فاضلاب، آب مصرف شده توسط انسان یا به وسیله فعالیت های مربوط به او همچون صنایع و کشاورزی میباشد. تصفیه فاضلاب ها به دلایل محیط زیستی و محدودیت در منابع آب در سراسر جهان، از اهمیتی زیادی برخوردار است. اولین قدم پس از تعیین ماهیت فاضلاب، برآورد حجم آن است. محاسبه حجم فاضلاب به چند دلیل بسیار مهم است که در درجه اول به مدیریت موثر فاضلاب، حفاظت از محیط زیست و برنامه ریزی زیرساخت ها مربوط می شود. محاسبه حجم فاضلاب برای برنامه ریزی شهری کارآمد، حفاظت از محیط زیست، بهداشت عمومی، رعایت مقررات و توسعه پایدار ضروری است. محاسبات دقیق ، مسئولان را قادر می سازد تا تصمیمات آگاهانه ای اتخاذ کنند که این امر، از اکوسیستم ها و سلامت عمومی جامعه محافظت می کند و مدیریت مسئولانه منابع آب را تضمین مینماید.
اهمیت محاسبه حجم فاضلاب به صورت صحیح
تصفیه فاضلاب به عنوان یکی از عوامل مهم آلوده کننده آب های سطحی و اکوسیستم های انسانی و جانوری، از اهمیت زیادی برخوردار است. فاضلاب تصفیه نشده در صورت رهاسازی در طبیعت، به دلیل وجود آلاینده های مختلف از جمله پاتوژن ها، ویروس ها و انگل ها، مواد آلی و مواد مغذی همچون فسفر و نیتروژن و همچنین مواد شیمیایی و صنعتی، مشکلات زیادی را برای منابع طبیعی آب ایجاد می نماید. از سوی دیگر به گسترش انواع بیماری ها دامن میزند، موجب تخریب محیط زیست میشود و به دلیل مشکلات ناشی از تولید بوی نامطبوع، کیفیت زندگی ساکنان مناطق مجاور را تحت تاثیر قرار میدهد.
از سوی دیگر، تغییرات اقلیمی، افزایش جمعیت و کاهش حجم منابع تازه آبی همچون سفره های زیرزمینی که به دلیل مصرف بیش از حد، از بین رفته یا دچار کاهش حجم فراوان شده اند، اهمیت تصفیه فاضلاب با رویکرد بازیافت آب را مطرح نموده است. بازیافت فاضلاب موجب حفاظت از منابع آب شیرین میشود و به کاهش مشکلات مربوط به کمبود آب کمک میکند. میتواند در آبیاری کشاورزی که بخش بزرگی از مصرف آب های تازه در سراسر جهان را به خود اختصاص داده است، استفاده شود. همچنین به عنوان آب مصرفی در صنایع و کارخانجات تولید قابل استفاده خواهد بود و این مصارف، مزایای اقتصادی و زیست محیطی بی شماری به همراه دارد.
اولین گام در اجرای برنامه های تصفیه فاضلاب، محاسبه حجم آن است. محاسبه حجم فاضلاب، امکان برآورد تجهیزات مورد نیاز، فرایندهای تصفیه و فضای لازم برای ساخت تصفیه خانه ها را فراهم میسازد. عدم برآورد صحیح حجم فاضلاب، هزینه های سنگینی به برنامه های تصفیه فاضلاب ایجاد نموده و موجب عدم دسترسی کامل به اهداف از پیش تعیین شده این برنامه ها میشود. در ادامه به اهمیت محاسبه صحیح حجم فاضلاب میپردازیم.
در مقاله تصفیه خانه فاضلاب به بررسی روش کار آن ها می پردازیم.
چرا محاسبه صحیح حجم فاضلاب مهم است؟
- برنامه ریزی زیرساخت ها: محاسبات دقیق حجم فاضلاب به برنامه ریزان شهری و مقامات شهری کمک می کند تا تصفیه خانه های فاضلاب، سیستم های فاضلاب و زیرساخت های مربوطه را طراحی و اجرا کنند. برآورد صحیح کمی و کیفی زیرساخت ها، تضمین می کند که فاضلاب می تواند به طور موثر جمع آوری و تصفیه شود و از تخلیه غیرایمن آن در طبیعت، جلوگیری مینماید.
