موقعيت تصفيه خانه: 

تصفيه خانه آب رشت (تصفيه خانه آب سنگر) در 20 كيلومتري جنوب شرقي شهر رشت قرار دارد. اين تصفيه خانه به منظور تأمين آب شهرهاي رشت، خمام، انزلي، لاهيجان، لنگرود، سياهكل، آستانه اشرفيه و كياشهر براي جمعيتي حدود  2،300،000 نفر با ظرفيت 3000 ليتر در ثانيه در نظر گرفته شده است . ظرفيت نهايي اين تصفيه خانه 6000 ليتر درٍ ثانيه مي باشد .

ويژگيهاي تصفيه خانه :
ازويژگيهاي مهم اين پروژه بتن ريزي در زمينهايي است كه تراز سطح آبهاي زيرزميني آن بالا بوده و اعمال تمهيدات لازم براي خشك كردن آن اجتناب ناپذير بوده است.

 همانطور که می دانید، منابع تامین آب مصرفی ما انسانها(اعم از رودخانه ها، چاهها، چشمه ها، سدها و ...) آلوده به میکروب ها و میکروارگانیزمهایی هستند که استفاده از این آبها را بدون ضدعفونی کردن، برای ما غیر ممکن می سازند. سازمانهای آب و فاضلاب شهری برای از بین بردن میکروارگانیزمهای بیماری زا و تامین آب مصرفی بهداشتی برای شهروندان، اقدام به اضافه کردن کلر به آب می کنند.

کلرزنی امروزه به عنوان متداولترین روش گندزدایی آب آشامیدنی در دنیا مورد استفاده قرار می گیرد. اما استفاده از کلر علیرغم اینکه مزایا و فواید بسیاری به همراه دارد، دارای معایب و مضراتی نیز هست. به همین دلیل متخصصان ضمن توصیه روشهای جایگزین کلرزنی، تاکید دارند که کلر باقیمانده در آب شهری، در نقطه مصرف و درست قبل از نوشیدن، از آب حذف شود.

در این مقاله سعی می کنیم علاوه بر توجه به مزایای فرآیند کلرزنی، به مضرات آن نیز اشاره کنیم.

  1- مقدار تصفیه آب: 

شدت جریان فیلترهای نانوسرام بدون استفاده از فشار حدود یک تا 5/1 لیتر بر ساعت، به ازای هر سانتی‌متر مربع از فیلتر است. حداکثر فشار چهار bar می‌تواند به فیلتر اعمال شود که منجر به شدت جریان 9 تا ده لیتر بر ساعت به ازای هر سانتی‌متر مربع از فیلتر خواهد شد. کارتریج فیلترهای نانوسرام دارای یک طراحی تاخورده است که سطح آنها را افزایش می‌دهد. همچنین طبق گزارش فیلتر به طور متوسط مقاومت عملکردی بالایی نسبت به غشاهای بسیار متخلخل دارد. 

هزینه:

شرکت آرگوناید (Argonide) هزینه تولید فیلترهای نانوسرام را ارزان اعلام کرده است؛ چرا که آنها می‌توانند با استفاده از فناوری کاغذسازی تولید شوند. در حال حاضر هر متر مربع فیلتر ده دلار هزینه برمی‌دارد، که ممکن است این مقدار به سه دلار برسد. کار تریج فیلترها به ازای 20-200 فیلتر، وابسته به قطر آنها در حدود 37 دلار هزینه دارند. صفحات فیلتر می‌توانند با قرار گرفتن در اطراف لوله‌های فلزی، بین دو فیلتر متداول و یا در یک نگهدارنده مجزا، هزینه نهایی فیلتر را کاهش دهند. فیلترهای نانوسرام به جای جمع‌آوری ذرات بسیار ریز بر روی سطح، آنها را جذب می‌کنند؛ بنابراین نسبتاً عمر مفید و طولانی‌تری دارند. 

 معمولا از اشعه ماورای بنفش جهت میکروب زدایی بهتر آب در کنار روشهای دیگر مانند کلرزنی و اسمزمعکوس استفاده می کنند.

این اشعه دارای طول موج 250 تا 270 نانومتر است. برای تولید انرژی Ultra Violet ray ( UV ) با زدن قوس الکتریکی، لامپ حاوی بخار جیوه را باردار می کنند این عمل موجب تولید انرژی شده و  اشعه فرابنفش منتشر می شود.

