بازیابی آب، بازیابی پساب و استفاده مجدد از فاضلاب های تصفیه شده شرکت لیان تدبیر،
بدون تردید ” آب ” نقش بسیار مهمی در رشد و توسعه صنعت ایفا می کند و در کشورهایی که با کم آبی نسبی روبرو هستند، این نقش بسیار مهم تر و پر رنگ تر خواهد بود. در سالهای اخیر که بعلت مصرف بی رویه و کاهش نزولات جوی و شاید هم تغییرات آب و هوایی، مساله کمبود آب و خشکسالی در بسیاری از کشورهای دنیا، حتی کشورهای پیشرفته مثل آمریکای شمالی بروز نموده، مشکلات بسیار زیادی در روند توسعه کشورها ایجاد شده و علاوه بر آنکه تغییرات زیادی در زندگی روزمره مردم عادی ایجاد نموده اثرات اقتصادی مهمی نیز بر جای گذاشته بطوریکه روشهای عادی و متداول کشاورزی و صنعتی در اثر کمبود آب دستخوش دگرگونی گشته و بعضاً مشاهده می گردد که مجموعه این عوامل باعث اثرات اقتصادی- توسعه ای بسیار ژرفی در زندگی مردم عادی نواحی مختلف دنیا شده است.
بنابراین مهمترین روش های مواجه با کم آبی و بی آبی را شاید بتوان بشرح زیر خلاصه نمود:
1- مدیریت بهتر آب با توجه به منابع آبی موجود و موارد مصرف (مدیریت تامین و مدیریت مصرف) آب در بخشهای مختلف که شاید کلیه جوانب شبکه تامین و تولید و تصفیه و مصرف و بازیافت و … را در بر بگیرد.
2- کاهش مصرف آب در کلیه زمینه ها اعم از آب شرب و مصرفی مردم شهری، آبهای مصرفی در صنایع و آب مورد استفاده در کشاورزی. با توجه به اینکه در کشوری مثل ایران حدوداً 6 درصد آب مصرفی در بخش شهری و حدوداً 4 درصد در بخش صنعتی و بقیه، یعنی 90 درصد، در بخش کشاورزی مصرف می گردد بنابراین فشار زیادی به بخش کشاورزی برای کاهش مصرف وارد می شود. (البته در بسیاری از نقاط دنیا هم وضعیت مشابه ای وجود دارد). در بخش صنعتی نیز کاهش مصرف و بازیابی و بازچرخش آب بسیار حائز اهمیت شده است.
3- استفاده از آب های غیر متعارف (Unconventional) که شامل آب های با آلودگی کم، فاضلاب های صنعتی و شهری بازیافت شده؛ آب های شور و لب شور و بطور کلی آب هایی می گردد که در وضعیت موجود قابلیت استفاده را ندارند و تنها با اعمال روش های تصفیه و حذف عوامل نامطلوب امکان تبدیل این آب ها به آب قابل مصرف وجود دارد. در سال های اخیر که آب دریا هم علیرغم شوری زیاد، بعنوان یکی از منابع آبی مطرح شده در این چهارچوب قرار می گیرد.
در این زمینه استفاده از فاضلاب های تصفیه شده نقش مهمی را ایفا می کند.
بطور کلی آب های بازیافت شده ( بازیابی آبWater Reuse ، بازیابی پساب Wastewater Reuse ) برای موارد زیر بطور متعارف استفاده می شود:
– مصرف آب های بازیافتی (بازیابی آبWater Reuse ، بازیابی پسابWastewater Reuse) برای آبیاری فضای سبز، کشاورزی
– بازیابی آبWater Reuse ، بازیابی پسابWastewater Reuse جهت استفاده در بخش صنعت برای مصارف مختلف
– بازیابی آبWater Reuse ، بازیابی پسابWastewater Reuse جهت استفاده برای پرورش آبزیان
– بازیابی آبWater Reuse ، بازیابی پسابWastewater Reuse جهت استفاده برای شارژ آب های زیرزمینی و جلوگیری از نفوذ آب های شور
– بازیابی آبWater Reuse ، بازیابی پسابWastewater Reuse جهت استفاده برای پروژه های تفریحی- تفرجگاهی، مثل دریاچه های مصنوعی، زمین بازی، و …
استفاده از بخش های فوق بنا بر نوع مصرف آب، نیاز به کیفیت و کمیت مشخصی دارد تا اثرات تخریبی استفاده از آب های آلوده مهار شده و از اختلالات زیست محیطی جلوگیری گردد.
در بسیاری از کشورها مقررات و آیین نامه های زیادی برای استفاده مجدد از آب های آلوده تصفیه شده و یا آب های با آلودگی کم و همچنین استفاده مجدد از فاضلاب ها تدوین شده و در حقیقت این موضوع تا حدود زیادی قانون مند شده است. در ایران نیز ضوابط مختلفی برای کاربری های مختلف وجود دارد اگر چه هنوز عمومیت نیافته است. با این وجود بدلیل رشد جمعیت و توسعه شهری و صنعتی سریع در دهه های اخیر و خشکسالی های متوالی توجه به استفاده از آب های غیر متعارف بسیار افزایش یافته و هم اکنون بسیاری از واحدهای صنعتی بزرگ از جمله پتروشیمی ها، صنایع معدنی، صنایع فولاد نیروگاه ها خریدار جدی فاضلاب تصفیه شده شهرهای اطراف خود شده اند. در بسیاری از واحدهای کوچک و متوسط صنعتی نیز بازچرخش و استفاده مجدد از آب های دورریز (بازیابی آبWater Reuse ، بازیابی پسابWastewater Reuse) اهمیت فراوانی پیدا نموده است. به این ترتیب پیش بینی می شود که تا ده سال آینده سرمایه گذاری بسیار زیادی روی این موضوع انجام بگیرد و بطور کلی کمبود آب در بسیاری از بخش های کشور از طریق باز چرخش و “باز-مصرف” آب (بازیابی آبWater Reuse ، بازیابی پسابWastewater Reuse) جبران شود.
معیارهای زیست محیطی جهت استفاده از آب های بازیافتی (بازیابی آبWater Reuse ، بازیابی پسابWastewater Reuse)
1-1 آب و آلودگی آب
نخستین عامل زیست محیطی و در عین حال نخستین شاخص ارزیابی زیست محیطی که مورد بحث قرار می گیرد، عامل آب و مسائل مربوط به آلودگی آن است. بر حسب موضوع مطالعه، در اینجا عمدتاً به بحث درباره آلودگی آب توسط مواد شیمیائی ناشی از فعالیتهای صنعتی و یا شهری پرداخته شده و به سایر اشکال آلودگی آب تنها در صورت لزوم پرداخته می شود. تا کنون تعاریف گوناگونی برای آلودگی آب ارائه گردیده است. سازمان جهانی بهداشت در کنفرانس ژنو (1961) تعریف زیر را برای بیان مفهوم آلودگی آب ارائه نمود:
«آب وقتی آلوده خوانده می شود که بر اثر فعالیت های انسانی، در ترکیب یا خواص بطور مستقیم یا غیرمستقیم تغییراتی حاصل شود تا حدی که بر اثر این تغییرات، آب برای مصارفی که قبلاً در حالت طبیعی به کار می رفت نامطلوب گردد».
