تصفیه آب زهک

مشخصات کلی طرح :
سال شروع :1368
جمعیت تحت پوشش در افق طرح (1402) :500000 نفر
محدوده طرح : 300 هزار هکتار که بالغ بر 930 روستا و مجتمع مسکونی را تحت پوشش قرار می دهد.
میزان آب مورد نیاز در افق طرح :سالانه 180 میلیون متر مکعب
ظرفیت تصفیه خانه :حدود 70 هزار متر مکعب در روز
منبع تأمین آب :دریاچه های چاه نیمه
روش تصفیه :انعقاد، ته نشینی، صافی ماسه ای تند.
طول حلقه های اصلی انتقال آب :544/311 کیلومتر
طول شبکه فرعی انتقال آب :031/851 کیلومتر
جنس لوله ها :چدن داکتیل ( نشکن )، آزبست سیمان، پلی اتیلن، فولادی،
عناصر اصلی طرح :ایستگاه پمپاژ چاه نیمه، تصفیه خانه آب، مخازن ذخیره زمینی و هوایی، تلمبه خانه ها، شبکه اصلی انتقال آب، شبکه های فرعی انتقال آب، شبکه توزیع آب در روستاها، مخازن هوایی با ظرفیت 25 – 150 ، که به صورت فلزی، بتنی و فرو سیمانی ساخته می شود.

شرح گزارش :
تصفیه خانه آب شرب روستایی زهک بزرگترین پروژه آبرسانی روستایی خاور میانه است که تمام منطقه سیستان به جز زابل را تحت پوشش قرار می دهد که شامل 932 روستا، 3 شهر و دو شهرستان است. از تأثیرات راه اندازی این تصفیه خانه در تامین سلامتی جمعیت تحت پوشش، می توان به کاهش بیماری های روده ای، چشمی، پوستی و... در منطقه اشاره کرد. به طوری که بعد از راه اندازی این تصفیه خانه، تعداد تختهای بیمارستانی مربوط به بیماری های مرتبط با آب آشامیدنی به صورت چشمگیری کاهش پیدا کرد.
آب خام این تصفیه خانه از دریاچه های چاه نیمه که در فاصله 4.5 کیلومتری تصفیه خانه قرار دارند، تأمین می شود. با توجه به اینکه آب این تصفیه خانه از منابع آب سطحی تأمین می شود بنابراین کدورت زیادی دارد و نیازمند انعقاد و فیلتراسیون برای حذف مواد معلق موجود در آب است. خط انتقال آب خام به تصفیه خانه شامل لوله های 600 میلی متری و پمپهایی با قدرت 150 kw است.
به دلیل شرایط آب و هوایی منطقه (خاک رسی و وزش بادهای 120 روزه) در طراحی فضای داخلی تصفیه خانه سعی شده تا با ایجاد فضای سبز و اقدامات دیگر نظیر پوشاندن زمین با شن در محدوده مخازن ذخیره، تا حد ممکن از ایجاد گرد و غبار در محوطه تصفیه خانه جلوگیری شود.
این تصفیه خانه شامل سه حوضچه ته نشینی و اختلاط آرام، حوضچه اختلاط سریع، حوضچه جمع آوری لجن، اتاق کلرزنی گازی، صافی های ماسه ای ثقلی و مخازن ذخیره آب است.
فرایند انعقاد :
آب ورودی به تصفیه خانه در اولین مرحله مورد کلرزنی قرار می گیرد. بعد از کلر زنی با افزودن منعقد کننده و ته نشینی، مواد معلق از آب حذف می شوند. ابتدا برای افزودن ماده منعقد کننده، آب از لوله انتقال وارد یک حوضچه کوچک می شود در همین حوضچه یک سنسور کدورت سنج آن لاین مقدار کدورت آب ورودی را اندازه گیری می کند تا با توجه به مقدار کدورت آب ماده منعقد کننده به آب اضافه شود. ماده منعقد کننده مورد استفاده در این تصفیه خانه پلی آمین کلراید (Pak) است که به صورت مایع وارد آب می شود و پس از آن بلا فاصله اختلاط سریع به منظور ایجاد تلاطم و پخش شدن منعقد کننده در تمام حجم آب انجام می شود. اختلاط سریع در این تصفیه خانه به روش اختلاط هیدرولیکی انجام می شود. یعنی در مسیر حرکت آب حوضچه هایی ساخته شده که با باز و بسته شدن دریچه آب این حوضچه ها، و عبور سریع آب اختلاط انجام می گیرد. حوضچه اختلاط سریع در ارتفاع 4 تا 5 متری از سطح زمین و تقریباً هم سطح با حوضچه های ته نشینی قرار دارد.
در قسمتهای مرتفع برای دسترسی پرسنل بهره برداری و نگهداری، پله ها و مسیرهای فلزی تعبیه شده در قسمتهایی که مسیر رفت و آمد از روی کانالهای آب عبور می کند، کف این قسمتها به صورت نرده هایی روی پلتفرم قرار می گیرد که از روی آن آب داخل کانال قابل رویت است. همچنین به منظور حفظ ایمنی کارکنان تصفیه خانه تمام مسیرها دارای هندریل در کنار پله ها و گذر گاههاست.