این اشعه با تاثیر بر روی پروتوپلاسم و آنزیم سلولها سبب نابودی آنها می گردد. این اشعه قادر است فرم فعال باکتری، ویروس، تک یاخته و اسپور را غیر فعال و از تکثیر آنها جلوگیری کند. بسیاری از میکروارگانیزمهای بیماری زا عمر کوتاهی دارند و در صورت عقیم و غیر فعال شدن ، از بین می روند.

برای بهره برداری از تکنولوژی ماورای بنفش در تصفیه آب ، لامپ  را یا در خارج از آبی که قرار است تصفیه شود، قرار می دهند، یا اینکه آن را در درون آب  معلق می کنند. اگر قرار باشد این لامپ ها درون آب معلق شوند ، آنها را درون لوله های کوارتزی موسوم به Sleeve  قرار می دهند تا سرد نشوند. اگر آب حدود سه ثانیه در معرض این اشعه قرار بگیرد، ضدعفونی می شود.

مزایا و معایب تصفیه آب به وسیله اشعه ماورای بنفش (UV) :

عدم تولید محصولات جانبی زیانبار مانند تری هالومتان ها (که در اثر کلر زنی به وجود می آیند) ، بالا بودن ضریب اطمینان و مصرف کم انرژی از مزایای این روش محسوب می شود. اما به علت عدم ایجاد اشعه باقیمانده در داخل آب ، قادر به حذف آلودگی های احتمالی ثانویه که ممکن است بعد از تابش اشعه وارد آب شوند، نیستند.

لازم به ذکر است که لاشه میکروارگانیزمهای غیر فعال شده ، در آب باقی می ماند و می‌تواند تبدیل به خوراکی برای سایر میکروارگانیزمها و انگل های دیگر که پس از گندزدایی اولیه ، آب در معرض آنها قرار می گیرد ، شود. اشکال دیگری که در گندزدایی آب به وسیله اشعه ماوراء بنفش وجود دارد این است که احتمال دارد گروهی از میکروارگانیزمها به دلیل وجود ذرات معلق بسیار ریز در آب به طور کامل در معرض تابش اشعه قرار نگیرند و یا عده ای از آنها در سایه ذرات ریز معلق در آب پنهان شده و از تابش اشعه در امان بمانند.

 سه مورد اصلی استفاده از روش ضدعفونی با اشعه uv وجود دارد:

ضدعفونی مایعات
ضدعفونی فضاها
ضدعفونی سطوح اجسام
ضدعفونی مایعات

روش ضدعفونی با اشعه uv می‌تواند برای آب آشامیدنی ، آبهای فرایندی و فاضلاب یعنی تمامی مواردی که آب بدون آلودگی یا با آلودگی کاهش یافته مورد نظر است، استفاده شود. امروزه کلرزنی بیش از هر روش دیگری برای ضدعفونی کردن آب ، مورد استفاده قرار می‌گیرد ولی متاسفانه کلر "هالوفرم" هایی نظیر کلروفرم ایجاد می‌کند که احتمال تاثیر سرطان زایی آنها شناخته شده است. این امر باعث گردید که محققان به طور جدی در صدد جایگزینی و یا محدودکردن به کارگیری این ماده شیمیایی برآیند. تنها روش شناخته شده امروزی که هیچ تغییری در خواص شیمیایی و فیزیکی آب ایجاد نکرده و ماده ای به آب اضافه نمی‌نماید، ضدعفونی با اشعه ماورای بنفش است.

 مقدمه :

فرایندهای غشایی با دارا بودن مزایایی مانند کاهش مصرف انرژی ، انتقال جرم و راندمان بالا و سهولت کاربرد، از اهمیت بسزایی برخوردارند. در فرایندهای غشایی ، جداسازی اجزا مختلف از یکدیگر به دلیل مکانیسم غربالی ، انتقال ممانعتی از درون حفرات باریک غشا و سایر تقابل های بین اجزا و مواد غشا (از قبیل جذب سطحی و تقابل هابی الکتریکی) صورت می گیرد . برخی از موارد کاربرد این سیستم ها در صنایع غذایی ، تصفیه آب ، تغلیظ  و شفاف سازی اب میوه ها ، فراورده های شیر ، نوشابه های الکلی و پساب می باشد . در سیستم های جداسازی غشایی در مقایسه با یک تبخیر کننده ، آب بدون آن که تغییر فاز دهد از محلول جدا می شود . در یک سیستم جداسازی غشایی سیالی با دو جز یا بیشتر در تماس با غشا قرار گرفته که غشا اجازه می دهد ، اجزای خاصی از سیال (آب موجود در سیال) راحت تر از دیگر اجزا از آن عبور کنند . ماهیت فیزیکی و شیمیایی غشا (اندازه منافذ و توزیع اندازه منافذ در ان) روی جداسازی مایع تاثیر می گذارد .