آلودگی و مواد آلاینده آب توسط «آئین نامه جلوگیری از آلودگی آب» نیز با الهام از تعریف سازمان جهانی بهداشت تعریف شده و به همین دلیل در اینجا، این تعاریف رسمی نیز ارائه می شوند. بر این اساس «آلودگی آب عبارت است از تغییر مواد محلول، نا محلول و یا تغییر درجه حرارت و دیگر خواص فیزیکی، شیمیائی و بیولوژیک آب در حدی که آن را برای مصرفی که برای آن مقرر بوده است، مضر یا غیرمفید سازد». مواد آلاینده کننده آب … عبارت است از هر نوع مواد یا عوامل فیزیکی و شیمیائی که باعث آلودگی آب گردیده و یا به آلودگی آن بیفزاید.
مواد آلوده کننده آب یا آلاینده های آب می توانند بر حسب آنکه از کدام منبع آلاینده به محیط وارد شده باشند به اشکال مختلف طبقه بندی شوند. سازمان جهانی بهداشت میان شاخص های کیفی زیر تفاوت قایل می شود:
– آلاینده های بیولوژیک
– آلاینده های رادیواکتیو
– آلاینده های سمی
– مواد شیمیائی بیماری زا
– آلاینده های فیزیکی
آلاینده های فوق می توانند به اشکال مختلف در فاضلاب حضور داشته باشند:
1- مواد غیرمحلول و معلق آلی مانند باکتری ها، قارچ ها، جلبک ها، مواد آلی با منشاء سوخت و انرژی
2- مواد معلق غیر آلی مانند ذرات مختلف کانی ها، خاک و …
3- مواد محلول مانند ازت و ترکیبات ازته، آمونیاک، کربنات ها، سولفات ها،
4- محلول های کلوئیدی مانند رنگ ها، نفت و مشتقات نفتی، اسیدها، اکسید آهن
آلاینده های آب از نظر ماهیت و منشاء نیز تفاوت های بارزی را نشان می دهند:
1- آلاینده های درشت مانند مواد رسوب شونده
2- مواد معلق و شناور مثل چربی ها ترکیبات نفتی
3- آلاینده های کلوئیدی مانند مواد آلی، اسیدها، رنگ ها
4- آلاینده های مولکولی مانند آهن، منگنز، آمونیاک، نیترات ها،
5- آلاینده های گازی شکل محلول در آب مانند گازهای ازت (ناکس NOx) و ترکیبات گوگرد (Sox)
در هر صورت هر چقدر هم جهت طبقه بندی آلاینده های آب اعم از منشاء شهری یا صنعتی دقت به خرج رود، به دلیل ماهیت بسیار پیچیده و متنوع صورت مسئله، رسیدن به یک نتیجه ارضاءکننده امکان پذیر نمی باشد.
ساده ترین آلاینده های آب، مواد و ترکیباتی هستند که از قابلیت تجزیه بیولوژیک برخوردار بوده و به سرعت تجزیه می شوند مانند فاضلاب خانگی. متنوع ترین و در عین حال پیچیده ترین انواع آلودگی ها در نتیجه فعالیت های صنعتی به وجود می آیند که از جمله می توان به ترکیبات آلی، فلزات سنگین (جیوه، کادمیوم، سرب، روی، آرسنیک و غیره)، مواد اسیدی و قلیائی، مواد رادیواکتیو، املاح، دترجنت ها و حرارت (آلودگی حرارتی) اشاره نمود. با توجه به پیشرفت روزافزونی که در نوع مواد اولیه، فرایند تولید و محصولات نهائی صورت می گیرد – برای مثال در صنایع شیمیایی – شناسائی و طبقه بندی مواد آلاینده موجود در فاضلاب های صنعتی به نحوی فزاینده دچار پیچیدگی می شود. با این حال جهت استقرار واحدهای تولیدی و صنعتی در محیط های شهری می بایست توجه را به سمت واحدهائی معطوف نمود که عمدتاً دارای فاضلاب انسانی یا فاضلاب شبه انسانی باشند. منظور از فاضلاب شبه انسانی به طور مشخص فاضلابی است که از قابلیت تجزیه بیولوژیک برخوردار بوده و بتوان آن را توسط شبکه جمع آوری فاضلاب شهری جمع آوری و در تصفیه خانه شهری پالایش نمود.
به همین منظور هم کاربرد و استفاده مجدد از فاضلاب ها به کیفیت این گونه آب ها پس از اعمال عملیات تصفیه بستگی خواهد داشت.
1-2 منابع آلاینده آب
ترکیب مواد آلاینده موجود در فاضلاب – یا بطور کلی – کیفیت فاضلاب تابعی است از منابع آلاینده و نیز ساختار اقتصادی منطقه مورد نظر، بر این اساس سه نوع فاضلاب قابل تشخیص می باشد:
1- فاضلاب خانگی که حاوی مدفوع انسان و فاضلاب حاصل از آشپزخانه، حمام، اجزاء برخی مواد مصرفی در خانه (سبزیجات، کاغذ و موارد مشابه) است.
2- فاضلاب شهری که عمدتاً شامل فاضلاب خانگی و نیز فاضلاب صنایع و واحدهای تولیدی که دارای فاضلاب آلی بوده و به سیستم جمع آوری و تصفیه فاضلاب شهری تخلیه می شوند، می باشد.
3- فاضلاب صنعتی که بر حسب نوع صنایع طبقه بندی می شوند.
طبق تعریف مندرج در «آئین نامه جلوگیری از آلودگی آب» منابع آلاینده آب عبارت است از هرگونه منبعی که فعالیت یا بهره برداری از آن موجب آلودگی آب شود. در آئین نامه مزبور منابع فاضلاب کشاورزی نیز در کنار منابع خانگی، شهری و صنعتی در زمره منابع آلوده کننده آب به شمار آمده است. بحث اصلی متوجه فاضلاب های تولیدی و صنعتی است، لیکن از انجا که هر واحد تولیدی بالاخره فاضلاب انسانی تیز تولید می نماید اشاراتی مختصر در زمینه فاضلاب انسانی نیز به عمل می آید.
فاضلاب های شهری مخلوط فاضلاب انسانی و صنعتی، به طور کلی حاوی مدفوعات انسانی و مواد شونده بوده و در مقایسه با فاضلاب خانگی ترکیبی مشابه را نشان می دهد. به همین دلیل می توان این نوع فاضلاب را با فاضلاب خانگی قابل قیاس دانست.
به منظور دریافت دیدی نسبی از فاضلاب خانگی و مقایسه آن با فاضلاب های مخلوط انسانی – صنعتی، جدول شماره1 ارائه می گردد. مقدار فاضلاب انسانی یک واحد تولیدی همواره با تعداد پرسنل، ساعات کار در روز و میز امکانات بهداشتی موجود در محیط کار (نوجود توالت، دستشوئی، حمام آب گرم و سرد) رابطه مستقیم دارد. به عبارت دیگر هر چه امکان دسترسی به این قبیل تجهیزات بیشتر باشد، امکان افزایش فاضلاب انسانی نیز بیشتر می گردد.
