مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تركيبات رنگي، بخصوص رنگزاهاي آلي، يكي از پر مصرف‌ترين مواد در صنعت هستند كه هرچند با استفاده از روش‌هاي بهينه استفاده از آنها مي‌توان از ورود مقدار زيادي از اين مواد آلاينده به پساب جلوگيري كرد، ولي مقدار كمي نيز از اين مواد، به ‌غير از مشكلات زيست‌محيطي، چهره ناخوشايندي را براي آبگيرها، رودخانه‌ها و ديگر اكوسيستم‌هاي طبيعي ايجاد مي‌كنند.

بررسي‌هاي كارشناسان نشان مي‌دهد حدود 10 هزار نوع ماده رنگزا و رنگدانه تجاري گوناگون موجود است كه ميزان توليد آنها در سراسر جهان به بيش از 105‌‌ 7‌xتن در سال مي‌رسد، همچنين از آنجا كه حدود 10 الي 15درصد از اين مواد رنگي كه اغلب مصنوعي هستند، طي مراحل مختلف توليد و مصرف، وارد پساب مي‌شوند، در صورت عدم توجه به اجراي مراحل صحيح تصفيه، اين مواد همراه با پساب وارد محيط زيست مي‌شوند.از اين‌رو كارشناسان، متخصصان و پژوهشگران پژوهشكده صنايع رنگ به منظور حل اين معضل زيست‌محيطي موفق به حذف مواد آلي رنگزاي موجود در پساب‌هاي نساجي يا رنگزاي آلي اسيدي با استفاده از گياه آزولاي گونه( Azolla filiculoides) شدند كه اين روش يكي از راهكارهاي تازه زيست‌محيطي براي تصفيه پساب‌ها و حذف آلاينده‌هاست.

از آنجا كه تركيبات رنگي از جمله موادي هستند كه در صنايع مصرف بالايي دارند، برنامه‌ريزي براي حذف اين مواد كه به طور ناخواسته در پساب اين صنايع وجود دارد، بايد در دستور كار صاحبان صنايع قرار گيرد.

امروزه توجه به تصفيه پساب و ايجاد سيستم‌هاي تصفيه پساب در صنايع يكي از محورهاي انتخاب صنايع سبز است كه صنايع نيز بايد به آن توجه كنند.

بررسي‌ها نشان داده است مواد رنگزا و رنگدانه تجاري علاوه بر آلودگي‌هاي اوليه، طي فرآيندهاي شيميايي مي‌توانند به تركيبات ثانويه بسيار خطرناك سرطانزا و سمي تجزيه شوند. بررسي اثرات زيست‌محيطي و اكولوژيكي اين مواد در پساب‌ها نشان مي‌دهد اين مواد از نفوذ نور جلوگيري كرده و در نتيجه بر فعاليت فتوسنتز گياهان آبزي تأثير منفي مي‌گذارند.

همچنين از آنجا كه مواد رنگي به جهت ساختار پيچيده مولكولي و پايداري در مقابل نور، حرارت و تجزيه بيولوژيكي، با روش‌هاي معمول تصفيه پساب به آساني و به‌طور كامل حذف نمي‌شوند، متخصصان و متحققان صنايع رنگ در طرحي پژوهشي حذف مواد آلي رنگزاي موجود در پساب‌هاي نساجي (رنگزاي آلي اسيدي) با استفاده از گياه آزولاي گونه را بررسي كردند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نحوه تصفیه آب دریا:
در ابتدا  آب دریا sea water بوسیله پمپ های بزرگ وارد پتروشیمی میشود  و پس از عملیات پاکسازی اولیه و کلر زنی(بدلیل جلوگیری از رشد جلبک ها  و گرفتگی لوله ها) وارد MED شده و کنداکت آن از 50000 به زیر 10 کاهش میابد که خروجی آن را  آب دیسال(disal) مینامند، که این آب باید خالص تر گردد تا بتوان از آن در بویلر ها،توربین ها و دیگر فعالیت های صنعتی استفاده کرد،که این وظیفه را رزینهای تعویض یونی انجام می دهند و آب دیسال را به دی ام  (DM)که دارای کنداکت کمتر از 0.2است تبدیل میکنند. این آب عملا فاقد هر گونه املاح و ناخالصی میباشد.
        
