طرح جایگزینی پساب با آب کشاورزی در راستای تامین آب شرب و تقویت آبخوان

آب یکی از عناصر اصلی توسعه پایدار محسوب می شود و علاوه بر آن که در سلامت و زندگی انسانها نقش دارد، کمک می کند تا کشورها از توسعه اقتصادی، اجتماعی و سیاسی برخوردار گردند. از این رو مدیریت منابع آب گامی اساسی در راستای نیل به اهداف توسعه و ثبات اقتصادی و سیاسی می باشد. از آنجاکه در مناطق گرم و خشک مانند ایران و خصوصا استان خراسان، تولید اکثر محصولات کشاورزی متکی به زراعت آبی است و مصرف بهینه آب در بخش کشاورزی از اهمیت بالایی برخوردار است، بایستی به کلیه منابع آب متعارف و غیر متعارف توجه نمود. از طرفی تامین آب شربو بهداشت از نیازهای اساسی و اولیه شهر ها بوده که کمبود و تنش در آب شهری باعث بروز مشکلات عدیده سیاسی و حتی تنش های اجتماعی خواهد شد. گزارش طرح حاضر یکی از تجربیات موفق شرکت آب منطقه ای خراسان رضوی در تامین آب شرب شهر مشهد در شرایط خشکسالی و کم آبی اشاره دارد. در راستای تامین آب شرب شهر مشهد، شرکت مهندسین مشاور سرو آب طرح جایگزینی پساب با آبهای کشاورزی با کیفیت مناسب شرب را ارائه داده که با استقبال شرکت آب منطقه ای، مطالعات طرح شروع و برای جایگزینی سالانه 150 میلیون متر مکعب پساب با آبهای کشاورزی جهت تامین آب شرب مشهد مورد تائید و تصویب قرار گرفت. در مرحله اول اجرایی، برای حق آبه های کشاورزان از سد طرق به میزان 9 میلیون متر مکعب در سال و سد کارده به میزان 16 میلیون متر مکعب در سال به بهره برداری رسید و باعث جلوگیری از تنش و کمبود آب شرب مشهد در سالهای 1386  به بعد گردید.

کلیات:
در پی استقبال وزارت نیرو و سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور از پیشنهاد سال 74 این شرکت در مورد امکان جایگزینی آب بازیافت حاصله از تصفیه پساب فاضلاب شهری، با آب کشاورزی مناسب شرب در دشت مشهد و تصویب آن در7/4/75 ، مطالعات آن در تاریخ 8/10/75 آغاز گردید.
با وجود پیچیدگیها و نبود زمینه تجربی آن در کشور، فاز یک مطالعات با موفقعیت در آبان 1380 به انجام رسید. 
مطالعات فاز 2 با اولویت جایگزینی آب بازیافت از تصفیه خانه فاضلاب غرب شهر در محل پرکندآباد با حقابه کشاورزان از سد کارده و سپس جایگزینی آب بازیافت تصفیه خانه فاضلاب شرق شهر در محل اولنگ با آب چاههای مزرعه آستان قدس و سایر مزارع بزرگ و مجتمعهای کشت و صنعت واقع در اراضی شرق شهر مشهد همچنین حقابه بران روستای طرق از سد طرق و در مرحله آخر جایگزینی آب بازیافت با آب چاههای کشاورزی واقع در اراضی غرب شهر مشهد، شروع گردید.
براساس مطالعات فاز یک حدود 80 درصد از آب شرب و بهداشتی مصرفی شهری و قابل جمع آوری بصورت فاضلاب میباشد وپساب فاضلاب پس از تصفیه تا 95 درصد قابل تبدیل به آب بازیافت قابل جایگزینی با آب کشاورزی است.
همچنین در ادامه روند مطالعات، بازنگری و تکمیل مطالعات طرحهای استفاده از فاضلابهای تصفیه شده شهر مشهد (تصفیه خانه های در دست مطالعه، ساخت و در حال بهره بردای) در راستای به تعادل رساندن آبخوان و بازچرخانی پسابها و ایجاد تعادل در بیلان آب زیرزمینی و جلوگیری از نشست زمین و جلوگیری از تشدید افت سطح آب زیرزمینی با ظرفیت جایگزینی 150 میلیون مترمکعب در سال آب مصرفی شهر مشهد صورت گرفت.
با استناد به مطالعات مصوب و جلسات کارشناسی متعدد برنامه مصوب طرح تامین آب شرب شهر مشهد از طریق جایگزینی پساب تصفیه¬خانه¬های فاضلاب در افق 1415 تهیه و در شکل شمار (1) ارائه گردیده است.

شکل شماره (1): برنامه مصوب طرح تامین آب شرب شهر مشهد از طریق جایگزینی پساب در افق 1415

با توجه به اینکه در مطالعات، محدوده جایگزینی پساب مشهد به دو بخش شرقی و غربی تقسیم گردیده لذا بطور جداگانه وضعیت اجرایی پساب  در شرق(مربوط به تصفیه¬خانه اولنگ و التیمور و نواحی اجرایی آن شامل مزرعه نمونه آستان قدس رضوی و اراضی طرق) و در غرب( مربوطه به تصفیه¬خانه¬های پرکندآباد، خین عرب و طبرسی و نواحی اجرایی آن شامل روستاهای پایین¬دست سد کارده، ارداک و خط اجرایی بسمت غرب دشت مشهد و چاههای کشاورزی مربوطه) ارائه می¬گردد.