اختلاط آرام :
پس از اضافه شدن ماده منعقد کننده و اختلاط سریع، لازم است آب مدتی با دور کند مخلوط شود تا ماده منعقدکننده با مواد معلق واکنش داده و ذرات کلئیدی با هم برخورد داشته و لخته (فلوک) تشکیل شود. اختلاط دور کند به صورت مکانیکی و در حوضچه هایی که با شعاع کمتر داخل حوضچه ته نشینی قرار دارد، انجام می شود.

ته نشینی :
در این تصفیه خانه سه عدد حوضچه ته نشینی مدور (استوانه ای) وجود دارد که با توجه به دبی مورد نیاز ممکن است در تابستان که مصرف آب بیشتر است، تمام آنها فعال باشند و در فصل های سرد سال که مصرف آب کمتر است، می توان یک یا دو حوضچه را به منظور شستشو یا تعمیرات، به طور موقت از مدار بهره برداری خارج کرد. در روز بازدید نیز یکی از حوضچه ها غیر فعال بود که مکانیزم جمع آوری لجن و سایر قسمتهای داخلی آن به خوبی قابل مشاهده بود. دوره شستشوی این حوضچه ها هر 6 ماه یکبار است.
هر حوضچه یک پاروی لجن روب دارد که به آهستگی حرکت می کند تا در آب تلاطم ایجاد نکند. لجن های جمع آوری شده در این حوضچه ها، به برکه تثبیت منتقل می شود و بعد از اینکه آب آنها گرفته شد، از آب جمع شده برای آبیاری فضای سبز استفاده می شود. زمان ماند آب در این حوضچه ها 25 دقیقه است.
اتاق کنترل مرکزی Central Control Panel

اتاق کنترل مرکزی در ساختمان صافی ها قرار دارد. این اتاق شامل تجهیزات لازم برای کنترل عملکرد کل تصفیه خانه و مانیتورهایی برای نشان دادن هشدار مربوط به توقف فعالیت هر واحد است. به عنوان مثال در یک نمونه اختلال در فعالیت فیلترکه در هنگام بازدید اتفاق افتاد، در یکی از فیلترها به علت بسته شدن مسیر جریان در صافی که ناشی از پر شدن خلل و فرج صافی بود، این مشکل توسط یک آلارم روی تابلوی اصلی کنترل نشان داده شد. به این صورت که برای هر قسمت یک چراغ روی تابلو تعبیه شده که در هنگام بروز نقص در آن قسمت، با روشن شدن این چراغ، بروز مشکل در آن قسمت نشان داده می شود. برای هر صافی نیز یک چراغ در نظر گرفته شده که روی آن شماره فیلتر نوشته شده است.
در این مورد نیز روشن شدن این چراغ نشان دهنده بسته شدن فیلتر و نیاز آن به شستشو (Back wash) بود که این عمل نیز از همین اتاق کنترل می شود و اپراتور دستگاه این کار را انجام داد و پمپ و کمپرسور مربوط در سالن صافی روشن شد و شستشو ابتدا با دمیدن هوا توسط کمپرسور (دمنده) در خلاف جهت جریان طبیعی و بعد از آن با پمپاژ آب و هوا با هم فرایند شستشو کامل شد.
روی تابلوی کنترل قسمت های مختلف تصفیه خانه به صورت یک نقشه شماتیک نشان داده شده و در هر مورد اطلاعاتی از قبیل فشار آب در هر لوله، ولتاژ، آمپراژ، واحدهای فعال و خارج از مدار بهره برداری و..... نشان داده شده است.
همچنین در این اتاق اطلاعات جامعی از مشخصات کلی طرح و نقشه های کل تصفیه خانه که به صورت شبیه سازی سه بعدی، آماده شده اند در دسترس هستند که در آنها می توان هر بخش از تصفیه خانه را مکان یابی کرد.
فیلتر های ماسه ای :
آب زلال شده در حوضچه های ته نشینی به فیلترهای شنی منتقل می شود. این تصفیه خانه دارای 7 فیلتر با بستر شنی است. صافی ها به صورت مستطیلی در کنار هم قرار گرفته اند و بین هر دو دیواره فیلتر یک کانال کوچک برای جمع آوری آب حاصل از شستشوی فیلتر ها قرار دارد. این فیلتر ها از 6 لایه مختلف تشکیل شده اند که در مجموع 70 cm ضخامت بستر ماسه ای است که از بالا به پائین در هر لایه قطر دانه های شن کمتر و ضخامت هر لایه بیشتر می شود.