جدول شماره 1- طبقه بندی کیفیت فاضلاب خانگی، ارقام برحسب میلی گرم / لیتر
کیفیت فاضلاب های صنعتی – همانگونه که قبلاً اشاره گردید – می توند بر حسب مواد اولیه، فرآیند تولید و مراحل مختلف مصرف آب و نحوه استفاده از آب در فرایند تولید کاملاً متفاوت باشد. به همین دلیل انجام طبقه بندی های کلی در مورد فاضلاب های صنعتی نمی تواند استفاده کاربردی بیابد. کیفیت هر فاضلاب صنعتی و تولیدی می بایست در ارتباط با همان واحد تولیدی مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد. در این رابطه می توان مجدداً به این نکته به عنوان شاخص ارزیابی اشاره نمود که تنها فاضلاب های تولیدی می توانند به شبکه فاضلاب شهری تخلیه شوند که دارای ویژگی های فاضلاب شبه انسانی باشند. در مرحله بعدی می بایست از تخلیه فاضلاب هائی که از خصوصیات زیر برخوردارند. به شبکه جمع آوری فاضلاب شهری خودداری نمود:
– فاضلاب هائی که حاوی مواد قابل اشتعال هستند.
– فاضلاب هائی که حاوی گازهای متعفن اند.
– فاضلاب هائی که حاوی مواد اسیدی، قلیائی، مقادیر زیاد چربی، مواد اکساینده قوی بوده و یا سایر ترکیباتی که قادرند در شبکه جمع آوری فاضلاب اخلال و یا عمل پالایش فاضلاب در تصفیه خانه را مختل نمایند.
– فاضلاب هائی که می توانند موجب مسدود شدن شبکه جمع آوری شوند.
– فاضلاب هائی که دارای درجه حرارتی بیش از 30 درجه سانتی گراد می باشند.
به عنوان آستانه مواد آلاینده ای که در فاضلاب های مجاز به تخلیه در شبکه جمع آوری فاضلاب شهری می باشند، ارقام مندرج در جدول شمار 2 را می توان مورد توجه قرار داد. ارقام آستانه نشان دهنده حداکثر مقدار مجاز می باشند.
جدول شماره 2- حداکثر مقادیر مجاز مواد آلاینده موجود در فاضلاب هائی که به شبکه جمع آوری و تصفیه فاضلاب شهری تخلیه می شوند. ارقام آستانه بر حسب میلی گرم / لیتر (در صورتیکه قید نشده باشند) می باشد.
جدول شماره3- ویژگی های برخی فاضلاب های تولیدی و صنعتی و منابع مربوطه
1-3 شاخص های سنجش آلودگی آب
به منظور سنجش کیفیت آب و میزان آلودگی آن شاخص های مختلفی وجود دارد که متأسفانه در ایران به استثنای موارد خاصی که صرفاً جهت سنجش میزان آلودگی آب به محاسبه این شاخص ها مبادرت می شود، کمتر مورد استفاده قرار می گیرند. فرم های استاندارد شده ای که تحت عنوان «طبقه بندی کیفیت شیمیائی آب برای مصرف شرب» معمولاً در طرح های مطالعاتی مورد استفاده قرار می گیرند، طبق معیارهای دانش روز دیگر نمی توانند پاسخگوی نیازهای بهداشتی جامعه باشند، زیرا عملاً معیارهای سنجش آلودگی آب را نادیده می گیرند. در اینجا به ذکر چند شاخص مهم جهت ارزیابی کیفیت آب و فاضلاب بسنده می شود. جهت کسب اطلاعات بیشتر می توان به منابع اصلی مثل شاخص های تعریف شده توسط سازمان بهداشت جهانی WHO-World Health Organization «استاندارد آب های قابل شرب» مراجعه نمود.
بخش عمده ای از آلاینده های موجود در فاضلاب از مواد آلی با قابلیت تجزیه بیولوژیک تشکیل یافته است. تجزیه بیولوژیک این ترکیبات منوط به وجود میکروارگانیسم های تجزیه کننده و نیز فراهم بودن امکانات حیاتی برای فعالیت این میکروارگانیسم ها می باشد. بدین منظور به محاسبه مقدار اکسیژن مورد نیاز جهت انجام فعالیت های بیوشیمیائی در آب یا BOD، بر حسب میلیگرم اکسیژن / لیتر یا گرم اکسیژن / متر مکعب فاضلاب مبادرت می شود. معمولاً مقدار BOD را برای مدت 5 روز محاسبه نموده و آن را به صورت BOD5 نمایش می دهند. مقدار BOD5 مقدار اکسیژنی است که طی مدت 5 روز و در دمای 20 درجه سانتی گراد جهت اکسیداسیون مواد آلی موجود در فاضلاب به مصرف می رسد، برای مثال آب نوشیدنی به دلیل پاکی فوق العاده دارای BOD نزدیک به صفر است در یک رودخانه تمیز مقدار BOD5 می تواند بین 1 تا 3 میلی گرم / لیتر باشد. به عنوان نمونه می توان به میزان BOD5 در رودخانه خرم آباد توجه نمود در نقاط مختلف این رودخانه مقدار BOD5 از صفر، یعنی پاکیزگی کامل، تا 15 میلی گرم / لیتر یعنی آلودگی بسیار شدید، نوسان می کند. این در حالی است که معمولاً مقدار BOD5 5 تا 8 میلی گرم / لیتر را برای رودخانه های آلوده شاخص قرار داده اند.
میزان BOD5 در فاضلاب خانگی معمولاً بین 200-300 میلی گرم / لیتر نوسان می کند. ولی در فاضلاب های صنعتی – مثلاً فاضلاب چرم سازی ها – مقدار آن ممکن است به چندین هزار میلی گرم در لیتر نیز برسد. برای فاضلاب هایی که مورد تصفیه بیولوژیک قرار گرفته اند، می بایست مقدار BOD5 از 30 میلی گرم / لیتر تجاوز ننموده و برای فاضلاب تصفیه شده ای که قرار است به یک منبع پذیرنده تخلیه شود، مقدار BOD5 نباید از آستانه 20 میلی گرم / لیتر فراتر رود.
با محاسبه BOD5 می توان به میزان مواد آلی که به سهولت اکسیده و تجزیه می شوند پی برد. به عبارت دیگر BOD5 در مورد آن دسته از آلاینده های آلی مانند روغن ها – چربی ها – مواد نفتی و غیره – که به کندی تجزیه شده و یا اصولاً تجزیه نمی شوند. مانند بسیاری از سنتزهای شیمیائی – هیچ نوع اطلاعاتی در اختیار قرار نمی دهد. بنابراین نباید توان اطلاعاتی BOD5 را بیش از آنچه که هست، ارزیابی نمود. از این رو شاخص BOD5 تنها می تواند در کنار سایر معیارهای سنجش کیفیت آب و فاضلاب دارای ارزش اطلاعاتی باشد.