1. طرحهای جایگزینی پساب در شرق دشت مشهد
1-1- عملیات¬های اجرایی انجام شده
عملیات اجرایی با عنوان پروژه جایگزینی پساب شرق مشهد (بخش های اول تا چهارم) به ترتیب بخش اول در سال 1382 (شرکت شوسه راه سبزوار) بخش دوم در سال 1383 (شرکت هتروم) و بخش های سوم و چهارم در سال 1384 (شرکت های اقلیم کار مشهد و آذران شرق مشهد) شروع شده و به شرح جدول شماره(1-1) اجرا شد. 

در پایین دست سد طرق، شهرک طرق قرار دارد که در گذشته روستای طرق خوانده می شد. زارعین این روستا دارای حقابه ای به میزان 6 میلیون متر مکعب در سال از آب سد طرق می باشند. تا قبل از اجرای طرح جایگزینی پساب در این منطقه، این مقدار آب در طول ماه های فروردین لغایت آذر طی نظم خاص از محل سد انحرافی طرق در بستر رودخانه رها شده و در مزارع کشاورزان روستای طرق مصرف می شده است.

2-طرحهای جایگزینی پساب در غرب دشت مشهد

2-1-وضع موجود پساب غرب مشهد

تصفیه­خانه­های فاضلاب پرکند آباد قدیم(1)و پرکند آباد جدید(2) در فاصله پنج کیلومتری شمال شهر مشهد در حاشیه کشف رود در حال بهره برداری هستند. ظرفیت اسمی این تصفیه خانه ها به ترتیب برابر با 15000 و 60000مترمکعب در روزاست.تصفیه خانه های پرکند آباد فاضلاب نواحی غربی (غرب بلوار آزادی) شهر مشهد را تصفیه می کنند. در طرح ارتقاء، افزایش ظرفیت پیش بینی شده این تصفیه خانه هاتا سال 1396 برابر 120000 مترمکعب در روز می باشد.

در حال حاضر از محل تصفیه خانه پرکندآباد جدید (2) توسط ایستگاه پمپاژ احداث شده در محل تصفیه خانه، حدود 600 لیتر بر ثانیه پساب به منظور تامین حقابه زمین­های کشاورزی پایین­دست سد کارده انتقال داده می شود و مابقی پساب تولیدی تصفیه خانه­های پرکند آباد وارد رودخانه کشف رود می شود. با توجه به برنامه­های توسعه تصفیه­خانه­های پرکندآباد و مطالعات جایگزینی پساب مشهد، نیاز به انتقال پساب به اراضی پایین دست سد اراداک و چاه های کشاورزی محدوده غرب (به سمت بلوار آرامگاه فردوسی و شمال جاده مشهد- قوچان) بوده و از این رو ایستگاه پمپاژ جدیدی در محل تصفیه خانه پرکندآباد(2) تعریف شده که در حال حاضر عملیات اجرایی آن در حال اتمام است و پس از تجهیز در دو مرحله ابتدا در حدود 500 لیتر بر ثانیه و سپس تا بیش از 1000 لیتر بر ثانیه پساب را به محدوده غرب مشهد انتقال خواهد داد.

قسمتی از خط انتقال پساب این ایستگاه پمپاژ نیز به طول بیش از 11.2 کیلومتر توسط لوله های فایبرگلاس به قطر 1000 میلی متر و فشارهای کاری 16 و 10 بار تحت عنوان خط انتقال پساب غرب اجرا شده است. انتقال پساب از تصفیه خانه پرکند آباد به اراضی پایین دست سد کارده شامل دو ایستگاه پمپاژ و بیش از 31 کیلومتر خط انتقال بوده است.بطور خلاصه مشخصات طرح جایگزینی پساب با حقابه سطحی کشاورزان در پایین­دست سد کارده در جدول شماره (2-1) ذکر گردیده است.   قابل ذکر است که این قسمت از طرح جایگزینی پساب در 3 بخش اصلی به شرح جدول شماره(2-2) اجرایی شده و به مرحله بهره برداری رسیده است.

3-طرح انتقال پساب از تصفیه­خانه خین عرب تا پرکندآباد

با  توجه به اینکه مقصد جایگزینی پساب تصفیه خانه خین عرب محدوده غرب مشهد می باشد، لذا بایستی پساب تولیدی این تصفیه خانه ابتدا به محدوده تصفیه خانه پرکند آباد منتقل شود و از آن تصفیه خانه که به عنوان مرکز توزیع پساب تولیدی عمل می کند به محدوده غرب مشهد انتقال یابد. تصفیه خانه فاضلاب خین عرب در سال 1395 با ظرفیت تصفیه خانه خین عرب 83000 مترمکعب در روز وارد مدار شده است که در حال حاضر با ظرفیت 52000 مترمکعب در روز در حال بهره برداری می باشد.

با توجه به دبی انتقال و مشخصات هیدرولیکی خط لوله، عملیات احداث ایستگاه پمپاژ انتقال پساب تصفیه خانه خین عرب تعیین می شود. همانطور که عنوان شد این ایستگاه پمپاژ ابتدا برای ظرفیت فعلی بهره برداری تصفیه خانه 600 لیتر بر ثانیه و سپس 1000 لیتر بر ثانیه انتقال پساب می باشد لذا ایستگاه پمپاژ ظرفیت و توان انتقال پساب تا 1000 لیتر در ثانیه را دارا می باشد.