- مدیریت منابع: محاسبه حجم فاضلاب به مدیریت موثر منابع آب کمک می کند. کمبود آب یک نگرانی رو به رشد در بسیاری از مناطق است و با ارزیابی دقیق حجم فاضلاب، مقامات می توانند تصمیمات آگاهانه ای در مورد تخصیص آب، اقدامات حفاظتی و شیوه های استفاده پایدار از آب بگیرند
- آمادگی اضطراری: در صورت بارندگی شدید یا عوامل دیگری که می تواند منجر به افزایش ناگهانی حجم فاضلاب شود، داشتن محاسبات دقیق به مسئولان ذیربط کمک می کند تا برای سیلاب احتمالی یا اضافه بار سیستم های جمع آوری رواناب های شهری آماده شوند. بر اساس این برآوردها می توان طرح های واکنش اضطراری را توسعه داد.
- مدیریت هزینه ها: برآورد صحیح حجم فاضلاب به برنامه ریزی ها برای تخصیص بودجه برای تصفیه فاضلاب و هزینه های ناشی از تعمیر و نگهداری زیرساخت ها کمک می کند. با داشتن درک درستی از حجم فاضلاب مورد انتظار، مسئولان می توانند منابع را به نحو احسن تخصیص دهند و هزینه های غیرضروری را به حداقل برسانند.
- توسعه پایدار: در زمینه رشد جمعیت شهری و گسترش فعالیت های صنعتی، محاسبات دقیق حجم فاضلاب به توسعه پایدار کمک می کند. این محاسبات تضمین می کنند که با رشد جوامع و صنایع، تأثیر آنها بر محیط زیست از طریق مدیریت صحیح فاضلاب به حداقل می رسد.
- برنامه ریزی بلند مدت: محاسبات حجم فاضلاب داده های ارزشمندی را برای برنامه ریزی بلندمدت و توسعه سیاست های مدیریت شهری ارائه می دهد که شامل برنامه های مربوط به حفاظت از آب، پیشگیری از آلودگی، و ادغام مدیریت فاضلاب در استراتژی های زیست محیطی میباشد.
در مقاله انواع فاضلاب به معرفی انواع مختلف فاضلاب می پردازیم.
روش های محاسبه حجم فاضلاب
محاسبه حجم فاضلاب ، شامل تخمین حجم فاضلاب تولید شده توسط یک جمعیت یا یک منطقه خاص در یک دوره زمانی معین است. این امر برای طراحی و اندازه‌گیری تأسیسات تصفیه و سیستم‌های جمع آوری فاضلاب مهم است. محاسبه معمولاً شامل مراحل زیر است:
- تعیین جمعیت منطقه هدف: جمعیت منطقه ای را که برای آن جریان فاضلاب را محاسبه می کنید، مشخص کنید. این جمعیت، می تواند یک ساختمان واحد، یک محله، یک شهرک و غیره باشد.
- تخمین میزان مصرف آب: مصرف آب به ازای هر نفر یا در واحد سطح را محاسبه کنید. این میزان، می تواند بسته به عواملی مانند سبک زندگی، آب و هوا و فعالیت های صنعتی متفاوت باشد. به طور کلی، مصرف آب مسکونی بر حسب گالن یا لیتر به ازای هر نفر در روز برآورد می شود.
- تعیین جریان و نفوذ (I/I) : جریان نفوذی به فاضلابی اطلاق می شود که از منابعی مانند رواناب ها و یا نفوذ آب زیرزمینی از طریق نشت وارد سیستم فاضلاب می شود. این عوامل باید تخمین زده و به جریان فاضلاب اضافه شوند.
- محاسبه میانگین جریان روزانه: مصرف تخمینی آب برای هر نفر (یا در واحد سطح) را در تعداد افراد (یا کل مساحت) ضرب کنید تا میانگین جریان روزانه فاضلاب به دست آید.