تجهیزات کلرزنی گازی :
کلرزنی در دو مرحلۀ ابتدا و انتهای تصفیه خانه انجام می گیرد. ابتدا روی آب خام ورودی به دلیل سطحی بودن منبع تامین آب و آلودگی زیاد و در انتهای فرایند تصفیه برای گندزدایی نهایی و همچنین تامین کلر آزاد باقیمانده در شبکه توزیع کلرزنی انجام می شود.
در مواردی که دبی آب کم باشد مثل مخازن آب روستایی بدلیل گران بودن تجهیزات کلرزنی گازی، از پودر پر کلرین استفاده می شود ولی در طرحهای بزرگ که دبی آب زیاد است – مثل این تصفیه خانه – از کلرزنی گازی استفاده می شود، به این صورت که گاز کلر از کپسول خارج شده و به مقدار مطلوب در حجم کمی از آب حل شده و محلولی با غلظت بالا تهیه می شود که این محلول با آب مخزن مخلوط می شود.
هر کدام از کپسول های گاز کلر، یک تن وزن دارند که محتوی 800 kg گاز کلر هستند که در شهر تبریز شارژ می شوند. این کپسول ها دارای دو شیر برای خروج کلر گازی و مایع هستند. کپسول ها به منظور کاهش فشار کلر خروجی مجهز به رگلاتور هستند و بعد از رگلاتور کلر وارد کلریناتور می شود که وظیفه آن تنظیم گاز کلر است و از آنجا ابتدا به انژکتور منتقل می شود تا گاز کلر با آب مخلوط شود و سپس محلول تهیه شده وارد آب می شود.

حفاظت و ایمنی در ایستگاه کلرزنی :
به دلیل سمیت زیاد گاز کلر و وجود تعداد زیادی کپسول گاز کلر که در مجموع حجم زیادی از گاز کلر را شامل می شود، رعایت نکات ایمنی، پیشگیرانه و در صورت بروز حادثه، انجام اقدامات لازم جهت جلوگیری از انتشار گاز در محیط الزامی است. یکی از دلایل گران قیمت بودن تجهیزات کلرزنی گازی نیز حساسیت کار و نیاز به ایمنی بالا در این قطعات است که باعث می شود این قطعات طوری ساخته شوند که هیچگونه نشتی نداشته باشند.
برای مواجهه با نشت کلر از تاسیسات اولین اقدام استفاده از تجهیزات حفاظت فردی توسط پرسنل شاغل در محیط است. به این منظور تعدادی ماسک ضد گاز در محل آماده شده است. همچنین در کنار تمام ایستگاههای کلرزنی یک حوضچه آب آهک آماده است تا در صورتی که کپسول ها نشتی داشتند و امکان متوقف کردن نشت آنها وجود نداشت، کپسول را به این حوضچه ها منتقل کنند تا گاز خارج شده با آهک واکنش داده و خنثی شود. این کپسول ها توسط جرثقیل سقفی جابه جا می شوند.
همچنین این ایستگاه کلرزنی به یک سنسور حساس به کلر مجهز است که در صورت وجود نشت از تجهیزات، و وجود غلظت کمتر از 1 ppm کلر در هوا آژیر خطر به صدا در آمده و همزمان مکنده های هوا به کار می افتند که هوای داخل سالن با مکیده و از آب آهک عبور می دهند تا کلر موجود در هوا در آب آهک حل شود.

مخزن ذخیره آب :
در انتهای فرایند تصفیه یک مخزن زمینی با ظرفیت قرار دارد که از 4 قسمت مجزا تشکیل شده تا در صورت نیاز بتوان از بخشی از ظرفیت آن استفاده کرد و همچنین امکان تعمیرات و شستشوی بخشی از مخزن بدون توقف فعالیت کلی آن فراهم باشد. آب بعد از فیلتراسیون برای بار دوم کلرزنی می شود و بعداً به مخزن منتقل می شود تا نوسانات مصرف در شبکه کنترل شود.
سطح این مخزن با شن پوشیده شده تا از ایجاد گرد و خاک جلوگیری شود. در سطح مخزن نیز تعدادی لوله برای تبادل هوا به مخزن وجود دارد که به خاطر شرایط آب و هوایی منطقه در انتهای تمام لوله ها یک فیلتر قرار داده شده تا از ورود گرد وغبار به آب داخل مخزن جلوگیری شود.
آب این مخزن از طریق ایستگاه پمپاژ به محل های مصرف منتقل می شود. در ایستگاههای پمپاژ فشاری حدود 6 bar در خط انتقال تأمین می شود. خط انتقال آب به روستاها دارای انشعاباتی به طول 70 تا 80 کیلومتر است. پس انتقال آب به روستاها، فشار لازم در شبکه توزیع داخل روستاها توسط مخازن هوایی تأمین می شود.

گرد آورنده:رضا انتظاری

سایت بهداشت محیط ایران

سایت بهداشت محیط ایران