فاضلاب و املاح موجود در آن

1-2 -2- انواع فاضلاب :

- فاضلاب خانگی- شهری

شامل مجموعه های مسکونی ، اداری ، تجاری ، مراکز و اماکن ، مدارس ، دانشگاهها ، بیمارستان ها و سایر مؤسسات می شود.

- فاضلاب کشاورزی

فاضلاب کشاورزی همان زهکش مناطق کشاورزی است و بیشتر در اجتماعاتی مطرح می باشد که کشاورزی به طریقه گسترده و مکانیزه در آنجا انجام می شود.  این نوع فاضلاب ها محتوی سموم دفع آفات ، علف کشها و کودهای شیمیایی مورد استفاده در کشاورزی می باشند.

- فاضلاب صنعتی

فاضلاب های تولیدی در کارخانه ها و کارگاه ها را شامل میشود.  فاضلاب صنعتی و پساب کارخانه ها کاملا بستگی به نوع فراورده کارخانه دارد.

 -  سیلاب ها

سیلاب ها ناشی از بارندگی و ذوب برف ها و یخهای نقاط بلند هستند. این فاضلاب به علت جریان در سطح زمین و تماس با آشغالگیرها و شستن خیابان ها آلوده شده اند و مقداری مواد آلی و معدنی در آنها وجود دارد .

1 – 2 – 3 - اجزاء تشکیل دهنده فاضلاب بيمارستان

فاضلاب بيمارستان در رده فاضلاب خانگی طبقه بندی می شود و مواد تشکیل دهنده فاضلاب مشابه فاضلاب خانگی می باشد ، فاضلاب بيمارستان بخشهایی همچون اورژانس ، جراحی ، بخش عفونی ، زایشگاه ، آزمایشگاه ، داخلی ، رادیولوژی ،CCU  ،ICU  ، رختشوی خانه ، آشپزخانه و بخش اداری جمع آوری و وارد سیستم تصفیه خانه فاضلاب می شود.

1 -2– 4 - ويژگي ها فاضلاب

1 – 2 – 4 – 1 - ويژگي هاي ميكروبي فاضلاب

بررسي مستقيم باكتري هاي پاتوژن نيازمند روش هاي پر خرج و وقت گير و نيز كادر مجرب و آزموده است.  لذا موضوع ارگانيسم هاي شاخص آلودگي مدفوعي به ميان مي آيد.

-كليفرم هاي كل

گروه كليفرم هاي كل عبارتند از باكتري هاي ميله اي شكل هوازي و بي هوازي اختياري ، گرم منفي غير اسپورزا ،كه لاكتوز را با توليد گاز طي 48 ساعت و در 35 درجه سانتي گراد تخميرمي كنند. اين گروه شامل اشرشياكلي ، انترو باكتر ، كلبيسلا و سيترو باكتر است. اما همه آنها منشا مدفوعي ندارند. اين شاخص ها جهت تعيين كيفيت آب آشاميدني ، آب هاي پرورش صدف هاي خوراكي و آب هاي تفريحي ، استفاده مي گردند. در واحدهاي تصفيه آب ، كليفرم هاي كل يكي از بهترين شاخص هاي كارائي تصفيه در اين واحدها است.

-كليفرم مدفوعي

كليفرم هاي مدفوعي يا كليفرم هاي مقاوم به حرارت شامل همه كليفرم هايي است كه مي توانند لاكتوز را در 5/44 درجه سانتي گراد تخمير كنند. گروه كليفرم مدفوعي باكتريهايي نظير اشرشياكلي و كلبسيلا پنومونيه را در بر مي گيرد. حضور كليفرم هاي مدفوعي نشانگروجود مدفوع ناشي از حيوانات خونگرم است. اما بايد دانست كه آلودگي هاي انساني و حيواني را نمي توان به اين وسيله از يكديگر افتراق داد. اين ارگانيسم ها در مقايسه با ويروس ها و كيست هاي تك ياخته اي نسبت به گندزدايي مقاومت كمتري دارند.

