مرجع تخصصی آب و فاضلاب

انواع شاخص هاي خشكسالي

1-  شاخص شدت خشکسالی پالمرPalmer Drought Severty Index: PDSI

اين شاخص در سال 1965 توسط palmer  ابداع شد و مفهوم اساسي آن بر اساس دما و بارش وهمچنين رطوبت خاك استوار مي باشد. اين شاخص در مقياس زماني ماهيانه به كار مي رود و فاكتور هاي اساسي مورد نياز جهت محا سبه اين شاخص شامل دما،بارش،رطوبت خاك و تبخيروتعرق طي محا سبه فرمولهاي فراوان و نسبتاً پيچيده مي باشد.

2-  شاخص ذخیره آب سطحی Surface Water Supply Index: SWSI

اين شاخص در سال 1982 توسطShafer وdezman   ارائه شد.و مفهوم اصلي آن همان مفهوم شاخص پالمر است با اين تفاوت كه در اين شاخص ذخيره آب موجود در برف مورد توجه و تاًكيد قرار گرفته شده است. اين شاخص نيز براي مقياس زماني ماهيانه به كار مي رود و فاكتورهاي اساسي هواشناسي و اقليمي مورد استفاده آن بارش و پوشش برف ميباشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

استفاده از گياهان براي تصفيه فاضلاب

رابطه انسان عصر حاضر با محيط زيست دستخوش بحران است. اين بحران در اثر دخالت و بهره برداري نامعقول و تخريب سودجويانه ، در محيط زيست ايجاد شده و اثرات زيانباري براي انسان و محيط اطراف او به همراه دارد.

در اين ميان پساب هاي ناشي از توليدات صنعتي و کارخانه ها و فاضلاب هاي شهري ، در کنار تخريب و کاهش منابع خدادادي ، فشار مضاعفي را بر اکوسيستم کره زمين تحميل مي کند.

اين مساله موجب شده تا دانشمندان از طريق روش هاي مختلف بار آلودگي پساب وارد شده به محيط را کاهش دهند. يکي از موثرترين روش ها که در چند سال اخير بشدت مورد توجه قرار گرفته است ، استفاده از گياهان در تصفيه فاضلاب به صورت گسترده است که در کشور ما به علت ناآگاهي و بي توجهي ، تنها به تحقيقات آزمايشگاهي محدود شده است.

از اين رو در اين گزارش با اشاره به اهميت تصفيه فاضلاب ، انواع روش ها و جايگاه آن در کشور به بيان ويژگي ها و کاربردهاي اين فناوري فراموش شده پرداخته ايم.

در قرن اخير رشد جمعيت ، بزرگ شدن شهرها، توليدات صنعتي و کشاورزي و مصرف مواد شيميايي گوناگون باعث شده که کره زمين بيش از هر زمان ديگري در معرض آلودگي قرار بگيرد. ورود مواد آلاينده به آب ها و تجمع آنها در آبزيان به واسطه خطراتي که براي انسان و ديگر موجودات ايجاد مي کنند، بخش مهمي از آلودگي محيط زيست را شامل مي شوند. آلودگي ناشي از يون هاي فلزات سنگين که روز به روز با پيشرفت صنعت بر مقدار و انتشار آن افزوده مي شود، از مهم ترين و خطرناک ترين آلوده سازهاي زيست محيطي محسوب مي شود.

خطر اصلي اين مواد به علت خاصيت تجمع پذيري آنها در بدن موجودات زنده است که از طريق زنجيره غذايي در کل اکوسيستم به گردش درآمده و در اثر فعل و انفعالات شيميايي به مواد سمي تر و خطرناک تر که خاصيت سرطان زايي دارند، تبديل مي شود. از اين رو کنترل ، کاهش بار آلودگي و تصفيه پساب ها از ديدگاه سلامت و بهداشت عمومي ، پيشگيري از نابودي آبزيان و جلوگيري از به هم خوردن زنجيره غذايي در اکوسيستم حائز اهميت است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

يكي از مهمترين چالش هاي پيش روي كارخانجات خمير مايه در سرتاسر جهان، تصفيه پسآب خروجي از اين واحدهاي توليدي مي باشد. به نحوي كه طبق آخرين آمار و محاسبات انجام شده، حدود 25 درصد از هزينه صرف شده برای توليد هر كيلوگرم خميرمايه خشک مربوط به تصفيه پسآب حاصل از فرآيند توليد آن مي باشد.

