|
ضرورت اجراي طرح انتقال آب از دریای خزر به استان يزد
با توجه به پايين بودن ميزان بارندگي و در نتيجه محدوديت منابع آب سطحي ، تقريباً تمامي آب مورد نياز مصرف استان در بخشهاي مختلف کشاورزي ، شرب و بهداشت و صنعت از منابع آب زيرزميني تامين مي گردد . اتکاي بيش از حد به منابع آب زير زميني و بهره برداري بيش از ظرفيت سبب گرديده که آبخوان دشتهاي عمده با کسري بيلان و در نتيجه افت سطح آب زير زميني روبرو گردد و در حال حاضر اين مناطق از نظر برداشت آب ، ممنوعه يا ممنوعه بحراني بوده و هيچگونه توسعه بهره برداري در آن مقدور نمي باشد با عنايت به اينکه ميزان برداشت از منابع آب زير زميني بيش از مقادير نفوذ بارندگي و يا تغذيه از ساير منابع است ، لذا هيچگونه ارتباط منطقي بين ميزان تغذيه و ميزان برداشت از سفره ها وجود ندارد بطوريکه در حال حاضر ميزان برداشت ساليانه آب در حدود 341 ميليون متر مکعب بيش از ظرفيت مجاز سفره هاي آب زير زميني مي باشد . بدين جهت و در راستاي حفظ موجوديت استان ، جلوگيري از توسعه کوير ، کاهش ميزان مهاجرت و حفاظت از امنيت منطقه و در جهت سياست توسعه پايداري ضروري است نسبت به انتقال آب از ساير حوزه هاي آبريز سياستگذاري نمود . يکي از راههاي مناسب جهت تامين آب بخش شرب و بهداشت و صنعت و معدن استان که در اکثر قريب به اتفاق دشتها بعلت افت آبدهي چاهها با بحران و خطر جدي مواجه گرديده است انتقال آب از دریای خزر به يزد مي باشد در نتيجه با انتقال آب از دریای خزر به يزد دستيابي به نتايج ذيل قابل حصول خواهد بود :
1- ايجاد اشتغال و افزايش توليد و در آمد در استان
2- کنترل و مهار بحرانهاي خشکسالي و اعمال مديريت مصرف
3- ايجاد پتانسيل بالقوه جهت توسعه آينده استان و گسترش بخشهاي صنعت ، معدن و خدمات
4- جلوگيري از توسعه کوير ، کاهش ميزان مهاجرت و حفظ شهرها و روستاههاي مرکزي کشور
5- حفاظت از محيط زيست
الزام انتقال آب درسيماي عمومي آب استان یزد
آب منشا حيات و رونق زندگي است اهميت آب در تمام شئون زندگي اقتصادي ، اجتماعي و فرهنگي بشر مشهود و بر کسي پوشيده نيست ارزش و اعتبار آب در مناطق خشک و نيمه خشک جهان ، علت ناهمگوني زماني و مکاني بارش بعنوان عامل توليد آب از ساير نقاط بيشتر است.
کشور ما ايران هم بعلت خشک تا نيمه خشک از اين قاعده مستثني نبوده و همواره در همه مناطق آن بين منابع و مصارف آب توازن برقرار نبوده است در حاليکه مناطق مرکزي و شرقي کشور با کمبود و فقر منابع آب مواجه هستند ، در نواحي غربي و جنوب غربي، مقادير آب مازاد وجود دارد که يا از مرزها خارج شده و يا به دريا تخليه مي گردد ، پس کاملاً مشخص است که علي رغم وسعت ايران زمين و برخورداري از منابع طبيعي سرشار ، دسترسي به آب شديداً تحت تاثير شرايط جوي و توپوگرافي قرار دارد و در بخشهاي وسيعي بحران کمبود آب وجود دارد و اين ناهمگوني بين منابع و مصارف آب ، مشکلات اساسي را بر سر راه توسعه پايدار ، در مناطق مرکزي کشور بوجود آورده است اين واقعيت باعث شده تا ادامه حيات در بخش عظيمي از فلات مرکزي و شرق کشور بويژه استان يزد با مشکلات عديده اي روبرو گردد چرا که آب و مسائل آن در استان يزد که يکي از فقيرترين مناطق کشور از نظر منابع آب محسوب مي گردد همواره و در طول تاريخ از اهميت خاص و حياتي برخوردار است و قناتهاي منفرد و طولاني ، آب انبارها و کانالهاي آبرساني در اين استان مويد اين حقيقت است که مردم اين خطه کويري کوششهاي فراواني را در زمينه استفاده بيشتر و بهتر از منابع آب نموده اند و نظر به اينکه کشور ما يکي از مناطق کم آب جهان به شمار مي رود و تا سال 2025 ميلادي در زمره کشورهايي قرار خواهد گرفت که با کمبود شديد آب مواجه اند در استان يزد هم اکنون ساليانه 1433 ميليون متر مکعب از 28 آبخوان استان برداشت مي شود که اين مقدار حدود 341 ميليون متر مکعب بيش از ظرفيت مجاز سفره هاي آب زير زميني استان مي باشد و هم چنين از دشت يزد – اردکان که بزرگترين حوزه
آبريز استان مي باشد و حدود 70% جمعيت استان را در خود جاي داده است ، ساليانه 388 ميليون متر مکعب آب برداشت مي شود که 138 ميليون متر مکعب بيش از ظرفيت مجاز مي باشد .
بدين جهت در راستاي حفظ موجوديت صنعتي استان ، جلوگيري از توسعه کوير ، کاهش ميزان مهاجرت و حفظ امنيت منطقه و در جهت سياستهاي توسعه پايدار ، موضوع بحث تامين آب از طريق انتقال آب بسيار ضروري و حائز اهميت مي باشد و با اعمال سياست فوق در نتيجه تعادل و موازنه در سفره ها آب زيرزميني و به تاخير انداختن خطر بي آبي در استان فرصتي حاصل خواهد شد تا با بکار گيري سياستهاي محدوديت توسعه کشاورزي ، کاهش رشد جمعيت ، تغيير کاربري آب از بخش کشاورزي ، به صنع ، ايجاد و گسترش روشهاي نوين آبياري ، کشت محصولات مناسب مناطق کم آب و استفاده مطلوب و بهينه هر چه بيشتر از منابع آب به بحران بي آبي در منطقه فائق آئيم .
در اين راستا موضوع انتقال آب بين حوضه اي ، در ضوابط ملي آمايش سرزمين که به تصويب هيئت محترم وزيران رسيده مورد تاکيد قرار گرفته است دارا بودن توجيهات فني تا اين امر حياتي و استراتژيک امکان استفاده از ظرفيتهاي عظيم نهفته در مناطق استان را به منظور توسعه همه جانبه و يکپارچه فراهم آورد لذا در اين گزارش به بررسي اجمالي امکان سنجي انتقال آب قيمت تمام شده آن مي پردازد .
محدودیت های منابع آب و الزام انتقال آب:
1- هوا و اقليم :
استان کويري يزد يکي از فقيرترين مناطق کشور از نظر منابع آب محسوب مي گردد در حاليکه متوسط بارندگي ساليانه استان که 100 ميلي متر بوده و ( نقشه باران سال 89-88) در مقايسه با متوسط بارندگي 250 ميلي متر کشور 40 درصد مي باشد متوسط تبخير ساليانه 3193 ميلي متر ، درجه حرارت 17 درجه سانتگراد و رطوبت نسبي 43 درصد است .
نوسانات درجه حرارت در زمستان و تابستان و حتي در شب و روز بسيار زياد مي باشد حداکثر مطلق درجه حرارت 48+ و حداقل آن 20- درجه سانتگراد است . وزش باد در استان يزد بعلت سخت بودن دشتها و کوهستانها با شدت در جريان است و از نتايج اقليمي آن دشتهاي وسيع با پوشش نباتي و تنک و ناچيز ، بيابانهاي سخت و عاري از گياه ، کفه هاي نمک و تپه هاي شن روان را مي توان نام برد که حاصل بارش کم ، شدت تبخير و طوفانهاي کويري در منطقه است و استان يزد به علت قرار گرفتن در کمربند بياباني نيمکره شمالي ، تحليل سيستمهاي باران زائي وارده به استان به علت دوري منابع رطوبتي ، تابش خورشيد و موقعيت توپوگرافي موجب شده تا شرايط اقليمي استان بصورت خشک ، خشن و شکننده در آيد .