موارد استفاده از آب DM :
1.بویلر ها
2.توربین ها برای تولید برق
3.MED
4.پتروشیمی های دیگر( برای استفاده در فرایند های شیمیایی )

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

در علم مکانیک سیالات استفاده از نتایج تجربی آزمایش ها امری متداول است ولی اغلب نمایش اطلاعات به دست آمده  به شکل َقابل خواندن ، دشوار است . گاهی حتی تفسیر نمودار ها نیز چندان ساده نیست . آنالیز دیمانسیونی روشی است برای درک ارتباط میان اطلاعات به دست امده و نحوه تشکیل انها .از آنالیز دیمانسیونی در تمامی زمینه های تجربی (مبتنی بر علم مهندسی ) می توان استفاده کرد .اگر بتوانیم عوامل و پارامتر های تاثیر گزار در وقایع و موقعیت های فیزیکی را تشخیص دهیم ، آنالیز دیمانسیونی ارتباط میان این پارامتر ها را به ما نشان می دهد .هر چند آنالیز دیمانسیونی در نگاه اول روش دقیقی به نظر نمی رسد اما با تبدیل نتایج کیفی به کمی می توان پارامترهای ناشناخته از تجزیه و تحلیل های تجربی را کاملا شناخت .

هر پدیده یا موقعیت فیزیکی  را می توان میتوان توسط چند پارامتر شناخته شده فیزیکی موسوم به بعد یا دیمانسیون تعریف کرد .از میان پارامتر های شناخته شده می توان به طول، مساحت، زمان  ، سرعت .... اشاره کرد .

(ابعاد) پارامترها قابل اندازه گیری می باشد که بدون تعریف (واحد های استاندارد ) معنی پیدا نمی کند .
( واحد ) استاندارد اندازه گیری و مقایسه ابعاد است.در انالیز دیمانسیونی بحث کیفی پارامترها مد نظر ماست و مقدار کمی انها مطرح نمی باشد

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

رود کارون پرآب‌ترین و بزرگ‌ترین رود ایران است. این رود با طول ۹۵۰ کیلومتر طولانی‌ترین رود و همچنین تنها رود ایران است که بخشی از آن قابل کشتیرانی است. در حاشیه این رود تمدن‌های بزرگی از ایران شکل گرفته است. سرچشمه کارون، آب‌کاج، از زرد کوه است .این رود پس از عبور از مناطق کوهستانی و پر پیچ و خم، در منطقه‌ای به نام گتوند وارد دشت خوزستان می‌شود.

رود کارون در شمال شوشتر به دو شاخه تقسیم می‌شود که در جنوب شوشتر به یکدیگر متصل می‌شوند. شاخه مهم کارون، رود دز است که در شمال اهواز به رود کارون ملحق می‌شود. پیچ و خم‌های موجود در سر راه این رود، خوزستان را به جلگه‌ای بی‌نظیر تبدیل کرده است. بطوریکه در هر ۴ فصل سال از زمینهای این منطقه برای کشاورزی میتوان استفاده نمود. رود کارون در مرز ایران و عراق، به اروند رود پیوسته و روانه خلیج پارس می‌شود.

