دانلود مقاله تصفیه فاضلاب

دانلود تحقیق و مقالات رشته با عنوان دانلود مقاله تصفیه فاضلاب در قالب ورد و قابل ویرایش و در ۱۶۳ صفحه گرد آوری شده است. در زیر به مختصری از آنچه شما در این فایل دریافت می کنید اشاره شده است.

فصل اول -کلیات
۱-۱-تاریخچه تصفیه 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 تصفیه 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 وتصفیه فاضلاب بصورت امروزی دارای سابقه 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 رابطه بین اثر باکتریها ومیکروبهای بیماری زا در شیوع و واگیری بیماریها آشکار گشت،انسان به فکر پاکسازی آبهای آلوده افتاد.به عبارت دیگر فن تصفیه آب وفاضلاب در روند امروزی خود بیشتر در اثر پیشرفت علم پزشکی وزیست شناسی(پیداش نظریه وپاستور در نیمه دوم قرن نوزدهم در زمینه 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 تصفیه فاضلاب وتکامل روشهای آن بود.
با گذشت زمان وخصوصاً پس از جنگ جهانی دوم،بر اثر توسعه شهرها وصنایع،خطر آلودگی محیط زیست ودر نتیجه نیاز به تصفیه فاضلاب با شدت بی سابقه ای افزایش یافت وهمراه با آن روشهای متعددی جهت تصفیه فاضلاب پیشنهاد وبه کار گرفته شد.
در تکامل فن تصفیه 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 کننده 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 تصفیه فاضلاب.ولی در کشورهای اروپائی و پیشرفته از دهها سال پیش تاکنون دریاچه های تثبیت وتصفیه 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 تصفیه فاضلاب شد.

۱-۲-اهداف تصفیه فاضلاب
همه 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،تجزیه 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 تصفیه آن ودفع آن نه تنها مطلوب است بلکه ضروری نیز می باشد.
با توجه به مطالب بیان شده وضرورت تصفیه ودفع فاضلاب،در تصفیه فاضلاب اهداف کلی زیر مد نظر می باشد:

۱-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.
۲-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.

۳-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.

۱-۳-مراحل تصفیه فاضلاب
منظور از مراحل تصفیه فاضلاب،مراحل تصفیه فاضلاب در تصفیه خانه می باشد.که به تفصیل در فصل ششم به آن می پردازیم.تصفیه طبیعی فاضلاب نیز امکان پذیر است که در آن بدون دخالت انسان وفن آوری،تصفیه بصورت خود بخودی انجام می شود. تصفیه 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 تصفیه فاضلاب بسته به نوع فاضلاب،امکانات موجود و۰۰۰ متفاوت است.

پالایش وتصفیه فاضلاب را معمولاً در سه مرحله کلی تقسیم می کنند:
مرحله اول-تصفیه مکانیکی(فیزیکی)(۱)
مرحله اول تصفیه فاضلاب،تصفیه مکانیکی یا تصفیه فیزیکی می باشد.تصفیه 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،مرحله مقدماتی تصفیه فاضلاب نیز گفته می شود.

مرحله دوم –تصفیه زیستی(بیولوژیکی):(۱)
مرحله دوم تصفیه فاضلاب،تصفیه زیستی یا بیولوژیکی می باشد.تصفیه 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 تصفیه آن.
بدین مرحله،مرحله ثانوی تصفیه فاضلاب نیز گفته می شود.

مرحله سوم –تصفیه تکمیلی(پیشرفته):
مرحله سوم تصفیه فاضلاب شامل زلال سازی وتصفیه های تکمیلی است.که تاسیسات آن گران قیمت وپر هزینه می باشند.از قبیل:عمل نیترات سازی (۲) و نیترات زدایی (۳)استخرهای ته نشینی نهائی و۰۰۰
بدین مرحله،مرحله نهائی تصفیه 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 ۹ ۰ تا۹ ۶ 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(۱-۱) تصفیه خانه فاضلاب شهری نشان داده شده است.

۱-۴-ملاحظات کلی در طراحی تصفیه خانه های فاضلاب شهری
۱-۴-۱-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 توسعه آینده واحیاناً آوردن فن آوری جدیدتر.
و-کاربرد اراضی محلی با توجه به طرح جامعه شهری وقابلیت کشاورزی.

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 تصفیه 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.

۱-۴-۲-طراحی
۱-۴-۲-۱-نوع تصفیه:
در انتخاب نوع فرآیند تصفیه باید کلیه عوامل ونکات موثر از جمله موارد زیر در نظر گرفته شود:
الف-مشخصات کلی وکیفی فاضلاب ورودی.
ب-ضوابط واستانداردهای تخلیه فاضلاب در حال وآینده.
ج-موقعیت ووضع توپوگرافی محل تصفیه خانه.
د-اثرات شرایط اقلیمی،قابلیت وموجودیت زمین.
ه-پیش بینی جا برای توسعه 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 هزینه 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.
۱-۴-۲-۲-تعیین مقدار جریان فاضلاب شهری :
در مناطقی که تاسیسات تصفیه فاضلاب وجود دارد،هیدرولیکی مربوط به اصلاح یا توسعه تاسیسات باید بر مبنای مقدار ومشخصات واقعی فاضلاب در هر دو شرایط بارانی وغیر بارانی انجام شود.نمونه برداری وتهیه نمونه موجود باید به نحو صحیح انجام شود تا نشان دهنده 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 ۲۴ ساعته در مواقع غیر بارانی که مقدار نشتاب وآبهای نفوذی کم است(نشتاب و آبهای نفوذی که عبارتست از کلیه 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 ودیواره آدم روها-آبهای نفوذی ناشی از بارندگی بام ومحوطه ساختمانها از راه اتصلات غیر مجاز وآبهای سطحی از دریچه آدم روها)
ج-حداکثر جریان روزانه در مواقع بارانی-از طریق اندازه گیریهای ۲ ۴ 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 شبکه جمع آوری فاضلاب تخلیه می کنند.

۱-۴-۲-۳-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 نماینده کارخانه 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-تخلیه 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 خانه 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: