کتاب تصفیه و استفاده مجدد از فاضلاب (سید قسیم جلد ۱)

کتاب تصفیه و استفاده مجدد از فاضلاب - جلد اول نوشته‌ی سید ر. قسیم و گوانگ ژو، ضمن آموزش و ارائه نمونه‌ سوال‌های متعدد در زمینه فرآیندهای تصفیه فاضلاب و استفاده مجدد از آن، یک منبع تلفیقی با ارزش، برای دسترسی سریع و آسان به تعداد زیادی تمرین است.

طی دهه گذشته، پیشرفت‌ها و تغییرات بسیار زیادی در زمینه تصفیه فاضلاب صورت گرفته است. شبیه‌سازی و مدل‌سازی کامپیوتری، بازیابی و استفاده مجدد از پساب، فرآیندهای غشایی، کاهش و استفاده از جامدات آلی، بازیابی مواد مغذی و بهینه‌سازی مصرف انرژی، درک بیشتر نظریه و اصول فرآیندهای تصفیه و استفاده از این اصول در طراحی تأسیسات می‌باشد.

مهندسین محیط زیست مسئولیت‌های زیادی دارند. یکی از مهم‌ترین و در عین حال رضایت‌بخش‌ترین مسئولیت آن‌ها، طراحی تأسیسات و استفاده مجدد از فاضلاب است. کتاب‌های متعددی موجود است که در مورد مبانی، اصول علمی، مفاهیم و روش‌های تصفیه فاضلاب بحث می‌کنند اما محاسبات طراحی واقعی و مثال‌های محاسباتی در این کتاب‌ها به صورت جامع ارائه نمی‌شود. هدف نویسندگان کتاب تصفیه و استفاده مجدد از فاضلاب (Wastewater treatment and reuse) عبارت است از: اول ارائه تئوری مربوط به فرآیندهای تصفیه فاضلاب به صورت خلاصه؛ دوم، تعریف پارامترهای مهم طراحی دخیل در فرآیند و سوم، طراحی گام به گام مثال‌های عددی و واقعی از مراحل فرایندی است.

این کتاب در دو جلد نوشته‌ شده است. اصول، مبانی و تصفیه پایه در جلد 1، که فصل 1 تا 10 را شامل می‌شود، و جلد 2 شامل فصل‌های 11 تا 15 برای پوشش فرآیندهای پس از تصفیه است. جلد 1: اصول، مبانی و تصفیه پایه. فصل 1 خلاصه‌ای از تاریخچه کلی تصفیه فاضلاب درگذشته، حال و آینده است. فصل 2 و 3 مباحث استوکیومتری واکنش جنبشی، بقای جرم، تئوری راکتورها و بقای جریان و جرم را پوشش می‌دهد. منابع فاضلاب شهری، جریان و ویژگی‌های آن در فصل 4 و 5 ارائه شده است. فصل 6 نگاهی عمیق‌تر به اهداف تصفیه فاضلاب، ملاحظات طراحی و فرآیندهای پردازش و نمودارهای فرآیندی را ارائه می‌دهد. فرآیندهای پیش ‌تصفیه در فصل 7 و 8 پوشش داده شده است. این مرحله شامل آشغالگیر و حذف شن و ماسه (دانه‌گیر) است. فصل 9 به تصفیه اولیه و رسوب گذاری ساده و یا به کمک مواد شیمیایی پرداخته است. در نهایت فصل 10 به فرایند تصفیه بیولوژیکی و حذف مواد مغذی می‌پردازد.

جلد 2: تصفیه ثانویه، استفاده مجدد و دفع. فصل 11 شامل فرایندهای عمده گندزدایی پساب است، در حالی که فصل 12 به دفع پساب و استفاده مجدد می‌پردازد. فصل 13 به مدیریت لجن، بازیابی منابع و استفاده مجدد از جامدات آلی اختصاص داده شده. پلان تصفیه خانه، لوله‌ کشی حیاط، هیدرولیک تصفیه خانه و ابزار دقیق و کنترل در فصل 14 پوشش داده شده است. ارتقاء امکانات تصفیه ثانویه، بکارگیری زمین، تالاب‌ها، فیلتراسیون، جذب کربنی، BNR و MBR و فرآیندهای پیشرفته تصفیه فاضلاب مانند تبادل یونی، فرآیندهای غشایی و تقطیر برای کانی‌زدائی در فصل 15 مورد مطالعه قرار گرفته است.