تصمیم گیری، مطالعات اولیه، انتخاب مشاور، طراحی و ساخت تصفیه خانه پسآب شرکت خمیرمایه رضوی به روش بیولوژیک (بی هوازی – هوازی) همزمان با راه اندازي كارخانه در سال 1380 آغاز و در سال 1381 مورد بهره برداری قرار گرفت.

همانطور که تجربه سایر تولید کنندگان خمیرمایه در ایران و دیگر نقاط جهان و همچنين تجربه بيش از پنج سال راهبري سيستم تصفيه خانه شركت خميرمايه رضوي نشان داده است، با استفاده از روش تصفیه بیولوژیک نمی توان به راندمان حداکثر بیش از 80 تا 85 درصد برای COD و 95 درصد برای BOD دست یافت. که این مقادیر در پسآب خروجی هنوز 5 تا 10 برابر حد مجاز استاندارد می باشد. یعنی در صورتیکه اگر بطور متوسط مقادیر COD و BOD در پسآب ورودی به واحد را حدود 20000 و 12000 در نظر بگیریم (پسآب خروجي از سپراتور يك)، خروجي حداقل 3000 و 600 را به ترتيب شاهد خواهيم بود كه از نظر زيست محيطي هنوز مورد تاييد و قابل قبول نمي باشد.

لذا با توجه به موارد فوق و بر مبنای مطالعات واحد تحقیق و توسعه، مديريت شركت خميرمايه رضوي پس از اين مدت تصميم گرفت همزمان با كاركرد سيستم موجود (يك مرحله قبل يا بعد از آن)، از روش هاي نوين ديگري كه در حال حاضر در دنيا رايج بوده و مورد تاييد مي باشد بهره گرفته تا مشكل باقيمانده موجود نيز برطرف شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

1-فصل اول آب در طبیعت 1-1- مقدمه در قرآن کریم آمده است: «من الماء کل شیء حی» یعنی: همه شی ها از آب زنده اند. آب مهمترین ماده شمیمیایی است در قرن جاری منابع آب شیرین از چاههای نفت با ارزش تر خواهند بود. 80% سطح زمین از آب پوشیده شده است. 97% از آب های موجود شور هستند. 2% از آب های جهان به صورت یخ های قطبی هستند 1% آب جهان شیرین و قابل استفاده است
2-1- منابع آب در طبیعت آبهای زیر زمینی مثل آب چاهها و چشمه ها آبهای سطحی مثل رودخانه ها و جویبارها آبهای شور دریاها و اقیانوس ها 1-2-1 ویژگیهای آب های زیر زمینی 1- مواد معلق، مواد آلی در آن ها معمولاً کم است.  Fe²⁺ و Mn²⁺ در آن ها کم و CO₂نسبتاَ زیاد 3- املاح محلول و سختی آن ها نسبتاً زیاد 4- چاههای کم عمق ممکن است آلوده به میکروب باشند.
2-2-1- ویژگی های آبهای سطحی 1- زلال هستند. 2- معمولاً به میکروارگانیسم ها آلوده هستند. 3- مقدار آمونیاک و نیترات آنها ممکن است زیاد باشد. 4- در صورت عبور از نواحی صنعتی، به مواد شیمیایی آلوده هستند. 5- املاح محلول آن ها نسبتاً کم است. 6- PH آنها در حدود 8-7 است. 1-2-3- ویژگیهای آبهای شور 1- مقدار املاح محلول آنها زیاد، 1000 تا PPM 40000 2- میزان یونهای کلر و سدیم آن زیاد ، بیش از PPM 500
3-1- ناخالصی های آب آب خالص در طبیعت وجود ندارد. ضمن استقرار آب در یک مکان یا جاری شدن در یک منطقه، مواد جامد و گازهای محلول در آب، در آن حل و مواد ریز غیر قابل حل در آن به صورت معلق در می آیند. بنابراین: ناخالصی های آب سه دسته کلی هستند: یونها (کاتیونها و آنیون ها) 2. گازهای محلول در آب (اکسیژن، دی اکسید کربن و ...) 3. مواد کلوئیدی و معلق (گل و لای، باکتری ها و ...)