  قابلیت اشعه خورشید برای گندزدایی، حداقل از زمان مطالعات آکرا و همکارانش در سال 1984 در دانشگاه آمریکایی بیروت در لبنان، شناخته شده است. از آن پس، نشان داده شد که در صورتیکه  آب در بطریهای شفاف (مثلاً بطریهای پلاستیکی و تمیز نوشابه) بمدت چند ساعت در معرض نور خورشید قرار بگیرد، می تواند تا درجه حرارت بیش از550C گرم شود، خصوصاً اگر یک طرف بطری با رنگ سیاه نقاشی شده باشد  یا بطری روی یک سطح تیره که گرما را جمع کرده و بازتاب می دهد ، خوابانده شود. این روش تصفیه، از اشعه UV خورشید  و اثر حرارتی آن به یک اندازه برای غیرفعال کردن میکروبهای منتقله بوسیله آب استفاده میکند. جزئیات این روش در بخش بعدی مورد بحث قرار خواهد گرفت.

متناوباً ، اگر سطح خارجی ظرف کاملاً سیاه شود یا در حالت مشابه، خود  قادر به جذب گرما باشد (مثل بیشتر ظروف فلزی)، فقط اثر حرارتی اعمال شده و درجه حرارت می تواند به بیش از 60 درجه سانتیگراد برسد. در این دما، آب و مایعات دیگر پاستوریزه می شوند چرا که بیشتر ویروسهای روده ای، باکتریها و انگلها بسرعت غیر فعال می شوند. بعلاوه، اگر یک ظرف مات و تیره با استفاده از یک بازتابنده خورشیدی یا چراغ خوراک پزی خورشیدی در معرض تابش بالایی از  خورشید قرار بگیرد، دمای آب می تواند به 650C نیز برسد، یعنی دمای پاستوریزاسیونی که قادر است تقریباً همه پاتوژنهای روده ای را در مدت چند ده دقیقه تا چند ساعت غیر فعال نماید.

در مناطقی از جهان که امکان پخت و پز خورشیدی فراهم بوده و بصورت گسترده بکار می رود، پاستوریزاسیون خورشیدی آب، دیگر نوشیدنی ها و نیز غذای نوزادان گزینه کاربردی، در دسترس و قابل کنترل برای تصفیه خانگی آب می باشد. بازتابنده های خورشیدی یا چراغهای خوراک پزی خورشیدیِ کم هزینه، می تواند از مواد ساده و مقرون به صرفه ای نظیر مقوا و فویل آلومینیوم ساخته شود. این تکنولوژی که برای تصفیه آب و آماده سازی غذا بکار می رود، بصورت میدانی در بخشهایی از جهان مانند کنیا، تانزانیا، اتیوپی، ویتنام و بعضی از کشورهای آمریکایی آزمایش شده است. محدودیت بزرگ گرمایش خورشیدی این است که در یک زمان خاص، فقط حجم اندکی از آب (حدود 10 لیتر) در هر ظرفِ آب یا بازتابنده خورشیدی بصورت مناسبی در معرض تابش خورشید قرار می گیرد. بهر حال استفاده از ظروف متعدد آب و متناوب آن جمع کننده های خورشیدی (بعنوان مثال مواد پوششی فلزی)، حجم آب قابل تصفیه با حرارت خورشید را در یک زمان مشخص، بطور اساسی افزایش می دهد. دیگر محدودیت مهم گرمایش خورشیدی، در دسترس بودن اشعه خورشید است که با تغییر فصول، شرایط آب و هوایی (مترولوژیکیِ) روزانه و موقعیت جغرافیایی بشدت تغییر می کند. اگرچه در بیشتر مناطق کشورهای در حال توسعه، بدلیل آفتابی و نیمه آفتابی بودن اکثر روزها (تقریباً 300-200 روز در سال)، وضعیت تابش خورشید برای گرمایش خورشیدی آب و نیز پخت و پز، مناسب است.