سید ر. قسیم (Syed R Qasim) استاد بازنشسته دانشکده مهندسی عمران در دانشگاه تگزاس در آرلینگتون است. او عضو اصلی و همکار انجمن مهندسان عمران آمریکا و عضو اصلی انجمن محیط زیست آب است. عضو انجمن صنایع مهندسی محیط زیست، انجمن کارهای آبی آمریکا و جوامع حرفه‌ای دیگری است. او یک مهندس حرفه‌ای تأیید شده در ایالت تگزاس است. دکتر قسیم مدرک دکترا و کارشناسی ارشد خود را از دانشگاه ویرجینیای غربی و کارشناسی را از هند کسب کرد. وی بیش از 47 سال تجربه به عنوان یک استاد، محقق و متخصص در زمینه‌های مرتبط با مهندسی محیط زیست دارد و موضوعات اصلی تحقیقات و تدریس او شامل فرآیندهای تصفیه آب و فاضلاب، طراحی تصفیه خانه، مدیریت پسماند صنعتی و مدیریت پسماند جامد و خطرناک است. قسیم به عنوان یک مشاور با سازمان‌های دولتی و موسسات خصوصی به طور ملی و بین‌المللی همکاری کرده است. دکتر قسیم 3 کتاب نوشته و نویسنده همکار بیش از 150 مقاله فنی، دانشنامه، کتاب و گزارش‌های پژوهشی است.

گوانگ ژو (Guang Zhu)، مدیر اجرایی آب و فاضلاب یک شرکت مهندسی مشاور چند رشته‌ای در دالاس تگزاس است. دکتر ژو دارای بیش از 30 سال تجربه ارزیابی فرآیند، پایلوت، مشاوره و برنامه‌ریزی، طراحی و راه‌اندازی ایستگاه‌های تصفیه آب و فاضلاب معمولی و پیشرفته در ایالات متحده و چین است. وی تجربه همکاری با موسسه طراحی و تحقیقات مهندسی شهرسازی پکن را به مدت 10 سال دارد علاوه بر این، او چندین دوره طراحی را به عنوان دستیار استاد دانشگاه تگزاس در آرلینگتون تدریس کرده و اکنون یک مهندس حرفه‌ای تأیید شده در ایالت تگزاس است.

در بخشی از کتاب تصفیه و استفاده مجدد از فاضلاب - جلد اول می‌خوانیم:

بازسازی و تجدید زیرساخت‌های تصفیه و انباشت فاضلاب اولویت ملی است. سیستم‌های انباشت فاضلاب به ویژه در بخشی از شهرهای بزرگ‌تر، فاضلاب ترکیبی دارند. بسیاری از فاضلاب‌ها و دستگاه‌های قدیمی، نشتی و کم‌تر از اندازه معمول هستند. نفوذ بیش از حد و جریان ورودی وارد فاضلاب بهداشتی می‌شوند و رواناب‌های طوفان در هوای مرطوب در فاضلاب ترکیبی وارد می‌شوند. هرگاه ظرفیت طراحی تصفیه‌خانه بیش از حد باشد، جریان غیرطبیعی زیادی به آب‌های دریافتی برمی‌گردد. این امر باعث اختلال جدی کیفیت آب، عمدتا به دلیل مواد مغذی، رسوبات و باکتری‌ها می‌شود. جریان فاضلاب شهری و نشت و جریان ورودی در بخش 4-5 ارائه شده است. خروج باعث ورود فاضلاب تصفیه نشده به آب‌های زیرزمینی و آب‌های سطحی نزدیک می‌شود. CWNS در سال 2012 تخمین زده که تقریبا 5.97 میلیارد دلار برای بازسازی و جایگزینی لوله‌های خراب شده و اتصالات در سیستم انباشت و ساخت جدید آن تا سال 2032 مورد نیاز است. اهداف E. P. A ایالات متحده شامل تشویق بسیاری از تکنیک‌های نوسازی و نشت یابی مقرون به صرفه است.