2- منابع آب سطحي :
بعلت کمي بارندگي ، بالا بودن درجه و تبخير ، جريان سطحي دائمي استان منحصر به پاياب رودخانه هاي بوانات و اعظم در منطقه هرات و رودخانه هاي سر در ، کريت و دره بيد در منطقه طبس مي باشد . از مسيلهاي مهم که عموماً داراي جريانهاي فصلي و سيلابي است مي توان مسيلهاي فخر آباد ، منشاد ، تفت ،
گاشار، بهاباد ، نير، کرخنگان ، و ازميغان را نام برد متوسط جريانات سطحي قابل اندازه گيري حدود 90 ميليون متر مکعب در سال در حدود 1% درصد کل جريانات سطحي کشور است ( جدول شماره 1 )
اثرات خشکسالي در منابع آبي سطحي استان :
با استفاده از آمار دبي رودخانه هاي مهم استان که نتايج آن در جدول شماره(1) آمده است مجموع جريان سطحي استان يزد در 9 ماهه سال آبي جاري ( از مهر ماه 88 لغايت خرداد ماه 89) برابر10/2 ميليون متر مکعب بوده که نسبت به مدت مشابه سال قبل که 11/26 ميليون متر مکعب بوده به ميزان 9 درصد و همچنين نسبت به متوسط مدت مشابه دوره آماري آن که 90/2 ميليون متر مکعب بوده به ميزان 89 درصد کاهش داشته است بنابر اين کاهش شديد جريان سطحي سال قبل که ناشي از کاهش شديد بارندگي مي باشد بر منابع آبي استان تاثير منفي داشته است بگونه اي که از 25 رودخانه مهم استان يزد 16 رودخانه فاقد جريان سطحي بوده است.
3- منابع آب زير زميني :
بعلت محدوديت منابع آب سطحي ، تقريباً تمامي آب مورد مصرف کشاورزي ، شرب و بهداشت و صنعت و معدن از منابع آب زير زميني تامين مي گردد .
از 8067 منبع آبي شامل چاه ، قنات و چشمه 4/1433 ميليون متر مکعب آب در سال 88-87 استحصال شده است که 71 درصد آن از طريق 4304 حلقه چاه ، 25 درصد بوسيله 3158 رشته قنات و 4 درصد بقيه بوسيله 34 دهنه چشمه مي باشد از اين آب بيشترين سهم يعني 93 درصد بمصرف کشاورزي ، 4/5 درصد بمصرف شرب و بهداشت و 2/5 درصد بمصرف صنعت مي رسد جداول وضعيت منابع و مصارف آب زير زميني را به تفکيک محدوده هاي مطالعاتي نشان مي دهد .
لازم به ذکر است که بهره برداري از منابع آب زير زميني نتيجه افت سطح آب زير زميني در اکثر دشتهاي استان مشاهده مي گردد جدول شماره (2) افت ساليانه سطح آب که در آبخوانهاي استان بين 11 تا 115 سانتي متر در سال مي باشد را نشان مي دهد.
بطور کي کسري بيلان آب زير زميني در سطح استان در حد 341 ميليون متر مکعب در سال و معادل 25 درصد کل برداشت مي باشد که خود زنگ خطري براي وضعيت سفره هاي آبي استان در آينده نه چندان دور مي باشد .
از عواقب اسف بار افت سطح آب زير زميني ناشي از اضافه برداشت خشکيدن قنوات دشتي و کاهش آبدهي چاهها ، تغييرکيفيت و افزايش املاح آب زير زميني با هجوم آب شور کويري نشست زمين بويژه در ناحيه شمالي دشت يزد – اردکان و بخش شرقي دشت ابرکوه مي باشد . به طور کلي در قبال 8 درصدي مساحت استان نسبت به سطح کشور عوامل رطوبتي درصد ناچيزي داشته و فقط کسري بيلان آبخوان زير زميني که عامل منفي است رقم در حد 5/7 درصد مي باشد .
محدودیت کيفيت منابع آب و الزام انتقال آب
1- کيفيت آب شرب :
بررسي ميزان متوسط قابليت هدايت الکتريکي (EC) از منابع انتخابي در تمامي محدوده هاي مطالعاتي ( حوضه آبريز ) نشان مي دهد که افت کيفي منابع آب در تمام محدوده ها وجود دارد و رو به افزايش مي باشد همانطور که در نقشه پهنه بندي کيفي براي شرب ملاحظه مي شود تنها دو حوضه آبريز ( تفت و دستگردان ) مناسب براي شرب و با EC کمتر از 2200 ميکرو مهوس بر سانتيمتر مي باشد و بقيه محدوده مطالعاتي استان داراي EC بيش از 2200 ميکرو مهوس بر سانتيمتر و فاقد شرايط مناسب و غير قابل شرب مي باشد .
2- کيفيت آب کشاورزي :
بررسي کيفيت آب در کشاورزي همانطور که در نقشه پهنه بندي کيفي جهت مصرف کشاورزي نشان مي دهد تنها چهار محدوده ( دستگردان ، عقدا ، تفت و هرات ) بطور متوسط داراي EC کمتر از 3000 ميکرو مهوس بر سانتيمتر و 9 محدوده ( طبس ، بهاباد ،يزد – اردکان ، ارنان، دهج ، دهشير ، کفه طاقستان ، ابرکوه ، مروست و چاهک شهرياري ) داراي EC بيش از 8000 ميکرو مهوس بر سانتيمتر و جهت مصرف در کشاورزي نامناسب مي باشد .
بررسي آثار اقتصادي طرح انتقال آب
1- امکان افزايش سرمايه گذاري در بخشهاي عمده استان
علي رغم محدوديت ها و تنگناهاي طبيعي استان از جمله محدوديت منابع آبي استان چه از نظر کمي و چه از نظر کيفي ، استعدادها و پتانسيل هاي کم نظير از جمله سرمايه اجتماعي و انساني مستعد ، معادن غني و ارزشمند ، بهره مندي از سرمايه ها و جاذبه هاي گردشگري ، قرار گرفتن در مرکز کشور باعث گرديده اين استان جايگاه ويژه اي را در سند آمايش سرزمين و ساير اسناد ملي کسب نمايد .
دستيابي به اهداف بلند مدت در برنامه هاي توسعه کشور، چالش تصميم گيري بين استفاده از قابليتهاي بي نظير استان يزد را در صورت رفع محدوديتهاي ، بويژه از طريق اجراي طرحهاي انتقال آب از خليج فارس و قبول هزينه هاي اقتصادي و اجتماعي و يا حفظ وضع موجود به عبارتي با ناديده گرفتن پتانسيل هاي نهفته در بيش از نيمي از سرزمين و در نهايت تبديل شدن آن به بزرگترين تهديد زيست محيطي ، اجتماعي ، امنيتي و ... را ايجاد نموده است . ليکن تصويب سند آمايش سرزمين گواهي برتصميم مسئولين و برنامه ريزان کشور مبني بر استفاده حداکثري از پتانسيلهاي موجود در تمام نقاط کشور مي باشد و در آن انتقال بين حوزه اي آب مورد تائيد قرار گرفته است و توسعه پايدار امکان پذير خواهد بود نظر به اينکه اکثر سرمايه گذاران استان با مشکل محدوديت منابع آب از حد متوسط تا زياد مواجه هستند لذا انتقال آب مي تواند به ميزان زيادي ، سرمايه گذاري در بخشهاي مختلف اقتصادي را متحول سازد .
2- تاثير طرح بر اقتصاد خانواده ها و افزايش در آمد عمومي :
اجراي طرح انتقال آب باعث افزايش سرمايه گذاري و توسعه کمي و کيفي بخش هاي مختلف اقتصادي و در نتيجه رونق پويائي اقتصاد منطقه و کاهش نرخ بيکاري مي شود ، افزايش در آمد خانواده ها را از دو طريق کلي امکان پذير مي سازد :
يکي از طريق افزايش تعداد شاغلين هر خانوار که اين موضوع تحت تاثير مستقيم سرمايه گذاري و رونق اقتصادي جامعه مي باشد و ديگري از طريق افزايش در آمد خانوار و نيز افزايش در آمد عمومي هرجامعه نيز ارتباط مستقيم و محکمي با رونق اقتصادي جامعه دارد و اين خود در سايه گسترش سرمايه گذاري امکان پذير مي باشد که در اين راستا يکي از مهمترين عوامل موجود منابع آبي کافي با کيفيت مي باشد .