سنجش مواد آلی موجود در فاضلاب نیز می تواند حائز اهمیت باشد. در گذشته این سنجش از طریق نیتراسیون فاضلاب یا پرمنگنات پتاسیوم انجام می شد. این روش به دلیل ضعف کارآئی آن امروزه به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد. امروزه این عمل از طریق اکسیداسیون فاضلاب با دی کرومات پتاسیوم انجام گرفته و نتیجه محاسبه نیز شیمیائی اکسیژن یا COD نامیده شده و بر حسب میلی گرم / لیتر بیان می گردد. در این روش تقریباً تمام مواد آلی به دی اکسید کربن و آب تبدیل می شود. به نظر محمدتقی منزوی «کاربرد مواد اکسید کننده برای تعیین درجه آلودگی فاضلاب خیلی آسان تر از روش تعیین مقدار BOD می باشد. ولی باید توجه نمود که بسته به نوع ماده اکسید کننده مصرفی، ممکن است تمام مواد آلی فاضلاب به ویژه مواد پاک کننده با این روش کاملاً اکسید نشوند. لذا دقت این روش کم است و تنها برای مقایسه کیفیت فاضلاب در مرحله های گوناگون تصفیه به کار می رود». محاسبه COD با استفاده از دی کرومات پتاسیم در سنجش میزان بقایای آلودگی در پساب تصفیه شده نیز حائز اهمیت است.
محاسبه مقدار کل ترکیبات آلی TOC بر حسب میلی گرم کربن / لیتر تیز می تواند اطلاعات مفیدی را در اختیار قرار دهد. البته باید توجه نمود که ارقام بدست آمده از محاسبه COD، TOC از آنجا که ترکیبات آلی حاوی درصدهای متفاوتی از کربن، هیدروژن، اکسیژن، ازت و غیره هستند. قابل تبدیل به یکدیگر نمی باشند.
یکی دیگر از شاخص های حائز اهمیت در سنجش کیفیت فاضلاب (و آب) مقدار اکسیژن محلول DO موجود در آن است. مقدار اکسیژن موجود در فاضلاب نمایشگر قدرت تصفیه پذیری طبیعی یا خودپالائی آن می باشد یعنی هر چه میزان اکسیژن محلول در فاضلاب بیشتر باشد، به همان نسبت قدرت تصفیه پذیری آن نیز بیشتر می گردد. به همین دلیل وجود مقادیر کافی از اکسیژن محلول در فاضلاب را می بایست یکی از شروط اولیه فعالیت میکروارگانیسم های هوازی و جلوگیری از فعالیت میکروارگانیسم های غیرهوازی و در نتیجه ممانعت از ایجاد بوی تعفن دانست.
تعیین مقدار مواد معلق SS، کل مواد معلق TSS، کل مواد خارجی TS و مواد محلول DS نیز از دیگر شاخص های سنجش کیفیت فاضلاب به شمار آنده و عمدتاً جهت تعیین میزان لجن حاصل از تصفیه فاضلاب مورد محاسبه قرار می گیرند.
جهت تخمین میزان آلودگی فاضلاب واحدهای تولیدی و صنعتی مستقر در شهرها که فاضلاب آنها توسط سیستم جمع آوری و تصفیه شهری انجام می گیرد، معمولاً از روش محاسبه «معادل سرانه فاضلاب انسانی» یا به اختصار «معادل جمعیت» PE استفاده می شود. محاسبه معادل جمعیت نشان می دهد که فاضلاب تولید شده در یک واحد صنعتی، معادل فاضلاب چه تعداد انسان است. برای مثال وقتی گفته می شود، معادل جمعیت برای تولید 1000 لیتر شیر 162 است، این رقم بدین معناست که فاضلاب حاصل از تولید 1000 لیتر شیر معادل مقدار فاضلابی است که 162 نفر روز تولید می نمایند.
هر چند محاسبه معادل جمعیت می تواند بسیار مفید باشد، ولی در ایران کاربرد این روش هنوز با مشکلاتی از جمله فقدان تحقیقات گسترده در زمینه فاضلاب های انسانی و صنعتی و در نتیجه فقدان داده های مربوط مواجه است. جهت محاسبه معادل جمعیت، مهمترین پیش فرض شناخت دقیق وضعیت فاضلاب شهری و نیز برخورداری از اطلاعات دقیق در زمینه فاضلاب های صنعتی محسوب شده که در حال حاضر فقدان چنین اطلاعاتی به خوبی احساس می شود.
حجم و کیفیت فاضلاب بستگی تام به الگوی مصرف و بهداشت جامعه دارد. در این مورد تفاوت های چشمگیری میان کشورهای صنعتی و کشورهای جهان سوم و جامعه شهری و جامعه روستائی در کشورهای جهان سوم و بالاخره در محله های مختلف شهری مشاهده می شود، بدیهی است وقوع هر نوع تغییر در الگوی مصرف و بهداشت رقم پایه معادل جمعیت را دچار دگرگونی می نماید. برای مثال می توان به تحولات رقم پایه معادل جمعیت در آلمان فدرال توجه نمود:
در این کشور از دهه پنجاه تا اواخر دهه شصت میلادی رقم پایه BOD5 سرانه برابر 54 گرم محاسبه و ارقام معادل جمعیت نیز بر مبنای همین رقم سنجیده می شد (در همان دوران رقم پایه در امریکای شمالی برابر 75 گرم مترمکعب بود). از اواخر دهه شصت تا اواخر دهه هفتاد میلادی، این رقم پایه در آلمان به 60 گرم مترمکعب رسید. بالاخره از اواخر دهه هفتاد میلادی به بعد رقم پایه 72 گرم متر مکعب محاسبه می شود. این تغییرات جملگی نشان دهنده تغییرات به وقوع پیوسته در الگوی مصرف و بهداشت جامعه می باشد. به عبارت دیگر در حالی که در دهه پنجاه میلادی مقدار BOD5 مورد نیاز جهت اکسیداسیون فاضلاب یک نفر روز 57 گرم در متر مکعب بود. در شرایط کنونی این رقم به 72 گرم / مترمکعب افزایش یافته که خود نشان دهنده افزایش تولید فاضلاب در این کشور می باشد.
جدول شماره 4- طبقه بندی کیفیت منابع آب سطحی
آشنائی با برخی آلاینده های مهم آب و اثرات آنها بر انسان
فاضلاب حاصل در بخش های تولیدی و صنعتی حاوی طیف وسیعی از مواد آلاینده بوده که هر یک از این مواد می توانند به صور مختلف بر انسان و محیط او تاثیر بگذارند. این تاثیرات از اینجا خورندگی در تاسیسات جمع آوری و تصفیه فاضلاب شروع شده و می تواند تا ایجاد اختلال و حتی توقف کامل عمل پالایش در تصفیه خانه ادامه یابد. در حقیقت برای اثرات زیست محیطی این قبیل فاضلاب ها نمی توان دامنه خاصی را متصور شد. در این بین بیش از هر چیز اثراتی جلب توجه می نمایند که به طرق مستقیم یا غیر مستقیم و سلامت انسان و مواد غذائی او را تهدید می نماید. بدیهی است این وضعیت در شرایطی پدید می آید که عمل جمع آوری و دفع فاضلاب به درستی صورت نگرفته و یا آنچه به نحوی نادرست در ایران مرسوم گردیده از فاضلاب به ظاهر تصفیه شده، بدون توجه به کیفیت میکروبیولوژیک و مواد موجود در آن، جهت فعالیت های کشاورزی استفاده به عمل آید. در همین رابطه باید توجه نمود که یکی از ویژگیهای فاضلاب صنعتی وجود مواد آلاینده پایدار یا تجزیه ناپذیر در آن است فلزات سنگین، رادیونوکلوئیدها (با نیمه عمرهای طولانی) بسیار پایدارند و برخی ترکیبات آلی (مانند ترکیبات هالوژنه) از پایداری زیاد یا تجزیه پذیری بسیار کند برخوردارند. بنابراین در صورت ورود این مواد به طبیعت، جمع آوری و خنثی سازی آنها دیگر مقدور نخواهد بود. در اینجا از میان انواع آلاینده های گوناگون موجود در فاضلاب های تولیدی و صنعتی به معرفی برخی میکروارگانیسم های بیماری زا و فلزات سنگین پرداخته می شود.