1 – 2 – 4 – 2 - ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي فاضلاب

آلاينده هاي فيزيكي و شيميايي از آلاينده هاي مهم در تصفيه فاضلاب محسوب مي گردند و لذا آشنايي با ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي و روشهاي تجزيه آنها مهم مي باشد.

جامدات فرار ، جامدات معلق فرار ، كل جامدات محلول و كل جامدات محلول

-كل مواد جامد

از ديدگاه مواد تجزيه ، تعريف كل مواد جامد عبارت است از تمامي ماده اي كه به شكل پس مانده تبخير فاضلاب در 103 تا 105 باقي مي ماند. ماده اي كه در اين دما فشار بخار زيادي داشته باشد در خلال تبخير از دست مي رود و جامد خوانده نمي شود. مواد جامد قابل ته نشيني موادي هستند كه در ته يك ظرف مخروطي ( به نام مخروط ايمهاف ) و در مدت 60 دقيقه ته نشين شود. مواد جامد قابل ته نشيني كه بر حسب ml/l بيان مي شوند معيار تقريبي از مقدار لجني هستند كه در رسوب گيري اوليه جدا مي شود. كل مواد جامد يا پس مانده تبخير را مي توان با عبور حجم معيني از مايع از يك صافي به مواد صافي ناپذير (معلق ) و مواد صافي پذير تقسيم كرد. در اين مرحله از جداسازي اغلب از صافي هاي الياف شيشه اي (واتمن GF/C) با سوراخ هايي به اندازه نامي تقريبي  µm2/ 1 و يا از صافي هاي غشايي پلي كربناتي استفاده مي شود. بخش صافي پذير و مواد جامد شامل مواد جامد كلوئيدي و محلول است.  بخش كلوئيدي را نمي توان با ته نشيني جدا كرد. براي جدا ساختن ذرات از سوسپانسيون ، اغلب اكسايش زيستي يا لخته سازي قبل از رسوب گيري ضروري است.

هر يك از دسته هاي مواد جامد را مي توان بر اساس فراريت آنها در  50 ± 550  درجه سانتي گراد باز هم دسته بندي كرد. بخش آلي اكسيد مي شود و در اين دما به شكل گاز خارج مي شود و بخش غير آلي به صورت خاكستر باقي مي ماند.  بدين ترتيب اصطلاحات " مواد جامد معلق فرار" و" مواد جامد معلق ثابت" به ترتيب به محتواي  آلي و غير آلي (معدني) مواد جامد معلق اطلاق مي شود. در دماي 50 ±550 درجه سانتي گراد ، تجزيه نمك هاي غير آلي منيزيم به كربنات محدود مي شود كه در 350 درجه سانتي گراد به اكسيد منيزيم و دي اكسيد كربن تجزيه مي شود. جزء اصلي نمك هاي غير آلي ، يعني تركيبات كلسيم تا 825 درجه سانتي گراد پايدار مي ماند. تجزيه مواد جامد فرار بيشتر در مورد لجن هاي فاضلاب و به منظور اندازه گيري پايداري زيست شناختي آن ها به كار مي رود

PH -

غلظت يون هيدرو‍‍ژن پارامتر كيفي مهمي در آب هاي طبيعي و فاضلاب است. تصفيه بيولوژيكي فاضلابي كه غلظت يون هيدروژن آن نامطلوب باشد دشوار است و اگر اين غلظت قبل از تخليه به آب تغيير نيابد ، ممكن است خروجي فاضلاب ، غلظت يون هيدروژن در آب هاي طبيعي را تغيير دهد. و عبارت است از منهاي لگاريتم غلظت يون هيدروژن

- هدايت الكتريكي

هدايت الكتريكي از جمله خصوصيات فيزيكوشيميائي آب محسوب شده و عبارت از توانايي آب در هدايت جريان الكتريكي مي باشد. هدايت الكتريكي بر حسب ميكروزيمنس بر سانتي متر در 25 درجه سانتي گراد بيان مي گردد. از آنجايي كه هدايت الكتريكي در ارتباط با تعداد و انواع يون هاي شيميايي در يك محلول مي باشد مي تواند در جهت تخمين غلظت جامدات محلول آب ، به ويژه نمك هاي معدني مورد استفاده قرار گيرد. معمولا ميزان جامدات محلول ( بر حسب ميلي گرم در ليتر ) در حدود 65 درصد هدايت الكتريكي است.