3- بررسي اثرات از ديدگاه آمايش سرزمين
3-1- اولويت هاي موجود در اختصاص فضاهاي فيزيکي براي توسعه :
در شکل گيري سازمان فضائي استان محدوديت منابع آب تاثير بسزائي داشته و بطوريکه استقرار بخش عمده امکانات خدمات و تاسيسات در اين محدوده باعث هم افزوني شده و فرصتهاي مناسبي را براي سرمايه گذاري در اين محدوده فراهم آورده است .
3-2- آثار طرح در توازن منطقه اي :
اسکلت بندي سازمان فضايي استان تحت تاثير ارتفاعهات شيرکوه و منابع آبي ذخيره شده در دشتهاي اطراف آن مي باشد بطوريکه دشت يزد – اردکان مهمترين منبع تامين آب استان بوده و بيشترين جمعيت و امکانات و خدمات استان در اين دشت استقرار دارد تمرکز جمعيت و برداشت از منابع آبهاي زير زميني اين دشت باعث بيلان منفي آن شده و افت سفره هاي آبي و کاهش ميزان آبدهي چاهها و قنوات و گاهاً خشک شدن آنها ، نابودي سکونتگاههاي شهري و روستائي را به دنبال داشته است .
4- خدمات برتر ، آموزش عالي و گردشگري :
در راستاي اهداف چشم انداز بلند مدت توسعه کشور ، نظريه پايه توسعه ملي و جهت گيريهاي آمايش سرزمين و با توجه به ويژگيهاي استان ، ماموريت ها و وظايف اصلي استان بر پايه توسعه پايدار ، صنعت و معدن ، خدمات برتر ، آموزش عالي ، بازرگاني نوين و گردشگري است ، تکيه بر اولويت هاي فوق مانع بهره گيري از ساير توانمنديها و ظرفيت هاي استان نخواهد بود.
يکي از عمده تنگناهها و موانع توسعه ، محدوديت شديد منابع آب از لحاظ کمي و کيفي است که با رفع اين مانع استان يزد به اهداف سند ملي توسعه مصوب تاريخ 5/4/85 هيئت محترم وزيران که به مثابه سند بالا دست توسعه استان مي باشد دست خواهد يافت .
الزام انتقال آب درجهت گیریهای توسعه صنعتی و معدنی استان یزد
با توجه به جهت گیریهای کلی کشور در زمینه توسعه صنعتی و معدنی و به تبع آن در استان یزد اهداف افق 1405 را می توان بصورت ذیل ترسیم نمود :
1- توسعه یافتگی بر پایه فن آوریهای پیشرفته ، نوآوری بالقوه و آینده نگر
2- صادرات گرا
3- متوازن در مناطق مختلف استان بر پایه قابلیتها و مزیتهای شهرستانی
4- بهره ور در حد مطلوب از منابع در دسترس
5- هم افزا در قالب شبکه ها ، خوشه ها و زنجیره ها
با عنایت به رئوس جهت گیریهای توسعه صنعتی و معدنی استان ، سیاستهای اجرایی ذیل جهت نیل به اهداف کلی و پیش بینی شده به شرح ذیل می باشد :
1- ایجاد وتقویت پیوند بین صنایع کوچک و متوسط با صنایع بزرگ و توسعه کمی و کیفی فعالیتهای صنعتی و شکل گیری خوشه های صنعتی با رویکرد صنایع برتر صادراتی
2- توسعه صنایع معدنی و زمینه سازی برای تکمیل و تجهیز مجتمع های معدنی و صنایع جانبی و فرآوری معدن در جهت بهره برداری بهینه از منابع معدنی
3- تکمیل و توسعه زنجیره فولاد ، با توجه به ویژگیهای ممتاز استان به عنوان قطب تولیدات فولاد کشور
4- کاهش ریسک سرمایه گذاری
5- جلب و جذب سرمایه های داخلی و خارجی
6- ایجاد ساز و کارهای لازم و حمایت از افزایش بهره وری عوامل تولید و ارتقاء کیفیت
7- نفوذ دادن فن آوریهای پیشرفته در بخش صنعت و معدن و ایجاد صنایع مبتنی بر فناوریهای پیشرفته
رویکردهای بخش صنعت جهت کاهش مصرف آب
نظر به اینکه بخش صنعت به عنوان دومین مصرف کننده عمده آب در کشور و پیاده سازی راهکارهایی که منجر به کاهش مصرف آب در این بخش می شوند نقش اساسی در حفظ منابع آب کشور و در نتیجه نیل به توسعه پایدار ایفا نماید .
رویه های مرسوم و مطلوب در جهان تا دهه پیش عبارت بودند از :
- استفاده مجدد : پساب یک فرآیند به شکل مستقیم در فرآیندهای دیگری مورد استفاده قرار می گیرد. لازم به ذکر است که سطح آلودگی این پساب برای فرآیند دوم قابل قبول می باشد.
- احیاء و استفاده مجدد : پساب یک فرآیند به شکل جزئی تصفیه شده و غلظت آلاینده یا آلاینده ها تا رسیدن به سطح قابل قبول جهت استفاده در فرآیند بعد کاهش می یابد. پساب مذکور جهت استفاده در فرآیند دیگر مورد استفاده قرار می گیرد.
- احیاء و باز چرخش: پساب تولیدی پس از احیاء مجدداً در همان فرآیند استفاده می گردد .
به طور خلاصه مزایای رویه های مذکور را می توان به ترتیب زیر دانست :
- به حداقل رساندن مصرف آب تازه در فرآیندها
- به حداقل رساندن پساب تولیدی
با توجه به محدودیت منابع آبی و تشدید نیاز بخش های مختلف تامین آب برای مصارف مختلف یکی از عمده ترین چالش های استان برای دست یافتن به توسعه پایدار محسوب می گردد علاوه بر لزوم اشاعه رویه های مرسوم و مطلوب در جهان ( تا ده پیش ) در کشور شامل : استفاده مجدد ، احیاء ، می تواند منجر به حداقل رساندن مصرف آب تازه و استفاده مجدد ، احیا و باز چرخش، بکارگیری فن آوری فرآیندها و پساب تولیدی گردد .
خلاصه بررسی مصارف و منابع آب استان یزد
نیاز آب صنعت و معدن شهرهای استان یزد بر اساس گزارش های (reports) موجود بر پایه مبانی به شرح زیر برآورد شده است:
· اطلاعات و آمار سال های اخیر مصارف آب خانگی همراه با سایر مصارف شهری که از شرکت آب و فاضلاب استان یزد گرد آوری شده است
· با استفاده از روش های مناسب تجری – محاسباتی ، ضمن بازنگری روند رشد مصارف فوق الذکر نسبت به برآورد نیاز آب آینده اقدام شد .
· اطلاعات و آمار مصارف فعلی و برنامه ریزی آینده نیاز آب صنعت و معدن که از سازمان صنایع و معادن استان ، شرکت آب منطقه ای ، شرکت آب و فاضلاب شهری و سایر دستگاهها مرتبط گرد آوری شده است .
براساس نتایج حاصل شده از ، خلاصه ای از مقادیر و احجام سالیانه آب در دوره های وضعیت موجود ، میان مدت دوره طرح و انتهای دوره طرح که در استان یزد برای طرح حاضر در نظر گرفته شده طی جداول نشان داده می شود .
همان طور که از جداول مشاهده می گردد در تعیین موازنه تراز مصارف و منابع آب ، صرفاً منابع آب سطحی و انتقالی منظور شده است و منابع آب زیر زمینی دلیل عدم اطمینان در آبدهی و کیفیت آب و وضعیت ناگوار سفره های آب زیر زمینی عمدتاً بعنوان تامین مقطعی کمبودهای آب و استفاده در مواقع اضطراری در نظر گرفته شده اند .