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

● معرفی ماده دی اکسید تیتانیوم و خواص آن
دی اکسید تیتانیوم از اکسیدهای فلزی است که در زندگی روزمره کاربرد فراوانی دارد. این ماده پودر سفیدرنگی است که دارای سه فاز کریستالی آناتاس، روتیل و بروکایت می باشد. پودر این ماده به عنوان رنگدانه سفید در صنعت استفاده می شود.
شکاف انرژی این ماده حدود ۲/۳ الکترون ولت است که می تواند نور فرابنفش را جذب کند. از این خاصیت استفاده شده به عنوان جاذب نور فرابنفش در کرم های ضد آفتاب بکار می رود. دو خاصیت مهم دیگر این ماده كه آن را در زندگی بسیار کارا و مفید می سازد، خواص فتوکاتالیستی و خود تمیزکنی آن است. از این دو خاصیت برای تصفیه آب و فاضلاب ها، حذف آلودگی هوا در ساختمانها، تسریع واکنش های فتوشیمیایی مانند تولید هیدروژن، ساخت سطوح و لایه های ضد مه و شیشه های خود تمیزکن استفاده می شود.
● خاصیت فتوکاتالیستی
تحریک لایه های دی اکسید تیتانیوم در فاز کریستالی آناتاس با پرتو نور فرابنفش باعث می شود الکترون اتم های سطحی با جذب فوتون برانگیخته شده از لایه ظرفیت به لایه هدایت منتقل شوند. در این حالت زوج الکترون - حفره در سطح نانوذرات ماده دی اکسید تیتانیوم بوجود می آید. مولکول های اکسیژن هوا در برخورد با سطح این الکترون ها را می ربایند. در این حالت سطح ماده بسیار فعال می شود، بطوریکه می تواند آب را نیز اکسید کند. به این دلیل این ماده در برخورد با مولکول های آلوده کننده هوا که عموما مولکول های آلی کربنی هستند می تواند آنها را اکسید کرده به دی اکسید کربن، آب و غیره تبدیل کند.
● خاصیت فوق آبدوستی
خاصیت دیگری که این ماده از خود نشان می دهد خاصیت فوق آبدوستی آن است. این خاصیت که با خاصیت فتوکاتالیستی رابطه تنگاتنگی دارد باعث پدیده خودتمیزکنی در این ماده می شود. بهمین دلیل لایه ای نازک از این ماده را روی سطح شیشه، کاشی و بعضی ظروف می نشانند تا مانع از کثیف شدن آن شوند.
از یک دیدگاه مواد به دو دسته آبدوست و آبگریز تقسیم می شوند. مواد آبدوست معمولا دارای پیوندهای قطبی بوده و می توانند در تماس با مولکول آب آن را جذب کنند. اما مواد آبگریز برخلاف دسته قبل دارای پیوندهای غیر قطبی هستند. اتم های این مواد از طریق نیروی واندروالس یکدیگر را جذب می نمایند و می توانند با مولکول های آلی پیوند خوبی برقرار کنند، اما با آب و مواد قطبی پیوند برقرار نکرده و آب از سطح آن دور می شود.
دی اکسید تیتانیوم ماده ایست که می تواند در شرایطی حالت آبدوستی را در خود تشدید کند. چنانچه سطح این ماده با نور فرابنفش تحریک شود با فرآیندی که در بخش قبل توضیح داده شد، در مجاورت آب پیوندهای اکسیژن این ماده شکسته شده و به پیوند هیدروکسیل تبدیل می شود. بنابراین هر اتم تیتانیوم روی سطح دارای دو گروه هیدروکسیل بوده و می تواند مولکول های آب را با پیوند هیدروژنی جذب نماید. از این رو سطح این ماده خاصیت فوق آبدوستی بخود می گیرد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

