنده مرغ و 65 درصد وزن تخم مرغ ازآب تشکیل شده است ،آب موجود در بدن گاوهای شیری 56 تا 81 درصد وزن بدنشان را تشکیل میدهد و در شیر 78 درصد آب وجود دارد .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب