آب و فاضلاب

فصل اول -كليات
1-1-تاريخچة تصفية فاضلاب
اگرچه جمع آوري آبهاي سطحي وزهكشي از زمانهاي قديم شروع شده است،آثار جمع آوري فاضلاب به اوايل قرن نوزدهم بر مي گردد وبه دنبال آن تصفية  اسلوبمند فاضلاب در اواخر قرن نوزدهم واوايل قرن بيستم صورت گرفت.
بر خلاف فنون آبرساني شهري وجمع آوري پساب(فاضلاب)كه تاريخچه نسبتاً طولاني وچند هزار ساله دارند،پالايش وتصفية فاضلاب بصورت امروزي داراي سابقة تاريخي كوتاهي مي باشد و تنها در نوشته هاي تاريخي از فرمانهائي وگفته هايي در مورد پرهيز از آلوده سازي منابع طبيعي آب،خصوصاً آب رودخانه ها ياد شده است.
نخست از حدود يك صد سال پيش كه رابطة بين اثر باكتريها وميكروبهاي بيماري زا در شيوع و واگيري بيماريها آشكار گشت،انسان به فكر پاكسازي آبهاي آلوده افتاد.به عبارت ديگر فن تصفية آب وفاضلاب در روند امروزي خود بيشتر در اثر پيشرفت علم پزشكي وزيست شناسي(پيداش نظرية وپاستور در نيمة دوم قرن نوزدهم در زمينة بهداشت عمومي)بوجود آمده است.
پرداختن وتوجه به اين فن از آنجا آغاز شدكه بتدريج براي جلوگيري از آلوده شدن منابع طبيعي آب وبويژه رودخانه ها،ورود فاضلاب به اين منابع ممنوع اعلام گرديد.لذا اين جلوگيري ملزم به تصفية فاضلاب وتكامل روشهاي آن بود.
با گذشت زمان وخصوصاً پس از جنگ جهاني دوم،بر اثر توسعة شهرها وصنايع،خطر آلودگي محيط زيست ودر نتيجه نياز به تصفية فاضلاب با شدت بي سابقه اي افزايش يافت وهمراه با آن روشهاي متعددي جهت تصفية فاضلاب پيشنهاد وبه كار گرفته شد.
در تكامل فن تصفية فاضلاب از نظر زماني،روشهاي طبيعي تصفيه جزو قديمي ترين روشهائي هستند كه براي تصفيه بكار گرفته شده اند.خصوصاً استفاده از فاضلاب براي آبياري در كشاورزي بعلت خاصيت كودي آن از يكصد سال پيش تا به حال در كشورهاي اروپائي متداول بوده است.
     در ايران نيز از گذشته هاي بسيار دور از لجن بدست آمده از چاه هاي جذب كنندة فاضلاب به عنوان كود كشاورزي استفاده مي شده است.ولي در تمام اين روشها بيشتر تكيه بر بازيابي از مواد كودي فاضلاب بوده است ونه تصفية فاضلاب.ولي در كشورهاي اروپائي و پيشرفته از دهها سال پيش تاكنون درياچه هاي تثبيت وتصفية فاضلاب مورد استفاده قرار گرفته اند.
     همچنين عدم امكان فراهم آوردن سطوح وسيع وكافي جهت دفع زميني فاضلاب تصفيه نشده(پخش فاضلاب در زمين )،خصوصاً براي شهرهاي بزرگ،منجر به استفاده از روشهاي موثرتري در تصفية فاضلاب شد.
1-2-اهداف تصفية فاضلاب
     همة جوامع،هم بصورت جامد وهم بصورت مايع،فضولات توليد مي نمايد.بخش مايع اين فضولات،فاضلاب است كه اساساً همان آب مصرفي جامعه استكه در اثر كاربردهاي گوناگون آلوده شده است.
      فاضلاب را مي توان تركيبي از مايع يا فضولاتي دانست كه توسط آب از مناطق مسكوني،اداري وتاسيسات تجاري وصنعتي حمل شده وبر حسب مورد،با آبهاي زير زميني،آبهاي سطحي و سيلابها وبطوركلي با منابع آب آميخته شده است.
     اگر فاضلاب تصفيه نشده انباشته شود،تجزية مواد آلي آن ممكن است منجر به توليد مقدار زيادي گازهاي بد بو گردد.علاوه برآن،فاضلاب تصفيه نشده حاوي ميكروارگانيسم هاي بيماري زاي فراواني است كه در دستگاه گوارش انسان زندگي مي كنند ويا در برخي فضولات صنعتي موجودند.
     فاضلاب شامل مواد مغذي  نيز مي باشد كه مي تواند سبب تحريك رشد گياهان آبزي شده وهمچنين امكان دارد شامل تركيبات سمي نيز باشد،لذا انتقال سريع وبدون دردسر فاضلاب از منابع توليد وسپس تصفية آن ودفع آن نه تنها مطلوب است بلكه ضروري نيز مي باشد.
     با توجه به مطالب بيان شده وضرورت تصفيه ودفع فاضلاب،در تصفية فاضلاب اهداف كلي زير مد نظر مي باشد:



1-تامين شرايط بهداشتي براي زندگي مردم:
     فاضلابهاي شهري هميشه داراي ميكروبهاي گوناگون هستند كه قسمتي از آنها بيماري زا مي باشد.پس ورود فاضلاب به محيط زيست ومنابع طبيعي آب سبب آلوده شدن اين بيماريها به ميكروبهاي بيماري زا شده كه موجب گسترش وشيوع اين بيماريها بين مردم خواهد شد.
2-پاك نگه داري محيط زيست:
     ورود فاضلاب تصفيه نشده به محيط زيست موجب آلودگي اين محيط شده كه علاوه بر خطرات مستقيمي كه براي بهداشت مردم دارد،نتايج ديگري همچون ايجاد مناظر زشت،بوهاي نامطبوع وناخوشايند وتوليد حشراتي كه وسيله اي براي جابه جا شدن ميكروبهاي بيماري زا وآلوده شدن محيط زيست با اين ميكروبها مي باشند.

3-بازيابي فاضلاب:
     با توجه به اينكه مقدار نمك هاي معدني محلول در فاضلاب بمراتب كمتر از آب درياهاي آزاد مي باشد و فاضلاب جزو آبهاي شيرين ولي آلوده محسوب مي شود،لذا استفاده دوباره از فاضلاب تصفيه شده بجاي آب شيرين جهت آبياري كشاورزي بمراتب ارزانتر از شيرين سازي آب درياهاي شور مي باشد.
اين مسئله خصوصاً در ايران كه در اكثر نقاط آن مردم با كمبود آب شيرين مواجه هستند،مي تواند در مصرف آب شيرين مورد استفاده در آبياري كشاورزي صرفه جويي نمايد.
همچنين بعلت وجود مواد كودي در فاضلاب تصفيه شده،مي تواند منبع غذائي خوبي براي گياهان وتقويت زمينهاي كشاورزي گردد.

1-3-مراحل تصفية فاضلاب
منظور از مراحل تصفية فاضلاب،مراحل تصفية فاضلاب در تصفيه خانه مي باشد.كه به تفصيل در فصل ششم به آن مي پردازيم.تصفية طبيعي فاضلاب نيز امكان پذير است كه در آن بدون دخالت انسان وفن آوري،تصفيه بصورت خود بخودي انجام مي شود. تصفية طبيعي بطور جداگانه در فصل پنجم شرح داده مي شود.
چنانچه بيان شد،ايجاد وتشكيل فاضلاب در تمامي جوامع،چه توسعه يافته وچه در حال توسعه،امري است اجتناب ناپذير وحتمي همچنين انتقال،تصفيه ودفع فاضلاب نيز امري است مطلوب وضروري.پس تصفيه يا پالايش فاضلاب بايستي در تمامي نقاط دنيا صورت پذيرد،هر چند نوع روش وتعداد مراحل تصفية فاضلاب بسته به نوع فاضلاب،امكانات موجود و000 متفاوت است.

پالايش وتصفية فاضلاب را معمولاً در سه مرحله كلي تقسيم مي كنند:
مرحلة اول-تصفية مكانيكي(فيزيكي)(1)
مرحلة اول تصفية فاضلاب،تصفية مكانيكي يا تصفية فيزيكي مي باشد.تصفية مكانيكي عبارتست از سلسه فرآيندهائي كه در طي آنها تنها از خواص مكانيكي وفيزيكي براي جداسازي مواد خارجي معلق در فاضلاب استفاده مي شود.از قبيل:آشغالگيري،ته نشيني مواد معلق.
بدين مرحله،مرحلة مقدماتي تصفية فاضلاب نيز گفته مي شود.

مرحلة دوم –تصفية زيستي(بيولوژيكي):(1)
مرحلة دوم تصفية فاضلاب،تصفية زيستي يا بيولوژيكي مي باشد.تصفية زيستي عبارتست از مجموعه فرآيندهائي كه در طي آنها از خواص ميكروارگانيسمها براي تبديل مواد آلي محلول وكلوئيدي موجود در فاضلاب به مواد معدني وپايدار استفاده مي شود.از قبيل:هوادهي واستفاده از باكتريهاي گوناگون موجود در فاضلاب براي تصفية آن.
     بدين مرحله،مرحلة ثانوي تصفية فاضلاب نيز گفته مي شود.

مرحلة سوم –تصفية تكميلي(پيشرفته):
     مرحلة سوم تصفية فاضلاب شامل زلال سازي وتصفيه هاي تكميلي است.كه تاسيسات آن گران قيمت وپر هزينه مي باشند.از قبيل:عمل نيترات سازي (2) و نيترات زدايي (3)استخرهاي ته نشيني نهائي و000
بدين مرحله،مرحلة نهائي تصفية فاضلاب نيز گفته مي شود.

     در صورتيكه تمامي مراحل بالا به خوبي انجام شود وهمچنين تاسيسات تصفيه خانه بدرستي كار كنند،مي توان آلودگي فاضلاب را 9  0 تا9 6 درصد كاهش داد واين كاهش آلودگي براي برقراري ضوابط لازم جهت دفع فاضلاب به منبع هاي طبيعي آب وحفظ بهداشت وپاك نگهداري محيط زيست كافي است.

1-4-ملاحظات كلي در طراحي تصفيه خانه هاي فاضلاب شهري
1-4-1-موقعيت تصفيه خانه
در انتخاب محل تصفيه خانه بايد موارد زير را در نظر گرفت:
الف-فاصله از نواحي مسكوني با در نظر گرفتن ضوابط جاري.
ب-حفاظت در برابر سيل.
ج-جهت بادهاي غالب.
د-راههاي دسترسي.
ه-وجود اراضي كافي براي توسعة آينده واحياناً آوردن فن آوري جديدتر.
و-كاربرد اراضي محلي با توجه به طرح جامعة شهري وقابليت كشاورزي.