در طول تاریخ کهن این مرز و بوم، دشت حاصلخیز خوزستان که در برگیرنده بخش وسیعی از رودخانه‌های کشور است بدلیل ظهور تمدن‌های کهن و بزرگ درآن ، علاوه بر داشتن منابع عظیم نفتی ، گازی ، کشاورزی و آثار باستانی فراوان(حتی برخی با بیش از ۱۰۰۰۰ سال قدمت) ،محل احداث بسیاری از سازه‌های آبی بوده است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آبهای زیرزمینی بطور طبیعی ، و بطور کلی تحت اثر وزن خود از نقاط مرتفع به سوی نقاط پست حرکت میکنند. حرکت افقی آب در زیر زمین اغلب بسیار آهستهتر از رودخانه هاست، به نحوی که سرعت آب در رودخانه ها را با متر در ثانیه میسنجند در حالی که سرعت آبهای زیرزمینی با سانتیمتر در روز و حتی متر در سال سنجیده میشود

جابجایی آب در زیر زمین در تجزیه و تحلیل حرکت آب زیرزمینی ، مسیر واقعی پرپیچ و خم مولکولهای آب از خلال منافذ رسوبات و درز و شکاف سنگها را به صورت مسیرها صافی در نظر میگیرند، بطوری که گویی مولکولهای آب مستقیما از درون ذرات جامد عبور میکند. خطوط صاف مسیر حرکت مولکولهای آب را اصطلاحا «خط جریان» میگویند. جریان آب زیرزمینی معمولا به صورت یکنواخت و ماندگار است. با استفاده از ارتفاع سطح آب در چاه هایی که در یک سفره حفر شدهاند میتوان «نقشه خطوط تراز ایستایی» را تهیه کرد. این گونه نقشه ها از نظر مطالعه حرکت آب در زیر زمین و کسب اطلاعات در مورد سفره آب زیرزمینی بسیار مفید است. خطوط تراز ابهای زیرزمینی را خطوط هم پتانسیل نیز میگویند. جهت جریان آب زیرزمینی و نحوه ارتباط آب زیرزمینی با رودخانه ها و دریاچه ها را مشخص کرد، جهت و سرعت حرکت آب زیرزمینی را همچنین میتوان بوسیله «رویابها» نیز مشخص کرد. به این منظور مقداری مواد رنگی ، مواد نمکی یا مواد رادیواکتیو را به آب چاه افزوده و زمان دریافتشان را در چند چاه مجاور مشخص میکنند. به این وسیله ، با در دست داشتن فاصله چاه ها از یکدیگر جهت و سرعت حرکت آب زیرزمینی معلوم میشود.

عوامل موثر در سرعت آب زیرزمینی

▪ شیب آبی : شیب آبی یا گرادیان هیدرولیک بین دو نقطه از سطح ایستایی عبارت از نسبت بین اختلاف ارتفاع دو نقطه به فاصله بین آن دو نقطه است و منعکس کننده کاهش بار ناشی از اصطکاک در طول حرکت آب بین آن دو نقطه میباشد