در بین برخی شاخه های تولیدی و صنعتی – مانند دباغی ها، سالامبورسازی، کشتارگاه ها، کارخانجات تولید کنسرو و امثالهم – فاضلاب آلوده به میکروب های مختلف به وجود می آید. در اینجا دو گروه میکروارگانیسم قابل تشخیص می باشند:
1. میکروارگانیسم هایی که فاقد خصوصیت بیماری زائی بوده و می توانند در جریان تجزیه بیولوژیک فاضلاب فعال شوند.
2. میکروارگانیسم هائی که بیماری زا بوده و در نتیجه تخلیه غیربهداشتی در محیط، قادرند شرایط بهداشتی جامعه را بشدت تنزل دهند (جدول شماره6). با اندکی تعمق در جدول شماره 6 مشاهده می شود که برخی از بیماری های مندرج در جدول در بسیاری از شهرهای ایران به شدت شایع بوده و از این حیث شهرهای مربوطه به صورت کانون آلودگی در آمده اند. از جمله می توان به بیماری های آسکاریس – خصوصاً در اصفهان – شیستوزما در مناطق گرمسیر غرب و جنوب و کرم های روده ای، تقریباً در تمام شهرهای ایران اشاره کرد.
جدول شماره 6: موجودات بیماری زا که در فاضلاب یافت می شوند
البته واضح است که اثرات بیماری زائی فاضلاب ها، تنها به بیماری های مندرج در جدول شماره 6 ختم نمی شود. از جمله مهمترین آلاینده های موجود در فاضلاب های صنعتی می بایست به فلزات سنگین اشاره نمود. برای مثال می توان از کارگاه های آبکاری که در گوشه و کنار شهرهای ایران، بدون جلب توجه چندان نشغول فعالیت می باشند یاد کرد. فاضلاب این کارگاه ها معمولاً علاوه بر اسیدها و قلیاها حاوی فلزات سنگینی چون کرم، نیکل، مس، کادمیوم، روی و املاح کرم و سیانور می باشد. جدول شماره 7 نشان دهنده حساسیتهای موجود نسبت به این فلزات می باشد.
البته تعدادی از فلزات سنگین در مقادیر بسیار اندک جهت حفظ سلامت و بقای ارگانیسم نقشی حیاتی داشته و وجودشان برای موجودات زنده ضروری می باشد. از این جمله اند منگنز (Mn)، مس (Cu)، کوبالت (CO)، مولیبدن (Mo)، آهن (Fe) و روی (Zn). ولی همین فلزات در غلظت های زیاد می توانند بر موجودات زنده و انسان اثر سمی داشته باشند. البته مهمترین و خطرناک ترین فلزات سنگین، یعنی جیوه (Hg)، سرب (Pb) و کادمیوم (Cd) هیچ نقش سازنده ای در حیات موجودات زنده ندارند.
فلزات سنگین از طریق فرآیندهای مختلف تولیدی و صنعتی وارد محیط می شوند:
– از طریق فرآوری سنگ معدن و ذوب آهن آلات اسقاط شده به صورت غبار
– در فرآیندهای گالوانیزاسیون و آبکاری به صورت محلول
– در تولید فولاد، کد شیمیائی، پالایشگاه نفت
– در نتیجه استفاده از فلزات سنگین به عنوان مواد افزودنی (additive) مانند مولیبدن در روغن گریس، سرب در بنزین اتومبیل و رنگها، مس در تولید کود شیمیایی. البته استفاده از سرب در بنزین و مس در کود شیمیائی در کشورهای پیشرفته ز نظر تکنولوژیک در حال منسوخ شدن است.
مهمترین ویژگی های فلزات سنگین را می توان در سر فصل های زیر خلاصه نمود:
1. پایداری یا تجزیه ناپذیری بیولوژیک
2. استعداد تجمع یافتن
3. توانائی ورود به زنجیره غذائی
4. ساختن کمپلکس با مولکول های آلی
جدول شماره7. مقایسه حداکثر مقادیر مجاز برای برخی فلزات آلاینده موجود در فاضلاب های تولیدی صنعتی که توسط شبکه شهری جمع آوری می گردند. در سه کشور صنعتی، ارقام بر حسب میلی گرم فلز / لیتر فاضلاب در اینجا مشاهده می شود که آستانه های مجاز اتریش و کانادا را به مراتب پائین تر از آلمان می باشند.
پایداری فلزات سنگین موجب می شود تا این مواد بعد از تخلیه غیر اصولی در محیط مدت های مدید به صورت عامل خطرناکی در محیط زیست انسان و سایر زیستمندان عمل نمایند. در همین رابطه است که خصلت تجمع پذیری این مواد اهمیت می یابد. فلزات سنگین قادرند طی فرآیند مینرالیزاسیون در خاک تجمع یابند. در مرحله بعدی برخی از این فلزات قادرند جذب گیاهان علوفه ای مورد تغذیه دام و یا گیاهان مورد استفاده انسان خصوصاً سبزیجات ریشه ای و غده ای شوند. بعد از استفاده انسان و دام از گیاهان آلوده، می توان فلز سنگین مصرف شده را داخل زنجیره غذائی دانست. قابل توجه است که در طول مسیر حرکت فلز سنگین در زنجیره غذائی به طور مداوم بر غلظت آن افزوده می شود. برای مثال غلظت جیوه در بدن ماهی می تواند بین 30 تا 1000 برابر غلظت آن در آبی باشد که ماهی در آن زندگی می کند. غلظت جیوه در طول زنجیره غذائی تا 1000 برابر غلظت اولیه آن در آب می تواند افزایش یابد.
از سه فلز سنگین سرب، جیوه و کادمیوم، سرب عمدتاً از طریق هوای شهر (ترافیک وسایل نقلیه موتوری) و دو فلز دیگر از طریق مواد غذائی گیاهی و جانوری وارد بدن انسان می شود.