- میانگین جریان روزانه = مصرف آب به ازای هر نفر (یا منطقه) × جمعیت (یا منطقه)
- اوج جریان ساعتی: اوج جریان ساعتی (جریان ساعتی پیک) را محاسبه کنید، که حجم بالاتری از فاضلاب میانگین را در زمان های خاصی از روز به سیستم وارد میکند. معمولاً جریان پیک، کسری از متوسط جریان روزانه است و بسته به منطقه و جمعیت می تواند بین 1.5 تا 4 برابر جریان متوسط باشد.
- جریان پیک ساعتی = میانگین جریان روزانه × ضریب پیک
- دبی طراحی: دبی طراحی، توسعه جمعیت و تغییرات در الگوهای مصرف آب را در نظر می گیرد و با ضرب متوسط جریان روزانه در یک ضریب طراحی، که اغلب از 1.2 تا 1.5 متغیر است، محاسبه می شود.
- جریان طراحی = میانگین جریان روزانه * ضریب طراحی
- تبدیل واحدها: مطمئن شوید که همه واحدها در تمام محاسبات یکی هستند. ممکن است لازم باشد بین گالن و لیتر یا بین واحدهای زمانی مختلف (روز به ساعت) تبدیل کنید.
- موارد خاص را در نظر بگیرید: برای مناطقی که فعالیت های صنعتی یا تغییرات قابل توجهی در مصرف آب دارند، ممکن است لازم باشد این عوامل را جداگانه در نظر بگیرید.
منابع مختلف علمی و تجارب کارهای اجرا شده ارقام مختلفی را برای تولید حجم فاضلاب در کاربری های مختلف ارائه می نماید. در ادامه به برخی از این احجام پیشنهادی اشاره میکنیم. در برخی از جداول به میزان مصرف آب در کاربری های مختلف اشاره شده است که با توجه به ضریب 0.9 تبدیل آب به فاضلاب، میزان فاضلاب تولیدی قابل محاسبه میباشد.
مقاله پیشنهادی: برکه تثبیت فاضلاب
تولید فاضلاب بهداشتی در کاربری های مختلف
| مقدار معمول | محدوده | واحد | محل | |
| لیتر در روز | نفر | واحدهای مسکونی شهری | ||
| 120 | 150-80 | نفر | ویلاهای تفریحی | |
| 150 | 200-120 | نفر پرسنل 8 ساعته | ساختمان های اداری | |
| 50 | 60-30 | نفر پرسنل 24 ساعته | ||
| 90 | 100-70 | نفر کارگر 8 ساعته | ||
| 50 | 60-30 | نفر کارگر 8 ساعته | کارخانه ها و کارگاه های صنعتی | |
| 110 | 120-90 | نفر کارگر ا8 ساعته با استحمام | ||
| 60 | 80-40 | نفر پرسنل 8 ساعته | کارگاه های ساختمانی | |
| 100 | 120-80 | نفر پرسنل 24 ساعته | ||
| 7 | 12-5 | نفر بدون فلاش تانک | سرویس بهداشتی عمومی | |
| 15 | 20-12 | نفر با فلاش تانک | ||
پیشنهاد می کنیم مقاله حذف بو در تصفیه خانه فاضلاب را مطالعه کنید.
میزان مصرف آب در کاربری های مختلف
| ردیف | نوع مصرف | مقدار مصرف |
| 1 | گرمابه های همگانی وان دار برای هر مشتری | 300 لیتر در روز |
| 2 | گرمابه های همگانی دوش دار برای هر مشتری | 200 لیتر در روز |
| 3 | استخرهای شنا برای هر مترمکعب استخر (مصرف روزانه) | 100 لیتر در روز |
| 4 | استخرهای شنا برای هر مترمکعب استخر (عوض کردن آب) | 250 لیتر در روز |
| 5 | گورستان ها برای هر مترمربع سطح گورستان | 0.1 تا 1 لیتر در روز |
| 6 | ایستگاه راه آهن برای هر مسافر | 0.5 تا 1 لیتر در روز |
| 7 | بیمارستان ها برای هر بیمار بستری | 250 تا 600 لیتر در روز |
| 8 | آموزشگاه ها برای هر شاگرد | 5 تا 10 لیتر در روز |
| 9 | سربازخانه ها برای هر سرباز | 200 لیتر در روز |
| 10 | آبریزگاه های همگانی جهت هر مستراح | 40 لیتر در ساعت |
| 11 | آبیاری فضاهای سبز برای هر مترمربع | 1 تا 10 لیتر در روز |
| 12 | تعمیرگاه های اتوموبیل جهت شستشوی هر ماشین | 200 لیتر در روز |
| 13 | جای چادرزنی (کمپینگ) برای هر توریست | 10 تا 20 لیتر در روز |
| 14 | شستشوی کانال های فاضلاب برای هر نفر از ساکنان شهر | 0.3 تا 2 لیتر در روز |
| 15 | کشتارگاه ها برای شستن هر لاشه گاو و یا دولاشه گوسفند | 300 تا 400 لیتر |
مقاله پیشنهادی: روش های استفاده مفید از فاضلاب
محاسبه حجم فاضلاب تولیدی در واحدهای صنعتی، چنانچه فقط ناشی از فعالیت های صنعتی باشد، بستگی به میزان مصرف آب در خط تولید و در نظر گرفتن ویژگی خاص هر صنعت در مصرف آب میباشد. در جدول زیر میزان مصرف آب در صنایع مختلف برآورد شده است.