▪ نفوذپذیری : نفوذپذیری به معنی قابلیت عبور آب از زمین است. نفوذپذیری علاوه بر اندازه فضاهای خالی سنگ و خاک به ارتباط بین آن فضاهای خالی با یکدیگر نیز بستگی دارد. سنگی که تخلخل زیادی دارد، اگر منافذ آن به هم ، راه نداشته باشند، غیر قابل نفوذ خواهد بود. نفوذپذیری خاک و سنگ را به روشهای مختلفی در صحرا و آزمایشگاه میتوان تعیین کرد. رایجترین روش صحرایی تعیین نفوذپذیری استفاده از آزمایش پمپاژ و در آزمایشگاه بکارگیری آزمایشهای «بار ثابت» ، «بارافتادن» یا «بارخیزان» است. در خاکها ، یکنواخت نبودن و حالت لایه لایه تاثیر مهمی بر نفوذپذیری دارد. به نحوی که معمولا نفوذپذیری افقی مصالح به مراتب بیشتر از نفوذپذیری قائم در آنهاست در اغلب شرایط ، نفوذپذیری سنگها تابعی از وضعیت درزها و شکستگیهایشان ، از جمله فاصله آنها از یکدیگر ، مقدار باز شدگی و پر شدگی آنها و بالاخره اندازه حفرات و نحوه توزیع آنها است. به دلیل نامنظم بودن این اشکال و عدم تداومشان در سنگ ، اغلب ممکن است برآورد نفوذپذیری سنگ با خطای قابل ملاحظهای همراه شود. نفوذپذیری یکی از مهمترین پارامترهای تعیینکننده ویژگیهای مصالح است. بالارفتن آب به خلاف نیروی گرانشی و بر اثر نیروی موئینه ، شسته شدن رسوبات ریز از میان رسوبات درشت و ایجاد پدیده رکاب و بالاخره از دست رفتن مقاومت برخی خاکها بر اثر بارگذاری ناگهانی به روی آنها ، هم در ارتباط با نفوذپذیری مصالح ایجاد میشود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آب تنها جسم طبیعی است که در شرایط معمولی به سه شکل جامد ، مایع و بخار پیدا میشود، فراوانترین نوع آن به شکل مایع میباشد که ویژگیهای شایان توجهی دارد. گرم شدن و سرد شدن آن خیلی تدریجی صورت میگیرد و از این رو نقش اقیانوسها و دریاها در تعدیل و تنظیم حرارت سطح زمین فوقالعاده مهم است. نقطه انجماد آب دریاها تابع درجه شوری است، به این سبب نقطه انجماد آب دریا از از نقطه انجماد آب خالص پایینتر است. در نتیجه ، آب دریا به هنگام یخ بستن به قدری سنگین میشود که به اعماق فرو میرود. این پدیده در پیدایش جریانهای اقیانوسی نقش مهمی دارد. قابلیت فشرده شدن (تراکم) آب زیاد نیست، ولی اگر این قابلیت را نداشت، سطح اقیانوسها حدود سی متر بالاتر از حد فعلی بود.

نمکهای محلول در آب دریا آب دریا به قدری شور است که قابل خوردن و زراعت نیست. علت این شوری ، وجود نمکهای مختلف به خصوص نمک طعام میباشد. اقیانوس شاید تنها جایی باشد که بتوان تمام عناصر را در آنجا یکجا پیدا کرد. از عناصر ساده بیش از شصت نوع آن در آب اقیانوس شناخته شده و احتمال وجود بقیه چندان بعید به نظر نمیرسد. مقدار بعضی از عناصر در آب دریا ، به قدری ناچیز است که بطور مستقیم تشخیص داده نمیشود، ولی وجود آنها در اندام جانوران دریا ثابت شده است. وزن کل املاح موجود در آب اقیانوسها را حدود تن برآورد کرده اند. این املاح میتواند تمام سطح کره زمین را به ضخامت ۴۵ متر بپوشاند و اگر فقط روی قارهها قرار گیرد، ضخامت آن به ۱۵۳ متر خواهد رسید. کلرور سدیم به تنهایی ۷۷ درصد املاح آب اقیانوس را تشکیل میدهد. بنابراین اقیانوسها را میتوان مخازن عظیم نمک به حساب آورد. مهمترین ویژگی آب اقیانوس داشتن ترکیب ثابت است. یعنی با وجود اینکه درجه شوری برحسب زمان و مکان تغییر میکند، مقدار نسبی عناصر اصلی تقریبا ثابت میماند. املاح و عناصر دیگری در آب اقیانوس وجود دارد که مقدار نسبی آنها در آب ثابت نیست. مهمترین آنها فسفاتها ، نیتراتها ، نیتریتها ، سیلیکاتها ، مس ، آهن، روی و منگنز است. این املاح را که به مصرف تغذیه پلانکتونها میرسد، املاح تغذیهای میگویند.