جیوه در فعالیت های تولیدی و صنعتی چون نفت، فرآوری فلزات اسقاطی، رنگ سازی، ضدعفونی بذر، قارچ کشها، ابزارآلات اندازه گیری، دستگاههای الکترونیک، باطری سازی دارای کاربرد بسیار وسیع می باشد. این فلز سنگین بعد از ورود به منابع آب ترسیب شده و در بستر منبع پذیرنده تجمع می باید (ژئوآکومولاسیون). سپس از طریق جذب توسط برخی میکروارگانیسم ها (بیوآکومولاسیون) وارد زنجیره غذائی می گردد (اکوآکومولاسیون). به تعدادی از میکروارگانیسم های غیر هوازی قادرند جیوه جذب شده را به متیل جیوه CH3 Hg+ که از ماده اولیه به مراتب سمی تر است، تبدیل نمایند. جیوه با همین ترکیب توسط ارگانیسم های دیگر- از پلانکتونها تا ماهیان مورد مصرف انسان- جذب و در نهایت وارد بدن انسان می گردد. بعد از ورود به بدن انسان به سهولت وارد مغز شده و در آنجا تجمع می یابد. تجزیه و انحلال سلول های سیستم مرکزی اعصاب نتیجه این تجمع است. علائم نویرولوژیک بیماری جیوه (میناماتا) در انسان به شرح زیر می باشد:
– اختلال در راه رفتن
– نا مفهوم شدن طرز بیان
– کاهش قدرت شنوائی
– نابینائی، کما و مرگ
جیوه در صورت ورود به بدن بانوان باردار قادر است از مرز پلاسنتا گذشته و آسیب های شدید بر جنین وارد نماید. وجود آسیب های روانی و جسمی شدید در نوزادانی که از مادرهای سالم به دنیا می آیند، گواه حساسیت شدید جنین نسبت به جیوه است.
کادمیوم از طریق فعالیت هایی چون تولید زغال سنگ، فرآوری نفت، تولید پلاستیک، باطری های خشک و آلیاژسازی و فرآورده های گالوانیزه، رنگ های کادمیومی و غیره وارد فاضلاب صنعتی و در صورت عدم کنترل فاضلاب وارد محیط می گردد. کادمیوم بعد از ورود به بدن انسان قادر است مدت های مدید بین 10 تا 25 سال در آن باقی مانده و در طول این مدت مرتب بر غلظت خود بیفزاید. با این وصف اثرات مسمومیت مزمن به کادمیوم بعد از گذشت 5 تا 10 سال و در برخی موارد حتی بعد از گذشت 30 سال آشکار می شود. در بدن انسان کادمیوم معمولاً استخوان ها را مورد تهاجم قرار داده، مغز استخوان را تجزیه نموده و تدریجاً جای کلسیم استخوان را می گیرد. علائم نویرولوژیک بیماری کادمیوم (ایتای ایتای) به شرح زیر می باشد:
– پیدایش حلقه ی زرد رنگ میان انتهای دندان ها و لثه
– کاهش جس بویایی
– تجزیه و انحلال مغز استخوان
– کاهش گلبول های قرمز خون
– نرم و مچاله شدن اسکلت بدن، در این رابطه مچاله شدن اسکلت بدن تا حد 30 سانتیمتر نیز مشاهده شده است.
جدول شماره 8 نشان دهنده حداکثر مقادیر مجاز فلزات سنگین در وضعیت های مختلف می باشد. در اینجا حساسیت فرآیند خود پالائی نسبت به آلاینده های مس و جیوه به وضوح مشاهده می شود.
جدول شماره 8، حداکثر مقادیر مجاز فلزات سنگین در فاضلاب در وضعیت های مختلف/ ارقام بر حسب میلی گرم/ لیتر
استفاده از آب های بازیافتی (بازیابی آبWater Reuse ، بازیابی پسابWastewater Reuse) در بخش کشاورزی و آبیاری فضای سبز
همان گونه که در فوق اشاره شد آب های آلوده بنا بر میزان و منشاء آلودگی، دارای انواع ترکیبات مضر و خطرساز می باشند که شامل آلودگی های شیمیائی، بیولوژیکی (میکروارگانیزم های بیماری زا) و آلودگی های صنعتی خاص می باشند.
برای استفاده از آب های آلوده برای مصارف آبیاری، زراعی و کشاورزی، ابتدا باید نوع مصرف را مشخص نمود، زیرا بر مبنای نوع کاربرد، کیفیت آب می تواند بسیار حائز اهمیت باشد.
نوع محصول، کیفیت خاک و میزان آلودگی همگی عوامل موثر در این زمینه هستند.
جدول (3-3) توصیه های سازمان بهداشت جهانی
مصرف آب های بازیافتی (بازیابی آبWater Reuse ، بازیابی پسابWastewater Reuse) در صنعت
مصرف آب در صنعت معمولاً مربوط به بخش های زیر می باشد:
1- مصارف مربوط به فرایند Process Water
2- مصارف عمومی صنعتی (شستشو و … ) Wash Waters
3- مصرف برای سرمایش و گرمایش (تاسیسات) Utility Water
4- مصارف بهداشتی و شرب Potable Water
با توجه به نوع صنعت، نوع فرایندها و ماشین آلات و تجهیزات، کمیت (جریان حجمی) و کیفیت (وضعیت شیمیایی و بیولوژیکی) حجم آب مصرفی در واحدهای تولیدی بسیار مختلف و متفاوت است به هر صورت آنچه که در واحدهای صنعتی بزرگ، بخصوص صنایع شیمیایی نفت و پتروشیمی کاملاً مشخص است، کیفیت و کمیت آب تاثیر بسیار مهمی در مدیریت واحد صنعتی، اعم از صنعتی و یا اقتصادی ایجاد می کند. لذا از بدو امر تاسیس یک واحد صنعتی، وجود آب مصرفی با کیفیت قابل قبول از شروط مهم برای احداث واحد می باشد. طبیعی است که در صورت لزوم با نصب سیستم های تصفیه و تاسیسات مناسب آب خام حتی آب دریا را می توان تا حد لزوم به کیفیت مطلوب رسانید. این امر ممکن است از نظر فنی و اقتصادی دارای توجیه باشد یا توجیه مالی نداشته باشد، ولی در صورتی که آب مورد نیاز در اختیار نباشد و یا از نظر منابع تامین آب محدودیت و یا کمبود وجود داشته باشد، بدون تردید واحد صنعتی دچار مشکل و یا افت تولید مواجه شده و یا امکان توسعه و افزایش ظرفیت خود را از دست خواهد داد. در حالی که با کمبود مواد اولیه و یا انرژی و یا سایر نیازهای اولیه می توان صنعت را تا حدودی اداره نمود ولی راه حل های زیادی برای رفع مشکلات ناشی از کمبود آب وجود ندارد.
از این جهت مدیریت آب در واحدهای صنعتی- بخصوص واحدهای پتروشیمی که از صنایع پرمصرف آب تلقی می شوند، دارای اهمیت خاصی می گردد. با توجه به موقعیت جغرافیائی واحد صنعتی و بی آبی و خشکی منطقه این امر باز هم ابعاد حادتری پیدا می نماید.
خوشبختانه در سال های اخیر پیشرفت های عمده ای در تصفیه و پاکسازی آب های آلوده و بازیابی پساب ها بوجود آمده بطوری که از نظر فنی و تکنیکی امکان بازیافت و استفاده مجدد بسیاری از آب هائی که دورریز محسوب می شدند ایجاد گشته است. به این ترتیب مدیریت آب در صنعت ابعاد گسترده تری پیدا نموده است.