● سرآغاز
در روزگار ما گسترهٔ رخدادها و گشوده شدن عرصه‌های نوین چنان شتابان است که گاه در گیرودار آن مفاهیم پایه نیز دگرگون می‌شوند. اگر تا چندی قبل همگان بر این جمله که ”آب مادهٔ ضروری برای ادامهٔ حیات است“ هم‌عقیده بودند و آن را سنگ بنای گفته‌ها و برنامه‌های خود می‌انگاشتند، امروز گفته می‌شود“ آب مادهٔ غذائی ضروری برای سلامت اندام‌های انسانی، یکی از ارکان اصلی در هضم، جذب و انتقال مواد، تنظیم دما و سرانجام دفع زائده‌ها از بدن می‌باشد.“
این جمله‌ها و عبارت‌های مشابه آن که در قالب گویش‌های علمی و بر پایهٔ یافته‌های پژوهشی، از زبان متخصصان علم تغذیه به کرات گفته و شنیده می‌شود، ریشه در تاریخ بشر و متون کهن باستانی دارد. در کتاب باستانی هندیان به نام ریگ ودا (Rigveda)، آب مناسب برای آشامیدن با پنج ویژگی خنک (Sheetham)، تمیز (Sushihi)، مغذی (Sivam)، زلال (Istham) و متعادل بودن خاصیت اسیدی و بازی آن (pH) حدود خنثی (Vimalam lahu shadgunam) تعریف شده است. در این تعریف باستانی افزون بر جنبه‌های بهداشتی (تمیز و زلال) و زیبائی‌شناختی و مقبولیت عمومی آب (خنک و زلال) بر ارزش تغذیه‌ای آن نیز مهر تأیید زده شده است.
ارزش تغذیه‌ای آب از دو دیدگاه مورد توجه است.
۱) نخست کمیت آب و حداقل نیاز بدن به آن برای تأمین نیازهای فیزیولوژیک و جبران آب از دست رفته (Dehydration)
۲) دوم، حداقل و مقدار مناسب املاح ضروری در آب آشامیدنی. باید توجه داشت که حضور املاح در آب از دو دیدگاه گوارائی و مقبولیت عمومی آب و دارا بودن ارزش تغذیه‌ای آن مورد توجه است. در این نوشتار بحث پیرامون املاح آب آشامیدنی تنها بر پایهٔ اثرگذاری املاح آب بر عملکرد قلب و عروق مورد توجه قرار گرفته است.
هر چند که اعتقاد برخی از محققان در منشأ وراثتی ابتلاء به بیماری‌های قلبی، به‌ویژه در کشورهای ثروتمند، را نباید از نظر دور داشت، اما نقش رژیم غذائی و محتوی املاح آن، به‌ویژه کلسیم و منیزیم، در پیشگیری و ممانعت از بروز و شیوع این بیماری قرن بارز و انکارناپذیر است، موارد متعددی از ارتباط معکوس مصرف کلسیم و منیزیم در رژیم غذائی با مرگ و میر ناشی از بیماری‌های عروقی قلب از مناطق مختلف جهان، به‌ویژه در اروپا و ایالات متحده گزارش شده است.
دکتر کوبایاشی برای نخستین‌بار در سال ۱۹۵۷ ارتباط بین کیفیت شیمیائی آب و خطر ابتلاء به بیماری‌های عروقی را بررسی کرد و آن را ”فاکتور آب“ نامید. از آن زمان تاکنون اگر چه در نتایج تعداد زیادی از پژوهش‌های میدانی و مطالعات اپیدمیولوژیک، به ارتباط معنی‌دار آماری بین مصرف آب‌های سخت و کاهش موارد ابتلاء به بیماری‌های قلبی اشاره شده است، اما هیچ‌یک از آنها نتوانسته است، چگونگی این تأثیر را به وضوح بیان دارد. برخی از متخصصان تغذیه بر این عقیده‌اند که هر چند آب آشامیدنی مهمترین منبع ورود کلسیم و منیزیم به بدن به‌شمار نمی‌رود، اما اهمیت و تأثیرگذاری جذب این عناصر از آب به‌دلیل سهولت جذب آنها از طریق آب مهم‌تر از موادغذائی است. آشامیدن آب سخت جذب کلسیم به میزان ۱۸۰ ـ ۱۷۵ میلی‌گرم در روز می‌شود.
استنتاج‌های تجربی اخیر، محتوی کلسیم آب سخت را به‌عنوان عامل محافظ در برابر بیماری‌های قلبی معرفی می‌کند. نتایج شش مطالعه طی سال‌های ۱۹۶۵ ـ ۱۹۷۳ حاکی از آن است که در زنان و مردانی که از مکمل‌های کلسیم با دز روزانهٔ ۲ـ۱ گرم (اغلب به‌صورت کربنات) در رژیم غذائی بهره برده‌اند، غلظت کلسترول خون کاهش‌یافته است. کلیسم علاوه بر آن که از اجزاء مهم در ساختمان استخوان‌ها و دندان‌ها به‌شمار می‌رود و در انعقاد خون و قابلیت تحریک‌پذیری اعصاب ماهیچه‌ای (neuromuscula) بسیار مؤثر است، سبب بهبود عملکرد سامانهٔ مایوکاردیال و انقباض‌پذیری بهتر قلب و ماهیچه‌ها نیز خواهد شد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