● درجه شوری آب اقیانوسها

منظور از درجه شوری ، وزن تمام نمکهای موجود در یک لیتر آب اقیانوس در هر نقطه میباشد. برای تعیین درجه شوری ، روشهای غیرمستقیم مختلفی وجود دارد. با استفاده از جدول مخصوص میتوان از وزن مخصوص آب دریا و یا از مقدار کلر استفاده کرد. قابلیت هدایت الکتریکی آب و میزان شکست نور در آن با میزان درجه شوری نسبت مستقیم دارد. از این دو ویژگی نیز می توان برای محاسبه درجه شوری آب دریا استفاده کرد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

برای هر سیستم آبیاری (سطحی – تحت فشار) باید مراحل خاصی دنبال شود ونکات زیر را درنظر گرفت .

الف- شرح مسئله

اولین گام درطراحی یک سیستم آبیاری، توصیف مسئله وتعیین هدف است .یعنی اینکه باید دانست که هدف ازطرح سیستم چیست ؟ بااحداث سیستم چه منافعی حاصل خواهد شد؟ چه میزان درمصرف آب صرفه جویی می شود ؟افزایش عملکرد محصول به چه میزان خواهد بود؟

ب- جمع آوری داده ها واطلاعات مورد نیاز

مهمترین و وقت گیرترین قسمت درطراحی سیستم آبیاری جمع آوری اطلاعات وداده هاست . این گام رابا تأمل و وسواس بیشتری باید برداشت ؛ زیرا سیستمهای آبیاری درهنگام کاربرد ، شرایط محیطی راتغییرمی دهندولذا برای آنکه طراحی به نحو صحیحی انجام شود باید درمورد خصوصیات فیزیکی وشیمیایی خاک ، خصوصیات شیمیایی آب ، عامل های آب وهوایی ، عکس العمل گیاه نسبت به آبیاری ، هزینه هاودرآمدهای اقتصادی ، مسائل اجتماعی وموانع موجود بر سر راه انجام پروژه ، اطلاعات کافی دراختیارباشد.

ج- انتخاب نوع سیستم آبیاری

پس ازجمع آوری داده های هواشناسی ، خاک ،وشرایط فیزیکی باید سیستم آبیاری مناسب انتخاب شود. دربعضی مناطق شرایط به گونه ای است که باید یک سیستم خاصی انتخاب وطراحی واجرا شود .اما درمناطق وشرایطی که امکان استفاده ازچند نوع سیستم آبیاری وجود دارد بایستی چند نوع سیستم درمقایسه با یکدیگرتحلیل ودرنهایت سیستمی انتخاب شود که بیشترین سوددهی را داشته باشد . ذکراین نکته ضروری است که هیچ سیستم آبیاری را نمی توان یافت که تمام شرایط موجود منطبق برآن باشد ؛ اما سیستمی را باید انتخاب کرد که ازروشهای دیگرمناسب ترباشد. د رانتخاب سیستم آبیاری شرایط اجتماعی ، اقتصادی وبه خصوص درجه پذیرش زارعان با آن راباید در نظرگرفت .

اطلاعات مورد نیاز درطراحی

طراحی سیستم های آبیاری براساس اطلاعاتی است که ازمنطقه جمع آوری ومورد تجزیه وتحلیل قرار

می گیرد . بنابراین یک طرح زمانی کارآیی لازم راخواهد داشت که داده های جمع آوری شده صحیح باشد. البته داشتن اطلاعات درست شرط لازم برای مؤفقّیت سیستم هست، ولی کافی نیست . اصولاًنداشتن آمار واطلاعات از یک منطقه به مراتب بهترازداشتن آمارواطلاعات غلط ازآن است.اطلاعات مورد نیازدرطراحی سیستم های آبیاری به دو گونه اند:

الف- داده های فیزیکی

ب- داده های غیرفیزیکی

داده ها اطلاعات فیزیکی را می توان درپنج دسته تقسیم بندی نمود:

۱- اطلاعات مربوط به خاک

۲- اطلاعات مربوط به گیاهان زراعی

۳- اطلاعات مربوط به آب وهوا

۴- اطلاعات مربوط به آب

۵- اطلاعات مربوط به سیستم آبیاری

مرجع تخصصی آب و فاضلاب