طبق نتایج حاصل از جداول ، در صورت اجرای طرح کلیه مصارف و نیازهای آب شرب و بهداشت در کلیه سال های دوره طرح طور کامل تامین می گردد ولی در مورد مصارف و نیازهای آب صنعت و معدن ملاحظه می گردد که در وضعیت موجود مقدار تخصیص از منابع سطحی ناچیز بوده و عمدتاً از منابع زیر زمینی تامین می گردد .
پیش بینی مصرف آب بخش صنعت و معدن استان در افق سالهای 1405 و 1425
به منظور پیش بینی میزان آب مصرفی در افق مورد بررسی ، طرحهای صنعتی و معدنی در دو گروه ذیل دسته بندی می شوند :
1- طرحهای بزرگ :
لیست طرحهای بزرگ صنعتی و معدنی و میزان آب مورد نیاز
|
ردیف |
نام طرح |
میزان آب مصرفی |
واحد آب مصرفی |
|
1 |
طرحهای کاشی ارجنان اردکان |
45 |
لیتر بر ثانیه |
|
2 |
طرحهای کاشی منطقه خرانق |
25 |
لیتر بر ثانیه |
|
3 |
فولاد ارفع و غدیر |
165 |
لیتر بر ثانیه |
|
4 |
فولاد ثامن |
270 |
لیتر بر ثانیه |
|
5 |
الکترود گرافیتی |
20 |
لیتر بر ثانیه |
|
6 |
فولاد اردکان |
141 |
لیتر بر ثانیه |
|
7 |
شیشه اردکان |
12 |
لیتر بر ثانیه |
|
8 |
آهن اسفنجی ، فولاد ، گندله ( فولاد میبد ) |
272 |
لیتر بر ثانیه |
|
9 |
کک میبد |
90 |
لیتر بر ثانیه |
|
10 |
طرح احداث 3 واحد پتروشیمی |
100 |
لیتر بر ثانیه |
|
11 |
پروژه فولاد یزد یک |
120 |
لیتر بر ثانیه |
|
12 |
شرکت صدر شیمی گستران |
85 |
لیتر بر ثانیه |
|
13 |
خط پنجم توسعه کنستانتره چادرملو |
30 |
لیتر بر ثانیه |
|
14 |
دو طرح ذغالسنگ طبس |
50 |
لیتر بر ثانیه |
|
15 |
سیما طبس |
35 |
لیتر بر ثانیه |
|
16 |
فولاد بافق |
120 |
لیتر بر ثانیه |
|
17 |
کنسانتره روی انگوران |
6 |
لیتر بر ثانیه |
|
18 |
سرب و روی مهدی آباد |
220 |
لیتر بر ثانیه |
|
19 |
طرحهای آجر منطقه فهرج |
20 |
لیتر بر ثانیه |
|
20 |
فولاد بافق آریا |
115 |
لیتر بر ثانیه |
|
21 |
آلگومراسیون بافق |
22 |
لیتر بر ثانیه |
|
22 |
پیش ینی طرح گندله سازی بافق ( دوطرح بهاباد و اردکان ) |
90 |
لیتر بر ثانیه |
|
23 |
دو طرح فسفات بافق |
75 |
لیتر بر ثانیه |
|
24 |
طرحهای کاشی ( مهریز ) |
71 |
لیتر بر ثانیه |
|
25 |
طرحهای سیمان سفید و کاشی ( ابرکوه ) و آجر |
35 |
لیتر بر ثانیه |
|
26 |
فولاد یک میلیون تن ارفع 2 ( ابرکوه ) |
300 |
لیتر بر ثانیه |
|
27 |
طرح تغلیظ مس معدن علی آباد |
120 |
لیتر بر ثانیه |
|
28 |
گندله سازی چغارت |
21 |
لیتر بر ثانیه |
|
جمع کل |
2675 |
لیتر بر ثانیه |
مصرف آب بخش صنعت و معدن استان در طی سالهای گذشته
به منظور برآورد میزان آب مورد نیاز در سالهای آتی ، توجه به روند و میزان مصرف آب در سالهای گذشته ضروری به نظر میرسد در این راستا و با توجه به داده های موجود (بانک اطلاعات صنعتی سازمان صنایع و معادن استان ، داده های اخذ شده از شرکت آب منطقه ای )جدول ذیل مربوط به میزان مصرف آب در طی 6 سال گذشته استخراج گردیده است :
|
ردیف |
سال |
تعداد پروانه بهره برداری ( فقره ) |
میزان آب مصرفی ( لیتر بر ثانیه ) |
|
1 |
1383 |
2183 |
1387 |
|
2 |
1384 |
2558 |
1703 |
|
3 |
1385 |
2665 |
1798 |
|
4 |
1386 |
2849 |
2004 |
|
5 |
1387 |
3065 |
2212 |
|
6 |
1388 |
3310 |
2445 |
با عنایت به جدول مصارف فوق و با استفاده از فرمول محاسبه نرخ متوسط رشد ( ریشه n ام ) ، رشد پروانه های بهره برداری در طی سالهای مورد بررسی به میزان 18/7 درصد و رشد مصرف آب بخش صنعت و معدن به میزان 12 درصد می باشد .
2- سایر طرحها
چنانچه در قسمت محاسبه مصارف آب در طی سالهای گذشته بدان پرداخته شد ، رشد مصرف آب در تمامی طرحهای صنعتی به میزان 12 درصد بوده است .
الف) پیش بینی آب مورد نیاز در افق سال 1405
اگر سال پایه را 1388 در نظر بگیریم و نرخ رشد سالیانه مصرف آب بخش صنعت و معدن 8 درصد در نظر گرفته شود آب مورد نیاز در سال 1405 برابر با 9047 لیتر بر ثانیه خواهد بود .
|
پیش بینی آب مورد نیاز در افق
1405 با احتساب طرحهای بزرگ |
|
11722 لیتر بر ثانیه |
ب) پیش بینی آب مورد نیاز در افق سال 1425
برای محاسبه آب مورد نیاز بخش صنعت و معدن در افق سال 1425 سه گزینه می توان در نظر گرفت .
1- در این سناریو نرخ رشد میزان مصرف آب را هر 5 سال به میزان یک درصد کاهش می دهیم
یعنی :
نرخ رشد مصرف آب از سال 1405 تا 1410، 7 درصد
نرخ رشد مصرف آب از سال 1411 تا 1415 ، 6 درصد
نرخ رشد مصرف آب از سال 1416 تا 1420 ، 5 درصد
نرخ رشد مصرف آب از سال 1421 تا 1425 ، 4 درصد
با این روش میزان آب مورد نیاز در سال 1425 برابر با 29041 لیتر بر ثانیه خواهد بود .
|
گزینه اول :
پیش بینی آب مورد نیاز در افق
1425 با احتساب طرحهای بزرگ |
|
29041 لیتر بر ثانیه |
2- در این سناریو نرخ رشد میزان مصرف آب هر 5 سال به میزان 2 درصد کاهش خواهد یافت .
یعنی :
نرخ رشد مصرف آب از سال 1405 تا 1410 ، 6 درصد
نرخ رشد مصرف آب از سال 1411 تا 1415 ، 4 درصد
نرخ رشد مصرف آب از سال 1416 تا 1420 ، 2 درصد
نرخ رشد مصرف آب از سال 1421 تا 1425 ، 0 درصد ( افزایش بهره وری )
با این روش میزان آب مورد نیاز در سال 1425 برابر با 18938 لیتر بر ثانیه خواهد بود .
|
گزینه دوم :
پیش بینی آب مورد نیاز در افق
1425 با احتساب طرحهای بزرگ |
|
18938 لیتر بر ثانیه |
3- در این سناریو نرخ رشد میزان مصرف آب از سال 1405 تا 6،1425 درصد در سال در نظر گرفته می شود .
با این روش میزان آب مورد نیاز در سال 1425 برابر با 31690 متر مکعب در سال و میزان آب مورد نیاز تخصیصی برابر با 29245 متر مکعب خواهد بود .