-         اكسيژن مورد نياز شيميائي

براي اندازه گيري محتواي آلي فاضلاب و آب هاي طبيعي به كار مي رود. هم ارز اكسيژن ماده آلي قابل اكسايش است را با استفاده از يك عامل اكساينده قوي شيمايي در محيط اسيدي اندازه گيري مي كنند. به طور كلي COD فاضلاب بيش از BOD آن است زيرا تركيبات بيشتري به روش شيميايي اكسيد مي شود تا به روش زيست شناختي. در مقايسه با دوره پنج روزه BOD ، COD را در عرض سه ساعت مي توان به دست آورد.

-         اكسيژن مورد نياز بيوشيميايي

پارامتر آلودگي آلي كه بيشترين مورد استفاده را دارد و هم براي فاضلاب و هم آب سطحي به كار مي رود روش  BOD پنج روزه (BOD5) است.  اين روش عبارت است از اندازه گيري اكسيژن محلول مصرف شده به وسيله ميكروارگانيسم ها در اكسايش بيوشيميايي ماده آلي.

نتايج آزمون BOD را امروزه براي موارد زير به كار مي رود.

1 – تعيين مقدار تقريبي اكسيژني كه براي تثبيت زيستي ماده آلي موجود در فاضلاب است.

2 – تعيين اندازه تاسيسات تصفيه فاضلاب

3 – اندازه گيري كارايي پاره اي از فرايندهاي تصفيه

4 – تعيين رعايت استانداردها و حدود مجاز دفع پساب

اكسايش شيميايي فرايند كندي است و از لحاظ نظري براي تكميل به زمان بي نهايت نياز دارد.

در مدت 20 روز اكسايش مواد آلي كربن دار در حدود 95 تا 99 درصد كامل مي شود و در دوره پنج روزه آزمون BOD  بين 60 تا 70 درصد آن كامل مي شود.

-         - اكسيژن محلول

براي تنفس ميكروارگانيسم هاي هوازي و نيز براي ساير صورت هاي حيات هوازي اكسيژن محلول لازم است. اما اكسيژن فقط اندكي در آب حل مي شود ، چون آهنگ واكنش هاي بيوشيميايي كه اكسيژن مصرف مي كنند با افزايش دما فزوني مي يابد. سطوح اكسيژن محلول اغلب در ماه هاي تابستان بحراني تر و مهم تر است. وجود اكسيژن محلول در فاضلاب براي جلوگيري از تشكيل بوهاي بد لازم است.

- نيتريت

يكي از اشكال ازت بوده كه در آب وجود دارد.  مقدار رهنمودي و ارائه شده براي نيتريت بر حسبNO2  برابر 3 ميلي گرم در ليتر مي باشد. جوشاندن آب هاي حاوي نيترات باعث افزايش غلظت نيتريت در آب مي شود.

-  نيترات

يكي از اشكال ازت بوده كه در آب وجود دارد. مقدار رهنمودي و ارائه شده براي نيترات بر حسب NO3  برابر 50 ميلي گرم در ليتر مي باشد. مسموميت نيتراتي در بچه حيوانات و انسان ها مي تواند سبب مشكلات جدي و حتي مرگ شود. مسموميت نيتراتي به سندرم كودكان آبي معروف مي باشد و در واقع واژه صحيحي متهموگلوبينميا است.

-  سديم

بسياري ازمنابع آب هاي زير زميني و اغلب آب چاه هايي كه در خانه به روش تبادل يوني سختي گيري مي شوند به علت دارا بودن مقادير زيادي سديم براي افرادي كه از لحاظ استفاده از نمك ها ي خوراكي در محدوديت هستند نامطلوب است. حداكثر استاندارد سديم در آب آشاميدني براي مصارف عمومي 100 ميلي گرم در ليتر فرض شده است. وجود سديم در خاك اثرات تخريبي در ساختمان خاك و خواص فيزيكوشيميايي آن به وجود مي آورد. در صورتي كه ميزان آن خيلي زياد باشد باعث پراكندگي خاك خواهد گرديد. سديم از يون هايي است كه در بالا رفتن غلظت املاح محلول آب كشاورزي كه داراي اثرات نامطلوب مي باشد موثر است. غلظت بالاي سديم در كاهش نفوذ آب در خاك بي تاثير نيست. اگر سديم آب كشاورزي زياد باشد مشكلات ناشي از سديم خاك در آبياري دو چندان خواهد گرديد.