سومین محدودیت بالقوه گرمایش خورشیدی برای گندزدایی آب، تعیین درجه حرارت آب است. دماسنجها تا حدی گرانقیمت هستند و ممکن است در مناطق زیادی از کشورهای در حال توسعه در دسترس نبوده یا امکان تهیه آنها وجود نداشته باشد. در هر صورت، چند شاخص دمایی ساده وکم هزینه ساخته شده است که یکی از ساده ترین و موثرترین آنها شاخص پاستوریزاسیون آب با قابلیت استفاده مجدد (WAPI) می باشد که بر اساس دمای ذوب موم سویا ساخته شده است. WAPI شامل یک لوله پلاستیکی تمیز است که بخشی از آن با موم سویا (Soybean wax) -که در 700C ذوب می شود- پر شده است، همچنین دارای یک تکه نایلون می باشد که از هر انتها به یک واشر استیل ضد زنگ متصل شده است. WAPI داخل آب قرار داده می شود تا موم در قسمت بالای لوله گرم شود. وقتی که موم به 700C رسید، ذوب شده و به قسمت پایین لوله سرازیر می شود، در نتیجه یک شاخص بصری ساده که رسیدن به شرایط پاستوریزاسیون را نشان می دهد، بدست می آید. البته شاخصهای مومی شکل مشابهی نیز با دماهای ذوب متفاوت که بستگی به نوع موم دارد، برای اهداف دیگر ابداع شده است.

 اثرات کلر بر سلامتی انسان :

کلر یکی از گازهای بسیار فعال است. به طور طبیعی به صورت عنصر وجود دارد. عمده ترین مصرف کنندگان کلر شرکتهایی هستند که کلرید اتیل و سایر محلولهای دارای کلر، چسبهای کلر پلی وینیل (PVC)، کلروفلوئوروکربن و اکسیدهای پروپیلن را میسازند. در شرکتهای کاغذ سازی از کلر برای سفید کردن کاغذ استفاده میکنند. گیاهانی که در آب یا فاضلاب برای تصفیه به کار میروند اغلب از انواعی هستند که میزان کلر آب را افزایش میدهند تا از انتشار میکروارگانیسمهایی که سبب بیماری انسان میشود، جلوگیری کنند.

تماس با کلر ممکن است در محل کار یا در هر محیطی که کلر در هوا، آب یا زمین منتشر میشود، صورت گیرد. افرادی که از سفید کننده ها و مواد شیمیایی ضد عفونی کننده استخر استفاده میکنند، فقط با کلر در تماس نیستند. کلر معمولاً در صنعت به کار میرود.

 کربن فعال به عنوان یک جاذب دارای کاربردهای مهم و حیاتی میباشد. این ماده از پیرولیز موادگیاهی حاوی کربن تولید میشود و تحت عملیات فعالسازی قرار میگیرد.

تولید و بررسی خواص کربن فعال:

کربن فعال به عنوان یک جاذب دارای کاربردهای مهم و حیاتی میباشد. این ماده از پیرولیز موادگیاهی حاوی کربن تولید میشود و تحت عملیات فعالسازی قرار میگیرد.

با توجه به نوع موادخام مصرفی، کربنهای فعال دارای اندازه منفذ و شکلهای متفاوت هستند و از طرفی با توجه به اندازه منفذ و توزیع اندازه دارای کاربردهای گسترده و ویژهای میباشند. در این مقاله مراحل تولید کربن فعال و ساختار منفذی انواع کربن فعال مورد بررسی قرار میگیرد.

کربن فعال به گروهی از مواد اطلاق میشود که مساحت سطح داخلی بالا، تخلخل و قابلیت جذب گازها و مایعات شیمیائی را دارند. کربنهای فعال به عنوان جاذبهای حیاتی در صنایع شناخته شدهاند و کاربردهای گستردهای با توجه به قابلیت جذب گازها و مایعات مزاحم دارند و میتوان از آنها برای تصفیه و پاکسازی و حتی بازیافت موادشیمیائی استفاده نمود.