در انتها می بایست در افق سال 1425 برای احداث 4 واحد نیروگاه 500 مگاواتی ، به یمزان 120 لیتر بر ثانیه آب تخصیص داد .
|
گزینه سوم :
پیش بینی آب مورد نیاز در افق
1425 با احتساب طرحهای بزرگ |
|
31690 لیتر بر ثانیه |
متوسط نیاز آبی سالانه مراکز جمعیتی استان یزد بر حسب میلیون متر مکعب در سال
|
نام شهر |
1390 |
1395 |
1400 |
1405 |
1410 |
1415 |
1420 |
1425 |
|
یزد |
54.46 |
62.86 |
72.55 |
84.06 |
97.74 |
114.49 |
134.08 |
155.87 |
|
روستاها |
2.72 |
3.60 |
4.76 |
6.30 |
8.32 |
10.99 |
14.53 |
19.19 |
|
مجموع شهرستان یزد |
57.19 |
66.46 |
77.32 |
9.35 |
106.07 |
125.48 |
148.60 |
175.05 |
|
اردکان |
5.84 |
6.43 |
7.08 |
7.83 |
8.66 |
9.57 |
10.59 |
11.71 |
|
روستاها |
0.73 |
0.77 |
0.82 |
0.87 |
0.92 |
0.97 |
1.03 |
1.09 |
|
مجموع شهرستان اردکان |
6.56 |
7.20 |
7.90 |
8.69 |
9.57 |
10.54 |
11.61 |
12.79 |
|
میبد |
7.13 |
8.74 |
10.73 |
13.21 |
16.27 |
20.04 |
24.68 |
30.39 |
|
روستاها |
0.35 |
0.27 |
0.20 |
0.16 |
0.12 |
0.09 |
0.07 |
0.05 |
|
مجموع شهرستان میبد |
7.48 |
9.01 |
10.93 |
13.36 |
16.39 |
20.13 |
24.75 |
30.44 |
|
بافق |
3.09 |
3.44 |
3.83 |
4.27 |
4.78 |
5.34 |
5.96 |
6.66 |
|
روستاها |
0.37 |
0.42 |
0.47 |
0.53 |
0.60 |
0.68 |
0.76 |
0.86 |
|
مجموع شهرستان بافق |
3.46 |
3.86 |
4.30 |
4.81 |
5.37 |
6.01 |
6.72 |
7.52 |
|
ابرکوه |
2.75 |
2.92 |
3.09 |
3.29 |
3.50 |
3.72 |
3.96 |
4.22 |
|
روستاها |
0.72 |
0.72 |
0.73 |
0.73 |
0.74 |
0.74 |
0.75 |
0.75 |
|
مجموع شهرستان ابرکوه |
3.47 |
3.64 |
3.82 |
4.02 |
4.24 |
4.47 |
4.71 |
4.97 |
|
طبس |
4.16 |
4.88 |
5.72 |
6.73 |
7.92 |
9.32 |
10.97 |
12.92 |
|
روستاها |
0.84 |
0.89 |
0.94 |
0.99 |
1.05 |
1.11 |
1.17 |
1.24 |
|
مجموع شهرستان طبس |
5.00 |
5.76 |
6.65 |
7.72 |
8.97 |
10.43 |
12.15 |
14.15 |
|
مهریز |
2.28 |
2.36 |
2.45 |
2.55 |
2.65 |
2.76 |
2.86 |
2.97 |
|
روستاها |
0.43 |
0.47 |
0.51 |
0.56 |
0.61 |
0.66 |
0.72 |
0.78 |
|
مجموع شهرستان مهریز |
2.71 |
2.83 |
2.96 |
3.10 |
3.26 |
3.42 |
3.58 |
3.74 |
|
تفت |
1.51 |
1.56 |
1.60 |
1.66 |
1.72 |
1.77 |
1.83 |
1.88 |
|
روستاها |
0.47 |
0.54 |
0.62 |
0.72 |
0.84 |
0.96 |
1.11 |
1.29 |
|
مجموع شهرستان تفت |
1.98 |
2.10 |
2.23 |
2.38 |
2.55 |
2.74 |
2.94 |
3.17 |
|
صدوق |
1.46 |
1.58 |
1.72 |
1.87 |
2.04 |
2.22 |
2.40 |
2.61 |
|
روستاها |
0.656 |
0.656 |
.657 |
0.657 |
0.657 |
0.656 |
0.656 |
0.656 |
|
مجموع شهرستان صدوق |
2.12 |
2.24 |
2.37 |
2.53 |
2.69 |
2.87 |
3.06 |
3.26 |
|
بهاباد |
0.74 |
0.92 |
1.13 |
1.41 |
1.75 |
2.18 |
2.69 |
3.33 |
|
روستاها |
0.42 |
0.46 |
0.51 |
0.57 |
0.63 |
0.69 |
0.77 |
0.85 |
|
مجموع شهرستان بهاباد |
1.16 |
1.38 |
1.65 |
1.98 |
2.38 |
2.87 |
3.46 |
4.18 |
|
خاتم |
1.63 |
1.78 |
1.94 |
2.12 |
2.32 |
2.54 |
2.76 |
3.01 |
|
روستاها |
0.73 |
0.78 |
0.84 |
0.90 |
0.96 |
1.03 |
1.11 |
1.19 |
|
مجموع شهرستانخاتم |
2.36 |
2.56 |
2.77 |
3.02 |
3.28 |
3.57 |
3.87 |
4.20 |
|
مجموع کل شهرستانها |
93.47 |
107.03 |
122.89 |
141.96 |
164.77 |
192.53 |
225.45 |
263.48 |
|
مجموع شهرها |
85.05 |
97.46 |
111.83 |
128.99 |
149.34 |
173.95 |
202.79 |
235.55 |
|
مجموع روستاها |
8.42 |
9.57 |
11.06 |
12.27 |
15.43 |
18.58 |
22.66 |
27.93 |
جمع بندی :
میزان آب مورد نیاز صنعت و معدن بر اساس گزینه دوم و نیز آب مورد نیاز شرب و بهداشت در سالهای 1405 و 1425 به قرار جداول زیر می باشد :
ارقام بر حسب میلیون متر مکعب در سال
|
مجموع |
آب مورد نیاز صنعت و معدن |
آب مورد نیاز شرب و بهداشت |
سال |
|
511.62 |
369.66 |
141.96 |
1405 |
|
860.71 |
597.23 |
263.48 |
1425 |
ارقام بر حسب متر مکعب بر ثانیه
|
مجموع |
آب مورد نیاز صنعت و معدن |
آب مورد نیاز شرب و بهداشت |
سال |
|
16.224 |
11.722 |
4.502 |
1405 |
|
27.293 |
18.938 |
8.355 |
1425 |
ظرفیت انتقال آب :
با توجه به مذاکرات و مکاتبات بعمل آمده پيشنهاد استان به وزارت نيرو جهت تخصيص انتقال آب از خلیج فارس بالغ بر 400 ميليون متر مکعب در سال (12/68 متر مکعب در ثانيه ) مي باشد که در این طرح نیز همین ظرفیت لحاظ می گردد .
مسير هاي انتقال آب :
مسير انتقال از محل آبگيري و تصفيه خانه واقع در ساحل بندر ترکمن به استان يزد پيشنهاد گرديده که بر اساس دلايل مقدماتي ذيل انتخاب گرديده است .
1- ساحل وسطح گسترده آب دريا جهت آبگيري
2- داشتن EC بسیار مناسب
3- عدم محدودیت کاربری اراضی (land use) و موانع طبیعی در بیشترین طول مسیر انتقال
1-مسیر جغرافیایی انتقال آب :
با توجه به بررسي بسيار اجمالي از مسير انتقال که بر اساس تصاوير ماهواره و DEM (مدل رقومي ارتفاعي ) مسير انتقال پیشنهاد شده است ( نقشه مسیر) وارتفاع مسير از محل آبگير تا ارتفاع ......... متر از سطح دريا مي رسد . مسير انتقال ميتواند بشرح جدول ذيل پيشنهاد گردد :
|
محلهاي مسير |
طول مسير (KM) |
|
|
بندر ترکمن به يزد (خط اصلي)
سیاهکوه - عقدا
اردکان – ساغند – طبس ( خط فرعی)
ساغند- چادر ملو- بهاباد(خط فرعي)
یزد- بافق – (خط فرعي)
يزد – تفت(خط فرعي)
مهریز- نیر – ابرکوه ( خط فرعی)
یزد- مروست - هرات |
|
جمع |
|
2-مسیر زمین شناسی انتقال آب :
به لحاظ اهمیت مسیر انتقال آب از زمین شناسی عبوری لازم است اطلاعات کلی از وضعیت و پراکش سازنده های سخت ( لیتولوژی سخت ) و سازنده های نرم ( لیتولوژی نرم ) و همچنین ساختار تکنونیکی و عوارض آنها ( گسلها – چین خوردگیها و ....) وجود داشته باشد نقشه های زمین شناسی در صفحات بعد مسیر انتقال آب را بنحوی نشان می دهد .
ويژگيهاي آب دریای خزر:
ویژگی و مشخصات آب دریای خزر به گونه ای است که سهم یونهای تشکیل دهندة نمک آب دریای خزر و مقایسه آن با ترکیب آب اقیانوس ها، نشان میدهد که بیشتر تحت تأثیر مواد همراه آورد رودخانه ای قرار دارند، کاهش یون کلر و افزایش کربنات، سولفات و کلسیم قابل مشاهده است.
مؤلفههای اصلی بیلان نمک آب دریای خزر عبارتند از : ورود از آب رودخانه ای (31%)، از آب زیرزمینی(61%)، بارش بر روی دریا (2%) و خروج از طریق رسوبگذاری کربناته و رسوبگذاری در خلیج قره بغاز ( که بستگی به ورود آب و میزان ورودی بر حسب تراز از آب دریا دارد).
کل نمک ورودی به دریای خزر 203 هزار تن در سال و خروج نمک حدود 46 هزار تن درسال میباشد. با این حساب سالانه حدود 157 هزار تن بیلان مثبت وجود دارد . این مقدار نمک می تواند سالانه 02/0 % شوری آب دریای خزر را افزایش دهد.
در هر حال تغییرات شوری آب دریای خزر با شرایط هیدرومترولژیک کنونی بسیار ناچیز میباشد. میزان اکسیژن محلول در آب دریای خزر متأثر از دمای آب، ورود آب رودخانه ای، فتوسنتز و تراز آب دریا است. از این رو مقدار اکسیژن در فصول مختلف و در نواحی مختلف دریا متفاوت می باشد. در بخش مرکزی ناحیه خزر شمالی توزیع اکسیژن محلول تقریبا یکنواخت است.
- جریان و چرخه آب
جریان آب در دریای خزر منشاء مختلفی دارد. جریان ناشی از ورود آب رودخانه ای ، جریان ناشی از وزش باد و جریان ناشی از اختلاف چگالی بخشهای مختلف آب از مهمترین جریان های دریای خزر هستند.
جریان رودخانه ای در لایه سطحی اثرگذار است. وزش باد در جریان در 50 متر اول لایه آب اهمیت داردو نقش مستقیم باد در جریان عمدتاً در لایه سطحی 10_0 متر میباشد. جریان در لایه های عمیقتر تحت تأثیر اختلاف چگالی آب است. جریانهای ناشی از اختلاف چگالی معمولاً دارای سرعتهای پائین هستند.
دمای آب خزر جنوبی در زمستان از 10 درجه سانتیگراد در لایة زیر سطحی (عمق 40 متری) تا 6 درجه سانتیگراد در لایه های عمیق (600 متری) تغییر میکند. این تغییرات در تابستان از 27 درجه سانتیگراد (در سطح) تا 6 درجه سانتیگراد (عمق 600 متری ) است.
افزایش شوری و کاهش دما سبب افزایش چگالی آب و کاهش شوری به همراه افزایش دما سبب کاهش چگالی آب می شوند. از آنجاییکه دما و شوری آب از سطح به عمق و همچنین در بخشهای مختلف دریای خزر متفاوت است، می توان توده های آب (یا لایه های آب) با ویژگی های دما _ شوری تقریباً مشابه و به تبع آن چگالی تقریباً مشابه در دریای خزر را از هم تفکیک نمود. بر این اساس دریای خزر به چهار توده آب تفکیک شده است :.
- موج
در دریای خزر. امواج آب به دلایل مختلفی ایجاد میشوند. امواج ناشی از زمین لرزه در بستر دریا یا حاشیه آن ، امواج ناشی از ورود حجم زیاد آب رودخانه ای به دریا در فصل بهار، امواج ناشی از جابجایی آب در هنگام توفان، امواج ناشی از تغییر فشار هوا بر روی دریا، امواج جزر و مدی، امواج ناشی از وزش باد و امواج ناشی از اختلاف چگالی در ستون آب .
امواج حاصل از باد در منتهی الیه بخش جنوبی دریای خزر در کرانه های ایران، علی رغم اندک تضعیف سرعت باد، دارای مقادیر قابل ملاحظه ای است . امواج با ارتفاع 3 متر هر ساله در آبهای نزدیک ساحل ایران میتواند ایجاد شود.
تراز آب دریا مربوط به توپوگرافی سطح دریای خزر است. بر اساس برخی مطالعات سطح دریای خزر دارای شیب به موازات نصف النهار است. از این رو برای آنکه تراز محاسبه شده نمایانگر حوضه خزر باشد باید از اطلاعات همه سواحل آن استفاده شود. تراز بر اساس صفر دریای بالتیک سنجیده میشود. روند نوسان تراز آب در طی اندازه گیری دستگاهی نشان می دهد که تراز آب از 29- متر تا 68/26- متر تغییر کرده است.
جهت بررسي ژئوشيمي زيست محيطي آب در منطقه بهشهر،جنوب شرقي درياي خزر ،از 33 ايستگاه ، در اعماق سطح ،يك متري ، 5 متري و نزديك بستر برداشت شد .
نتايج آناليز آب نشان ميدهد كه ميزان تغيير فاكتورpH بين 49/8 -24/8 ، ميزان تغيير هدايت الكتريكي بين ms/cm5/28-0/24وميزان تغيير كل مواد جامد حل شده بين gr/l 84 /16- 30/ 14مي باشد.در مورد فاكتور شوري مشاهده مي شود كه تغيير شوري بين ‰ 5/17-8/14 است و تغيير اكسيژن محلول بين % 7/99-1/18 است .دمابين C°1 /29- 3/26 متغييراست.
آناليز آنيونها و كاتيونها نشان مي دهد كه غلظت كلر در آب منطقه بهشهر بين ppm 7850- 4964 و غلظت يون سولفات بين ppm 4130 - 3007 متغيير است كه حداكثر هر دوي آنها در عمق 5 متري ديده مي شود. غلظت يون كلسيم در آب منطقه بهشهر بين ppm 551-352 متغيير است. همچنين غلظت يون منيزيم بين ppm 1191-701 و غلظت يون سديم بين ppm4136-2100 متغيير است و هر سه آنها با اختلاف بسيار جزئي در بستر بيشتر مي باشند. غلظت يون پتاسيم در آب اين منطقه بين ppm110-50 متغيير است كه در همه اعماق آب تقريبا" يكسان است.
در مورد عناصر سنگين مشاهده مي شود كه غلظت آرسنيك در آب منطقه بهشهر بينppb 620-270 ، غلظت كادميم بينppb 100-10،غلظت كبالت بينppb 140-24 ،غلظت كروم بينppb 160-24، غلظت مس بين ppb 80-60 است. درمورد آهن مشاهده ميشودغلظت آن عنصر بينppb 2870-1000 متغيير است.در مورد عنصر منگنزهمساني جالبي در غلظتهاي سطوح مختلف آب ديده ميشود.غلظت نيكل در آب اين منطقه بينppb220-50 ،غلظت سرب بينppb620-380 ،غلظت واناديم بينppb 120-34 و غلظت روي در آب منطقه بهشهر بينppb 40-10 متغيير مي باشد.ميانگين اين غلظتها تفاوت بسيار كمي را در سطوح مختلف آب نشان مي دهند.
همانطور كه مشاهده مي شود يكنواختي تمامي فاكتورها اعم از فاكتورهاي فيزيكي ،غلظت آنيونها و كاتيونها و عناصر سنگين نشاندهنده اختلاط كامل آب بين لايه هاي سطح،يك متري ، 5 متري و نزديك بستر ميباشد. بنابر اين در اين منطقه جريانهاي درياي خزر به نحوي است كه باعث مخلوط شدن لايه هاي مختلف آب مي شود.