- پتاسيم

ماده بنياني براي رشد گياهان بوده و در انواع گوناگون خاك يافت مي شود.

- كلسيم

مقدار آن در آب هاي سطحي حدود 15 ميلي گرم در ليتر و در آب هاي زير زميني از 1 تا بيش از 500 ميلي گرم در ليتر متغيير است. از بيشترين اشكال كلسيم ، كربنات كلسيم (كلسيت) و كربنات منيزيم – كلسيم (دولوميت) مي باشد. كلسيم از مهم ترين عوامل مولد سختي در آب مي باشد.

- منيزيم

مقدار آن در آب هاي سطحي 4 ميلي گرم در ليتر و در آب هاي زيرزميني بيشتر از 5 ميلي گرم در ليتر است. اين فلز از تركيبات مهم تعيين كننده كيفيت آب هاي طبيعي و از عوامل اصلي مولد سختي مي باشد. غلظت هاي بيشتر از 125 ميلي گرم در ليتر آب آشاميدني مي تواند اثر مسهل داشته باشد. متوسط فراواني آن در خاك  03/0 تا 84/0 درصد مي باشد.

- كلرور

منشا كلرورها در آب هاي طبيعي به روش فروشويي سنگها و خاك هاي حاوي كلريدي است كه آب با آن ها در تماس قرار گيرد و در مناطق ساحلي ، منشا آن آب هاي شور است . علاوه بر آن فاضلاب هاي خانگي ، صنعتي و كشاورزي تخليه شده به آب هاي سطحي نيز منشا كلرور ها هستند. غلظت كلرور در آب مورد نياز جهت آبياري مي بايستي كمتر از 200 ميلي گرم در ليتر باشد.

- كربنات و بيكربنات

از اجزاء تشكيل دهنده قليائيت مي باشد. علاوه بر معدني بودن ريشه آن ها ، اين مواد مي توانند از دي اكسيد كربن كه جزئي از اتمسفر و حاصل تجزيه ميكروبي مواد آلي است سرچشمه بگيرند.

- سولفات

مقدار سولفات ها در آب نبايد بيش از 250 ميلي گرم در ليتر باشد. آب هاي سطحي دريافت كننده فاضلاب هاي صنعتي از جمله فاضلاب دباغي ها ، كارخانجات نساجي و صنايع خمير كاغذ ، همچنين بسياري از آب هاي ناشي از شست و شوي صخره هاي گچي محتوي سولفات ها مي باشد.

- فسفات

يكي از صورت هاي معمول فسفر در محلول هاي آبي مي باشد. فسفر براي رشد جلبك ها و ساير ارگانيسم هاي زيست شناختي لازم است. به خاطر رشد خطرناك جلبك ها در آب هاي سطحي هم اكنون توجه زيادي به كنترل مقدار تركيبات فسفري كه از طريق دفع فاضلاب هاي صنعتي ، خانگي و رواناب هاي طبيعي به آب هاي سطحي وارد مي شود معطوف شده است. مثلا فاضلاب هاي شهري مي توانند بين 14 تا 15 ميلي گرم در ليتر فسفر به صورت p  داشته باشد.

- قليائيت

قليائيت فاضلاب ناشي از حضور هيدرواكسيدها ، كربنات ها و بي كربنات هاي عناصري چون كلسيم ، منيزيم ، سديم ، پتاسيم و يا آمونياك است. درجه قليائي فاضلاب به مقاومت در برابر تغييرات PH ، در نتيجه افزودن اسيد كمك مي كند. معمولا فاضلاب قليائي است و آن را از منبع آب ، آب هاي زير زميني و موادي كه در مصرف خانگي به آن افزوده مي شود به دست مي آورد.