1- مدیریت آب
مفهوم مدیریت آب در واحدهای صنعتی یا کشاورزی معمولاً به استفاده بهینه از آب، صرفه جویی در مواد، انرژی و آب مصرفی، جلوگیری از آلودگی آب های مصرفی تا حد امکان، تصفیه و پالایش آب های آلوده در حد استانداردهای قابل قبول و بازیابی یا استفاده از آب های مصرفی (و تصفیه شده) ترجیحاً در واحد مربوطه و یا استفاده در سایر بخش ها می باشد.
در مجموع مدیریت آب در صنعت نقش بسیار مهمی در ادامه حیات واحد صنعتی ایجاد می کند. کمبود منابع آبی عامل محدود کننده ای در توسعه صنعتی محسوب می گردد. بسیاری از راه حل های احتمالی و امکان پذیر ممکن است باعث افزایش هزینه ها و افزایش قیمت تمام شده محصول در سطحی گردد که قابلیت رقابت واحد مربوطه را کاهش دهد و در نتیجه ادامه فعالیت تولیدی را محدود سازد. ولی بدون تردید مهمترین فاکتور وجود منابع اولیه آب می باشد و در صورتی که آب مورد نیاز تامین نگردد، حتی با هزینه زیاد نیز نمی توان مشکل را رفع نمود.
بنابراین برای پیش بینی مشکلات آتی و جلوگیری از صدمات احتمالی در اثر کم آبی، در اولین مرحله کاهش مصرف آب از الویت زیادی برخوردار است و تجهیزات صنعتی باید بنحوی تحت بهره برداری قرار بگیرند که مصرف به حداقل ممکن کاهش یابد.
در مرحله دوم کیفیت آب مصرفی باید در حد بهینه کنترل شود. تصفیه ناقص آب باعث هدررفت و دورریز بیش از اندازه و در نتیجه ضایعات قابل ملاحظه می گردد. آب مصرفی فرایند تولید بخار در بویلرهای با فشار بالا نیاز به کیفیت بسیار بالا و حداقل املاح معدنی را دارند در حالی که در برخی از موارد آب با املاح زیاد هم قابل استفاده می باشد ولی در این شرایط دورریز آب افزایش یافته و در مجموع آب بسیار بیشتری مصرف خواهد شد. علاوه بر مصرف آب، مصرف انرژی نیز سیر صعودی خواهد یافت و با توجه به قیمت انرژی مصرفی، اعم از گاز یا برق یا سایر سوخت های متداول، هزینه تولید بالا رفته و محصول قابلیت رقابت خود را از دست خواهد داد.
همین مورد برای سایر بخش ها از قبیل برج های خنک کن و یا فرایند تولید نیز وجود دارد لذا در صنایع امروزی بهینه سازی کیفیت آب مصرفی با توجه به هزینه ها، محدودیت های فنی، و سایر الزاماتی که برای واحد صنعتی ایجاد شده است (از جمله موارد زیست محیطی) غیر قابل اجتناب می باشد.
نکته سوم کنترل آلودگی های احتمالی در مبداء، مهار آلودگی های منتشر شده و جلوگیری از نفوذ آلودگی به آب های تازه و آب های مصرفی است.
یکی از نکات اصلی بخش مدیریت آب در هر واحد صنعتی کنترل دور ریزها، جداسازی آلودگی های ضعیف از پساب های با آلودگی زیاد، و برنامه ریزی برای بازیابی “آب مصرف شده” است.
متاسفانه دیده می شود که در اثر اهمال و یا برنامه ریزی غلط در مصرف، آب هائی را که می توان با کیفیت مطلوب بازیابی نمود با آلودگی های قابل کنترل مخلوط می نمایند که این امر هم باعث تلفات آب شده و هم هزینه های تصفیه را افزایش می دهد. بنابراین در واحدهای صنعتی کلیه نشتی هایی که باعث آلودگی آب می شوند باید کنترل شوند تا فرایند تصفیه ساده تر انجام پذیرد و حجم فاضلاب نیز کاهش یابد.
در برخی از واحدها می توان با کنترل آلودگی ها، غلظت پساب خروجی را در حدی حفظ نمود که پساب قابل بازگردانیدن (Recycling) و استفاده مجدد (Reuse) در همان واحد و یا در واحد دیگری بگردد.
با توجه به اینکه در بخش های مختلف واحد صنعتی آب با کیفیت های مختلف مورد نیاز است، می توان از پساب یک واحد به عنوان خوراک واحد دیگر استفاده نمود. بعضاً این امر با انجام یک فرایند تصفیه مقدماتی امکان پذیر می گردد.
(به عنوان مثال در پتروشیمی مارون زیر آب بویلرها به آب ورودی برج های خنک کن تزریق می گردد).
بنابراین در مجموع اهداف مدیریت آب را می توان به شرح زیر خلاصه نمود:
1- کاهش دورریزها (ضایعات آب) و انرژی مصرفی
2- تامین منابع جدید آب برای سایر فعالیت های واحد صنعتی
3- تامین آب برای آبیاری فضای سبز و یا پروژه های زیست محیطی
4- کاهش هزینه های تصفیه پساب های صنعتی
5- کاهش وابستگی و کاستن از نیاز به منابع جدید آب و جلوگیری از تهدیدهای احتمالی
2- برنامه ریزی برای بازیابی آب مصرف شده (بازیابی آبWater Reuse ، بازیابی پسابWastewater Reuse)
به منظور برنامه ریزی برای مدیریت آب های مصرفی و دسترسی به اهداف تعیین شده، مراحل متعددی باید مورد توجه قرار بگیرند. طبیعی است که اهمیت تامین آب برای واحد مورد نظر باید مشخص گردد و نقاط قوت و ضعف پروژه های مربوطه از جمله استفاده از آب های ضایعاتی بدون تصفیه و یا با تصفیه تکمیلی (Polishing) باید مورد ارزیابی واقع شود. با توجه به هزینه هایی که معمولاً پروژه های استفاده مجدد از آب های مصرفی بوجود خواهند آورد و مقایسه آن با منافعی که از این پروژه ها حاصل خواهد شد، مدیریت واحد صنعتی با ارزیابی دقیق فنی اقتصادی و مشخص نمودن فرصت ها و تهدیدهای بوجود آمده می تواند تصمیم گیری نماید.
در هر واحد صنعتی شناسائی و ارزیابی “تهدیدها” که در این مورد مربوط به مشکلاتی می شود که در اثر کمبود آب با کیفیت مناسب ایجاد می گردد در مقابل “فرصت هائی” که در اثر تامین منابع جدید به وجود خواهد آمد مورد مطالعه قرار گرفته و ابزاری برای تصمیم گیری به شمار خواهد رفت.
همچنین باید توجه داشت که “فرصت ها” و “تهدیدهای” به وجود آمده فقط در کوتاه مدت نباید در نظر گرفته شوند بلکه اهداف بلند مدت و حتی توسعه واحد صنعتی را نیز باید منظور نمود.
معمولاً در برنامه ریزی برای استفاده مجدد از آب های مصرفی مراحل زیر باید مورد بررسی واقع شوند:
1-2- امکان سنجی فنی و مهندسی
در این مرحله باید مشخص شود که آیا از نظر کلی آب های مصرفی قابل بازیافت هستند؟ در برخی موارد به دلیل آلودگی بیش از حد، از این منابع نمی توان استفاده نمود و به طور کلی راه حل مهندسی قابل قبولی وجود ندارد. در مقابل امکان تهیه آب با کیفیت مطلوب از منابع دیگر با حداقل تلاش ممکن عملی باشد.