| نوع کارخانه | واحد فرآورده | مصرف آب |
| صنایع فلزی تهیه آهن با داشتن تاسیسات آب خنک کن تهیه ی آهن بی تاسیسات آب خنک کن تاسیسات آب خنک کن تهیه ی زغال کک بی تاسیسات آب خنک کن | تن | 10-20 40-50 50-220 20-30 |
| صنایع شیمیایی کارخانه های داروسازی کارخانه های صابون و پودر صابون کارخانه های پلاستیک سازی | تن | 40-50 10-20 |
| صنایع نساجی شستشوی پارچه های کثیف شستشوی پشم رنگرزی | تن | 30-60 8-15 80-100 |
| صنایع غذایی کنسرو گوشت کنسرو میوه و سبزی روغن خوراکی شیر پاستوریزه آبجوسازی شکرسازی برحسب وزن چغندر قند مصرفی | تن | 15-5 20-5 20-10 6-4 20-5 15-10 |
| کارخانه های قطعه های بتن پیش ساخته شده | تن | 1.8-4/0 |
| کارخانه های کاغذسازی با تشکیلات آب خنک کن | تن | 100-30 |
| کارخانه های چرم سازی | مترمربع | 5-3 |
| پالایشگاه نفت برحسب مصرف نفت خام | تن | 70-3 |
| کارخانه سیمان | تن | 6/0-4/0 |
مقاله پیشنهادی: محاسبه میزان تزریق آنتی اسکالانت
| ردیف | منشا تولید فاضلاب | واحد | مقدار سرانه لیتر | ||
| 1 | نوع دام | نوع پرورش | سطح بهداشت | راس دام | 100 |
| 2 | گاو | شیری | بالا | راس دام | 60 |
سخن پایانی
اجرای طرح های تصفیه فاضلاب چه در حوزه شهری و چه در حوزه صنعتی نیازمند تسلط برنامه ریزان و طراحان بر مشخصات کمی و کیفی فاضلاب دارد. یکی از مهم ترین فاکتورهای طراحی تصفیه خانه های فاضلاب، برآورد حجم فاضلاب در منطقه مورد برنامه ریزی در شرایط کنونی و طرح های توسعه آن در آیند میباشد. محاسبه حجم فاضلاب نیازمند تسلط به داده های آماری، منطقه ای، اقلیمی، فرهنگی و اجتماعی و همچنین تجارب اجرایی پیشین دارد تا بتواند مبنای مناسبی برای طرح های تصفیه فاضلاب قرار گیرد. شرکت مهندسی پاک پساب اقلیم، به عنوان یکی از شرکت های مورد تایید کارگروه تخصصی محیط زیست و اقتصاد چرخشی معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری، با تکیه بر تخصص کارشناسان فنی خود و تجارب ارزشمند اجرایی، مشاور و طراح و مجری طرح های تصفیه فاضلاب شما خواهد بود. چنانچه نیاز به کسب اطلاعات بیشتر در خصوص محاسبات حجم فاضلاب دارید، با کارشناسان این شرکت تماس حاصل فرمائید.