 چنانچه نیتریفیکاسیون در تصفیه‌خانه محقق نشود این عمل در آبهای پذیرنده بوقوع خواهد پیوست و بنابر این اکسیژن مورد نیاز مازادی بر رودخانه اعمال خواهد شد.

دو گونه مهم میکروارگانیسمها که در فرآیند نیتریفیکاسیون دخالت دارند. نیتروزوموناس و نیتروباکتر می‌باشند. باکتری نیتروزوموناس دارای سلول میله‌ای شکل، متحرک، بدون اسپور و هوازی مطلق است و بهترین رشد آن در دمای 20 تا 25 درجه سانتی‌گراد می‌باشد.

نیتروباکتر، میکربی بدون اسپور، غیرمتحرک و میله‌ای است. نیتروباکتر هم مطلقاً هوازی است این میکروارگانیسمها اتوتروف هستند و انرژی لازم برای رشد را از اکسیداسیون مواد معدنی ازت بدست می‌آورند و برای سنتز به جای کربن آلی از کربن معدنی (دی‌اکسیدکربن) استفاده می‌کنند.

توانایی نیتروزوموناس محدود به اکسیداسیون آمونیاک به نیتریت می‌باشد. از طرف دیگر نیتروباکتر اکسیداسیون نیتریت به نیترات را به انجام می‌رساند، چون فرآیند نیتریفیکاسیون یک واکنش زنجیره‌ای است . فرآیندهای تصفیه باید طوری باشد که محیط مناسب را برای رشد هر دو نوع باکتری نیترات‌ساز فراهم سازد.

باکتریهای مربوط به فرآیند نیتریفیکاسیون اتوتروف بوده و واکنش را در دو مرحله به انجام می‌رسانند.

برای اینکه در راکتور لجن فعال نیتریفیکاسیون روی دهد سه شرط اساسی لازم است:

1-متوسط زمان ماند سلولی طرح باید برای نیترات‌سازها کافی باشد. ممکن است متوسط زمان ماند سلولی نیترات‌سازها بیش از متوسط زمان ماند سلولی مورد نیاز برای حذف سوبستره باشد

2-زمان ماند هیدرولیکی باید برای وقوع نیتریفیکاسیون کافی باشد.

3-اکسیژن تامین شده در حوض باید برای نیتریفیکاسیون کافی باشد، چنانچه اکسیژن کافی تامین نشود، حذف سوبستره اتفاق خواهد افتاد ولی میزان نیتریفیکاسیون محدود خواهد شد.

 مانیتورینگ فرآیند استریل (CDC)

چگونه می توان از صحت استریلیزاسیون مطمئن شد؟

تست های بیولوژیکال هر چند وقت یکبار باید انجام شوند؟

در صورت استریل ایمپلنت ها دستورالعمل انجام تست اسپور چگونه است؟

اگر تست اسپور(بیولوژیکال) مثبت بود چه کنیم؟

عوامل موثر بر اثر بخشی استریلیزاسیون چیست؟  



به طور عمده به سه طریق می توان از صحت استریلیزاسیون اطلاع حاصل کرد که البته بسته به نوع آنچه که می خواهیم استریل کنیم متفاوت است. این روشها

1- مکانیکی

2-شیمیایی

3-بیولوژیکال است.

 آشغالگیر :

آشغالگیری که اولین واحد تصفیه خانه های رایج می باشد، عمل حذف آشغالهای با اندازه نسبتا بزرگ از فاضلاب عبوری را انجام می دهد که منبع مهمی برای میزان BOD فاضلاب محسوب شده و نیز امکان آسیبب رسانی به تجهیزات مکانیکی تصفیه خانه را دارند. آشغالگیرها معمولا از میله های با جنس استیل که بصورت موازی کنار هم قرار می گیرند تشکیل شده و تمیز کردن آنها بصورت دستی و یا مکانیکی انجام می شود. 

آشغالگیر مکانیکی :

در آشغالگیرهای مکانیکی، شبکه آشغالگیر توسط یک بازوی مکانیکی که از یک  سوییچ در بالادست آشغالگیر فرمان می گیرد، تمیز می شود. 

برخی ویژگیهای آشغالگیرهای مکانیکی عبارتند از :

•حداقل مقاومت در برابر جریان آب و کمک به استفاده موثرتر از کانال 

• نگهداری و تعمیر آسان آشغالگیر

 هواده ها :