در بسیاری از صنایع برخی از آب های مصرفی را می توان بازیابی و درجا استفاده نمود، و در برخی موارد دیگر آب بازیابی شده ممکن است فقط قابل استفاده در محل دیگری باشد.
به عنوان مثال آب حاصل از کندانس بخار برگشتی در صورتیکه در سیکل بسته جریان داشته و آلودگی جذب نکرده باشد با حداقل تصفیه قابل مصرف برای همان بویلری است که بخار را تولید نموده در حالی که آب مصرف شده در فرایند تولید (Process Water) و بخار کندانس شده که در سیکل باز مصرف شده معمولاً آلودگی قابل ملاحظه ای را می پذیرد که قابلیت مصرف مجدد آن را تنها پس از تصفیه کامل امکان پذیر می سازد و لذا در صورتی که تصفیه آب به سهولت انجام نشود و یا حداقل توجیه اقتصادی نداشته باشد آب مصرفی بازیابی شده را می توان با شرایطی به سایر واحدهای صنعتی منطقه عرضه نمود.
به هر صورت آنچه که در این بخش مورد اشاره است مسائل و مشکلات فنی در بازیابی، تصفیه و قابل استفاده نمودن آب های مصرف شده و پساب های صنعتی است.
طبیعی است که با وجود تکنولوژی های جدید دامنه استفاده از آب های بازیافتی بسیار وسعت یافته است ولی همیشه تناسب استفاده از یک فرایند پیچیده و یا پر هزینه برای تبدیل پساب به آب با کیفیت مطلوب با منافعی که این امر در بر دارد برقرار نیست و لذا امکان سنجی فنی و مهندسی “طرح بازیافت و استفاده مجدد” امر بسیار مهم می باشد.
2-2- امکان سنجی اقتصادی
بدون تردید اجرای پروژه های بازیابی آب باید دارای توجیه اقتصادی و یا استراتژیک باشند. معمولاً در این پروژه ها هزینه های سرمایه گذاری، راه بری و بهره برداری باید به دقت بررسی شوند تا پروژه را بتوان از نظر اقتصادی ارزیابی نمود. طبیعی است که در نقاط کم آب کشور؛ تهیه و تامین آب مورد نیاز از ارزش بسیار بالایی برخوردار است و بخصوص در مناطق جنوبی هزینه های مترتب بر تهیه آب شیرین از دریا مقایسه می گردد.
اگرچه قیمت آب همیشه از موارد مهم مورد بحث بوده و همان گونه که در کشور خود شاهد آن هستیم ارزش آب در مناطق خشک و مناطق پر باران بسیار متفاوت است ولی چنانچه این بحث فلسفی کنار گذاشته شود، به هر صورت برای تولید و تهیه یک متر مکعب آب می توان هزینه هائی را در نظر گرفت. این هزینه ها بدون تردید متاثر از کیفیت آب خام- آب قبل از تصفیه- و کیفیت آب مورد نیاز (پس از تصفیه) خواهد بود. هر چقدر میزان ناخالصی و آلودگی بیشتر باشد هزینه ها هم افزایش خواهد یافت. لذا در پروژه های بازیافت آب مصرف شده هزینه های تصفیه آب می تواند مهم ترین نقش را در اتخاذ تصمیم برای اجرای کامل و یا اجرای محدود پروژه ایفا نماید. به عبارت دیگر امکان سنجی اقتصادی پروژه همانند احداث یک خط تولید باید از توجیه اقتصادی مناسب برخوردار باشد تا پروژه را قابل اجرا بنماید.
3-2- تامین منابع مالی
با توجه به هزینه های سرمایه گذاری منابع مالی پروژه نیز باید مشخص شود. استفاده از منابع مالی واحد صنعتی، منابع بانکی و یا سایر امکانات بالقوه باید به دقت بررسی شده، هزینه های بهره برداری و هزینه سرمایه گذاری مشخص و سود و زیان ناشی از اجرای پروژه مربوطه تعیین گردد.
4-2- امکان سنجی سازمانی
پروژه های بازیافت آب نیاز به بهره برداران با تجربه و متخصصین ماهر دارد. طبیعی است که چنان چه در این زمینه نتوان از پرسنل متخصص و با تجربه لازم استفاده نمود، پروژه با موفقیت همراه نخواهد بود. حتی دیده شده که علاوه بر مورد فوق امکان پذیری پروژه های مربوط به مدیریت آب از نظر سازمانی (شامل تعهدات، قراردادها و …) نیز باید تحت بررسی های ضروری قرار بگیرد.
5-2- اثرات زیست محیطی
با توجه به اینکه هرگونه فعالیت “فرایندی” معمولاً اثرات زیست محیطی به دنبال دارد. این مورد نیز باید به دقت مورد مطالعه قرار بگیرد. به خصوص در فرایند استفاده از “پساب های صنعتی” ممکن است فرایندهایی مثل شیرین کردن آب (نمک زدایی) مطرح شده که این گونه فرایندها معمولاً خود دارای پساب صنعتی می باشند بطوری که باعث جاری شدن حجم بسیار کمتری از آب هایی با شوری زیاد می شوند. دفع این گونه پساب ها به سادگی امکان پذیر نیست و تحت شرایط خاصی باید انجام شود، از جمله استفاده از لاگون های تبخیری که نیاز به زمین دارند و یا تخلیه در دریا که ممکن است برای هر واحدی امکان پذیر نباشد.
یکی دیگر از آثار زیست محیطی اثرات بلند مدت استفاده از آب در کشاورزی و یا آبیاری، شوری خاک می باشد. هر چقدر میزان شوری آب بیشتر باشد آثار مخرب تری بر خاک و محیط پذیرنده ایجاد خواهد نمود.
به هر صورت ملاحظات زیست محیطی پروژه نیز باید به دقت مورد بررسی واقع شود.
6-2- اثرات اجتماعی
در صورتی که آب بازیابی شده به مصارف عمومی- از جمله آبیاری فضای ورزشی، استفاده در استخرهای ماهی گیری و … برسد باید از نظر اجتماعی نیز دارای مقبولیت باشد. با توجه به حساسیت مردم نسبت به امور بهداشتی دیده می شود که وقتی پساب تصفیه شده برای کشاورزی و یا آبیاری فضای سبز و فضاهای ورزشی چمن کاری شده به کار برده می شود و از نظر علمی و اصولی هم ضوابط مربوطه رعایت شده است باز هم همه نگرانی ها از بین نمی رود و سوالات زیادی مطرح می شود.
بنابراین همانگونه که ملاحظه می گردد برنامه ریزی برای استفاده از آب های مصرفی دارای ابعاد مختلفی می باشد که در مرحله مطالعات اولیه باید به دقت مورد بررسی قرار بگیرند و در برنامه ریزی ها دیده شوند.
پس از برنامه ریزی انجام شده، مراحل اجرای کار را به شرح نمودار پیوست می توان تعریف نمود.