● مقدمه
در دهه های اخیر به برکت و پیشرفت علوم دیگر از جمله زیست شناسی، باستان شناسی و انسان شناسی بسیاری از فرضیه های تاریخی ، بكلی دگرگون شده است، تا اواسط قرن هفدهم تصور بر آن بود كه از عمر كره زمین فقط ۶ هزار سال می‌گذرد حال آنكه امروزه مشخص شده است كه تنها از عمر انسان امروزی یك میلیون و هشتصد هزار سال می‌گذرد و با كشف ابزارهای سنگی و فلزی جدید محاسبات قبلی در مورد عصر سنگ و آهن نیز هزاران سال به عقب برده شده است بعلاوه اینكه در چندین نقطه در خود ایران اسكلت هایی پیدا شده است كه فرضیه مهاجرت اقوام آریایی به ایران را هزاران سال به عقب تر می‌برد و اثبات می كند كه آریایی ها هزاران سال قبل از فلات ایران بسوی شمال مهاجرت و در حدود ۳ تا ۴ هزار سال قبل مجددا به علت سردی و یخبندان طولانی به فلات ایران مهاجرت نموده اند.
● تعریف قنات
كانال زیرزمینی حفر شده توسط انسان كه جهت جمع آوری آب شیرین و انتقال و مدیریت آن به سطح زمین برای مصارف كشاورزی، انسانی و دامی ایجاد شده است را در ایران و در بسیاری از کشورها ، قنات و كاریز می گویند. قنات كلمه ای پارسی معرب شده است.
بسیاری از فلاسفه و جغرافی نویسان اروپایی باستان از ۲۶۰۰ سال قبل تا كنون و بسیاری از مورخین مسلمان و سیاحان قرنهای اخیر به كاریزو قنات در ایران اشاره كرده اند.
تالس ملیتی Thales Melitus (۵۴۶-۶۴۰ قبل از میلاد)، آناكسی ماندر Anaximender (۵۴۶-۶۴۰ ق. م )، فیثاغورس Pythagore ) ) زایش ۶۰۸ پیش از میلاد درگذشت ۵۰۹ ق. م) ، كوسماس ایندیكوپلیوس (۵۰۰-۵۳۵ ق م) ، هكاتوس (Hecataus ۵۰۰ق.م) ، نیاركوس دریاسالار یونانی ( ۲۴۲- ۳۲۵ ق .م) كه سواحل مكران و هرمز تا رود فرات را مورد بازدید قرار داده و ..... بسیاری از این پژوهشگرا ن تاریخ حفر قنات را به دوره هخامنشی نسبت می دهند در حالیكه علم باستانشناسی، مردم شناسی و زبان شناسی رازهای نهفته زیادی را از دوران ماقبل تاریخ برای انسان آشكار نموده است.
● تاریخچه قنات
بیشترین و طولانی ترین و قدیمی ترین قناتهای جهان در فلات ایران قرار دارد بنابر این بی جهت نیست که پژوهشگران باتفاق باور دارند كه بهره برداری از قنات ابتدا در ایران صورت گرفته و سپس در دوره هخامنشی توسط ایرانیان به عمان، یمن و شاخ آفریقا نیز راه یافت آنگاه مسلمانان آنرا به اسپانیا بردند. مهمترین و قدیمی ترین كاریزها در ایران ، افغانستان و تاجیكستان وجود دارد. در حال حاضر در ۳۴ كشور جهان قنات وجود دارد ولی ۴۰ هزار قناتهای فعال موجود در ایران چند برابر بیشتر از مجموع قناتها در سایر كشورهای جهان است. مهمترین قناتهای ایران در استان های كویری خراسان، یزد، كرمان ، مركزی و فارس وجود دارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