در مورد تمامي عناصر سنگين مشاهده ميشود كه مقدار آنها در شرق منطقه بيشتر ميباشد اين مساله ناشي از تاثير گرگان رود است كه از شرق منطقه به درياي خزر مي ريزد.
سيستم تصفيه و شيرين سازي آب
اقدام به نمک زدايي يا شيرين کردن آب شور از دهه 1950 آغاز شده و در حال حاضر بيش از نيم قرن سابقه دارد . در اين مدت ، ظرفيت واحد هاي احداث شده به سرعت افزايش يافته و همچنان در حال افزايش است .کل ظرفيت ايستگاههاي آب شيرن کن بالغ بر ده ها ميليون متر مکعب در روز است که بخش عمده آن به کشور هاي عربي و به ويژه کشورهاي عربي منطقه خليج فارس تعلق دارد . در اين بين عربستان بيشترين تعداد آب شيرين کن را داراست اين کشور با 274 کارخانه آب شيرين کن بيش از 11 ميليون متر مکعب در روز آب توليد مي کند . البته کشورهاي ديگري هم مانند اسپانيا ، استراليا و آمريکا از روش شيرين سازي براي تامين آب استفاده ميکنند در ايران نيز در حال حاضر تامين آب بعضي از جزاير و بنادر جنوبي از اين طريق انجام مي شود .
آب شيرين کن ها در ايران نقش بسيار اندکي در تايمن آب مورد نياز بخش هاي مختلف دارند و حال آنکه ايران به لحاظ اقليمي يکي از نيازمندترين کشورهاي جهان به اين فناوري است . آمارها حاکي از آن است که فقط 427 هزار متر مکعب در شبانه روز از طريق آب شيرين کن ها در ايران تامين مي شود که فقط بخش کوچکي از آن مربوط به آب شرب است وبقيه به مصارف کشاورزي يا صنعت مي رسند . دقيق تر آنکه از 145 دستگاه آب شيرين کن موجود در ايران که مربوط به شرکت هاي آب و فاضلاب و آب منطقه اي است 47 هزار متر مکعب آب شرب حدود 70 هزار متر مکعب ديگر نيز توسط شرکت ملي نفت در مناطق جنوبي کشور براي ساکنان محل آب شرب تامين مي کند ، بقيه آنچه که هست ، آب صنعتي يا آب کشاورزي است که به نوبه خود بسيار ارزشمند است وجه ديگر اين آمار حاکي از آن است که در کل جهان 15233 واحد آب شيرين کن موجود است که در شبانه روز 4/32 ميليون متر مکعب آب شيرين توليد مي کنند .
در حال حاضر روش هاي مختلفي براي تهيه آب شيرين از آب شور وجود دارد که متکي به علميات تقطير ، اسمز معکوس و يا الکترودياليز است . تقطير روشي براي جداکردن آب از نمکهاي محلول در آن محسوب مي شود در اين روش آب شيرين در اثر حرارت و در مرحله بخار از آب شور جدا مي شود و ذرات محلول يا آلوده کننده را بر جاي مي گذارد الکترودياليز نيز روشي است که بر اساس آن عبور جريان الکتريسيته مستقيم از آب موجود نمک زدايي مي شود از آنجا که در گزارش حاضر ، معرفي و استفاده از روش اسمز معکوس مورد توجه قراردارد در ادامه اين روش با تنفصيل بيشتري تشريح مي شود .
1- روش اسمز معکوس ( Reverse Osmosis)
اسمز معکوس تکنولوژي است که در بيشتر تاسيسات مدرن شيرين سازي آب مورد استفاده قرار مي گيرد تصوير (1) طرح شماتيکي از فرآيند شيرين سازي آب دريا به روش اسمز معکوس (SWRO) را نشان مي دهد .
بخش هاي اصلي تاسيسات شيرين سازي آب دريا عبارتند از :
آبگيري از دريا
مرحله پيش تصفيه
سيستم تصفيه RO
مرحله پس تصفيه
مخازن ذخيره و سيستم توزيع
تخليه پساب
1-1 آبگيري از دريا :
دو روش اصلي براي آبگيري از دريا وجود دارد :
آبگيري مستقيم از دريا
آبگيري از چاه هاي ساحلي
در روش اول آبگيري مي تواند از سطح يا از عمق دريا انجام شود آبگير شامل آشغالگير (SCREEN) حوضچه آبگيري ، ايستگاه پمپاژ و واحد کلر زني مي باشد . مزيت اين روش اين است که همواره امکان استفاده از آن وجود دارد اما کيفيت پايين ،کدورت بالا و مواد معلق و کلوييدي بالا آب دريا ، نياز به يک سري فرآيند هاي پيش تصفيه را موجب مي شود.
1-2 مرحله پيش تصفيه :
پيش تصفيه آب ورودي به واحد اسمز معکوس به منظور حفاظت از غشاء در برابر آلودگي ناشي از عوامل چهارگانه صورت مي گيرد :
رسوب مواد جامد حل شده روي سطح غشاء (Scale )
تجمع ذرات معلق و کلوئيدي روي سطح غشاء (Fouling)
آلودگيهاي بيولوژيکي ناشي از رشد ميکرو ارگانيسمهاي روي سطح غشاء (Bio fouling)
آلودگيهاي ناشي از مواد آلي مانند روغن و گريس ( organic fouling)
مراحلي مانند کلر زني به منظور جلوگيري از رشد ميکروارگانيسمها ، تنظيمph براي جلوگيري از رسوب نمکها روي سطح غشاء فيلتراسون جهت مواد معلق و کلرزدايي ( تزريق SBS) به منظور حفاظت از غشاء در برابر مواد اکسيد کننده در واحد هاي مختلف فرايند پيش تصفيه انجام مي گيرد .
بسته به کارآيي و عملکرد فرايند پيش تصفيه در کنترل عوامل پيش گفته ، تميز کاري مدولهاي غشايي ( CIP ) در بازه هاي زماني طولاني تر انجام شده و طول عمر واحد افزايش خواهد يافت .
دو ماده شيميايي شامل اسيدلفوريک و کلريد آهن در مرحله پيش تصفيه استفاده مي شوند افزودن اسيد سولفوريک به شکل پيوسته و با مقدار مشخص به آب براي جلوگيري از رسوب کربنات کلسيم و روي ممبران ها و بهبود فرآيند لختگي ( Coagulation) است . افزودن کلريد آهن نيز به شکل پيوسته و با مقدار مشخص به آب براي شکل گيري فرايند لخته سازي است .
در فرآيند لخته سازي ، هدف خنثي کردن بار الکتريکي سطحي ذرات معلق کلوئيدي است که موجب بوجود آمدن ذرات جامد معلقي مي شوند که يکديگر را نمي رانند .
فرآيند (Flocculation ) براي توليد لخته هاي بزرگي که قابليت شناور شدن را داشته باشند انجام مي شود فرآيند Flocculation با افزايش امکان برخورد ذرات کوچکي که در مرحله Coagulation تشکيل شده اند لخته ها بزرگتري را ايجاد مي کند .
شناور سازي (Foltration) فرآيند جداسازي فازهاي جامد و مايع از طريق راندن ذرات حل نشده تحت نيروي گرانش به سمت بالاست اساس کار توليد حباب هاي هواست به گونه اي که به لخته هاي شناور در آب چسبيده و آن ها را به سطح محيط برانند در حالي که آب صاف از کف محيط جمع مي شود اين روش برتري کاملي نسبت به روش سنتي ته نشين کردن بخصوص در مورد جداسازي جلبک ها و خزه هاي دريايي دارد .
فرآيند فيلتر کردن( Foltration) با هدف جداکردن ذرات جامد معلق در آب با عبور دادن آن از يک محيط متخلخل است به اين ترتيب کليه ذرات درشت تر از خلل و فرج در محيط به دام مي افتند هر چه خلل و فرج محيط کوچکتر باشد آب با کيفيت بالاتري فيلتر مي شود فيلتر ها نياز دارند در دروره هاي زماني مشخص شستشو شوند تا ذرات جامد معلق باقيمانده در آنها خارج شوند استفاده از دو محيط باابعاد خلل و فرج متفاوت مي تواند کيفيت فيلتراسيون آب را بهبود بخشد آب فيلتر شده در يک مخزن مياني ذخيره مي شود اين آب هم براي مرحله اسمز معکوس RO و هم براي شستشوي فيلتر ها استفاده خواهد شد .
1-3- سيستم تصفيه RO
در مرحله اسمز معکوس ، پمپهاي با فشار ( بين 40 تا 60 بار ) آب پيش تصفيه شده را به داخل مدول هاي که توسط يک غشاي (ممبران) نيمه تراوا به دو قسمت تقسيم شده است پمپ مي کنند. ممبران جريان آب را از خود عبور داده، اما مانع عبور ذرات نمک مي شود به اين ترتيب آبي که از ممبران عبور کرده نمک زدائي شده و نمک در پشت ممبران) با عبور از يک شير کنترل فشار از مدول خارج مي شود. سرعت جريان آب در عبور از ممبران ها به غلظت اوليه نمک در آب وابسته بوده و عموماً بين 1000 تا 1500 ليتر بر روز بر واحد سطح ممبران است
1-4- مرحله تصفيه آب :
آب توليد شده از فرآيند RO ( عبور کرده از ممبرانها) قابل شرب و يا استفاده براي آبياري نيست. چرا که خورندگي آن بالا، PH آن پايين ( کمتر از 6) و مواد معدني لازم آن کم است. خورندگي بالاي آب براي تجهيزات و شبکه توزيع آب نيز مضر است. در مرحله پس تصفيه هدف اصلاح PH، تنظيم سختي و نهايتاً گندزدايي آب است، کلرزني براي گندزدايي آب به گونه اي است که ميزان کلر آب 0.3 تا 0.6 ميلي گرم در ليتر باشد. براي گندزدايي بايد NACIO را با نرخ 1 ميلي گرم د رليتر ( بصورت CL2) به آب افزود که منجر به مصرف 50 کيلوگرم در روز CL2 مي شود. همچنين هيدروکسيد سديم و مواد شيميايي ديگري براي اصلاح PH و ساير خواص شيميايي به آب افزوده مي شود تا اين خواص به مقدار مناسب آن براي کشاورزي يا آشاميدن برسد. براي تنظيم سختي، براي رسيدن به مقداري بيش از 80 کيلوگرم در ليتر کربنات کلسيم، بايد آب آهک اشباع شده به آب خروجي اضافه کرد.
1-5- تخليه پساب
درتأسيسات شيرين سازي آب به روش اسمز معکوس (RO) سه منبع اصلي پساب وجود دارد.
· لجن از مرحله شناورسازي
· آب برگشتي از شستشوي فيلترهاي دو بستره
· آب نمک (غليظ) برگشتي از مرحله اسمز معکوس
لجن مرحله شناورسازي و آب برگشتي از شستشوي فيلترهاي دو بستره را مي توان با هم و با استفاده از يک خط تغليظ کننده لايه اي و سپس سيستم سانتريفوژ تصفيه کرد آب نمک برگستي از اسمز معکوس را مي توان به طور مستقيم به نقطه مناسبي در دريا تخليه کرد . مشخصات آب شور بايد قبل از تخليه به دريا از نظر مضر نبودن براي محيط زيست دريا کنترل شود. نمک آب شور برگشتي از مرحله اسمز معکوس با استفاده از حوضچه هاي تبخيري قابل استحصال است.
2- ساختار فيلتر اسمز معکوس
اغلب مواردي که در تهيه غشاهاي اسمز معکوس به کار مي روند، مخلوطي از لايه نازک پلي آميد (TFC) يا انواع سلولزي آن مانند سولز استان (CTA) و يا مخلوطي از هر دو مي باشند. مواد به کار رفته در غشاها مي توانند به صورت يک الياف مارپيچي دور يک لوله و يا فيبر تو خالي که بهم گره خورده اند، قرار گيرند که در نتيجه سطح وسيعي براي تصفيه آب در داخل يک محيط استوانه اي فشرده فراهم مي آورند. غشاهاي CA/CTA داراي ظرفيت کافي براي اغلب مصارف خانگي هستند ولي اگر نياز به تصفيه حجم زيادي از آب باشد، غشاهاي TFC مورد استفاده قرار مي گيرند. اگر چه غشاهاي لايه نازک بسيار گران هستند ولي در عوض داراي دوام و استحکام بالائي مي باشند وميزان حذف TDS در آنها بيش از 95% درصد است ولي در صورت استفاده از غشاهاي سلولزي، ميزان حذف حدود 94-88 درصد مي گردد.
عملکرد يک سيستم اسمز معکوس بستگي به نوع غشا کنترل جريان ، کيفيت آب ورودي ( مانند کدورت، TDS، PH) دما و فشار دارد. ميزان کارآئي سيستم از طريق تقسيم اسمز معکوس خانگي براي کارآئي 20-30 درصد طرحي شده اند که افزايش اين کارآئي ممکن است عمر غشاها را کاهش دهد.
در صورتي که ناخالصي هاي جدا شده فوراً به خارج از فيلتر منتقل نگردد غشاها اسمز معکوس به آساني آلوده مي شوند اگر ميزان جريان ورودي خيلي زياد باشد، کارآئي سيستم افت نموده و در نتيجه ميزن حذف ناخالصي ها کاهش مي يابد . به همين دليل در اغلب سيستم هاي تصفيه براي افزايش فشار و بهبود کارآئي از بوستر پمپ هاي کمکي استفاده مي شود.
براي اطمينان ازعملکرد بهينه بايد سيستم هاي اسمز معکوس به خوبي نگهداري شوند اگر آلودگي غشا اسمز معکوس در مراحل اوليه تصفيه ، شناسايي گردد، اغلب با تميز کردن مي تواند دوباره وارد مدار شود.روش تميز کردن بسته به نوع غشا و ميزان آلودگي متفاوت است در عين حال غشاهاي اسمز معکوس که مسدود و يا پاره شده باشند بايد تعويض گردند. علاوه بر اين، فيلترهاي قبل و بعد از غشاي اسمز معکوس بسته به کيفيت اب ورودي و حجم آب ورودي بايد به طور مرتب تعويض شوند .چون آسيب ديدگي غشاي اسمز معکوس به راحتي قابل مشاهده نمي باشد بنابراين هدايت الکتريکي آب تصفيه شده بايد به صورت دوره اي مورد آزمايش قرار گيرد .براي برخي ازآلاينده هاي خاص نظير نيترات و يا سرب که داراي مخاطرات بهداشتي هستند بهتر است که آب خروجي به طور دوره اي آزمايش شود.
با توجه به آن چه گفته شد، مزاياي روش اسمز معکوس به اختصار عبارتند از :
تصفيه فيزيکي بدون استفاده از مواد شيميايي : گرچه فرآيند اسمز معکوس در اصل براي حذف جامدات محلول، سختي و رنگ به کار مي رود ولي علاوه بر اينها نيترات، سولفات، سديم ، ميکروارگانيسم ها، فلزات سنگين سمي نظير سرب، راديو و آزبست را نيز بين 50 تا 90 درصد کاهش مي دهد.
هزينه نگهداري اين سيستم ها در درازمدت کمتر از سيستمهاي تبادل يون است.
معايب روش اسمز معکوس نيز عبارتند از :
محدوديت ظرفيت آبگذر سيستم وجود دارد که در واقع ميزان بارگذاري حجم سيستم غير قابل انعطاف بوده و محدود مي باشد.
استفاده از اين روش ممکن است سبب بر هم زدن تعادل نسبت کلسيم/ کربنات، کاهش اکسيژن محلول و تغيير مزه آب خروجي شود که ممکن است نياز به تنظيم مجدد يا هوادهي داشته باشد.
به دليل حساسيت غشاها در صورت وجود رسوبات نياز به يک پيش تصفيه ساده قبل از سيستم هاي اسمز معکوس وجود دارد.
براي دفع پساب که به ازاي هر يک حجم اب خروجي حدود 5 تا 10 درصد حجم پساب توليد مي گردد بايد از قبل تدابير خاص انديشيده شود.
|