محدودیت آب شیرین در جهان و افزایش جمعیت از یک‌سو و آلودگی منابع سطحی و زیرزمینی از سوی دیگر نگرانی عمده‌ای را برای دست‌اندر کاران بخش آب به‌وجود آورده است. با توجه به این‌که در آینده موقعیت منابع آب بسیار در خطر است، باید برای مقابله با کمبود آب راه‌ کارهای اساسی را پیش‌بینی نمود.
خوشبختانه کسانی‌که در کنار دریا زندگی می‌کنند حداقل بر این باور هستند که می‌توان آب‌شور را تصفیه و از آن استفاده کرد ولی کسانی‌که از آب شور هم دور می‌باشند باید بیشتر از ساحل‌نشینان منتظر عواقب ناشی از کمبود آب باشند.
صحبت از شیرین کردن آب شور سال‌های سال است که نظر کارشناسان و متخصصین را به خود جلب کرده است، ولی تا امروز این حرکت به‌سختی و با هزینه‌های بسیار هنگفتی انجام شده است که برای کشورهائی که تاکنون با بحران مواجه نشده‌اند، مقرون به‌ صرفه نبوده و در این راه کمتر تلاش کرده‌اند.
گفتگو با مدیر عامل شرکت فن نیرو و در یک فضای کاملاً حرفه‌ای صورت گرفت: این حرفه‌ای بودن یکی از لحاظ قدمت این شرکت در بحث فرآیند آب شیرین‌کنی بود و دیگری از بعد اشراف مدیر عامل این شرکت به فرآیند آب شیرین‌کن شرکت فن نیرو و اولین شرکت دارنده دانش فنی طراحی و ساخت آب شیرین‌کن در ایران است که از سال ۱۳۷۳ فعالیت خود را آغاز نموده است به‌همین منظور با مهندس جهانگیر عسگری گفتگوئی ترتیب داده‌ایم که با هم می‌خوانیم.
● لطفاً در ابتدا ضمن ارائه تعریفی از آب شیرین کن‌ها، فرآیند آن را توضیح دهید؟
دستگاه آب شیرین‌کن به‌منظور انجام فرآیند آب شیرین‌کن (نمک‌زدائی) طراحی و ساخته می‌شود. فرآیند آب ‌شیرین‌کن فرآیندی است که به‌منظور خالص‌سازی آب دریا برای مصارف آشامیدنی و صنعتی به‌کار می‌رود و منجر به تصفیه آب‌شور و خارج شدن نمک و املاح از آن می‌گردد. به این فرآیند همچنین نمک‌زدائی نیز گفته می‌شود. این فرآیند می‌تواند به‌طرف مختلفی صورت گیرد، اما نتایج حاصل از همگی آنان این است که آب‌شور و بدمزه و یا آب دریا تبدیل به آب خالص می‌گردد که در مصارف خانگی و عملیات ضدعفونی سازی آب مورد استفاده قرار گیرد. این شیوه یعنی شیرین‌سازی آب دریا سریعاً تبدیل به یک منبع عظیم تولید آب آشامیدنی در بسیاری از مناطق جهان گردیده است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب