تصفيه آب آشاميدني

پيمانكار تصفيه آب، فاضلاب و هوا

تصفيه آب شرب

 

تصفيه اب شرب

 


آب آشاميدني هميشه يكي از مهمترين دغدغه هاي بشر امروز بوده است. رشد جمعيت و توسعه صنايع مختلف ، آلودگي محيط زيست را به دنبال دارد و از اين ميان آلودگي آب يكي از مهمترين نگراني هاست. اما آيا روش هاي قديمي و سنتي تصفيه آب آشاميدني ، هنوز هم براي توليد آب آشاميدني با بالاترين كيفيت ، مناسب است؟ يا اينكه براي حذف آلاينده هايي كه در اثر توسعه صنايع وارد آب آشاميدني ما مي شوند ، نياز به روشهاي پيشرفته تري براي تصفيه آب داريم؟
احتمالا پاسخ دوم صحيح است. اما اجازه بدهيد نگاهي داشته باشيم به روش هاي سنتي و قديمي تصفيه آب آشاميدني و آنها را با روشهاي مدرن مقايسه كنيم. دو تا از رايج ترين و متداول ترين اين روش ها ، جوشاندن و تصفيه آب به روش شيميايي است. خواهيم ديد كه چگونه حتي پس از انجام اين دو روش ، باز هم آلاينده هاي بسياري در آب باقي خواهند ماند.

1 – جوشاندن

از سالها پيش ، جوشاندن روشي براي ضدعفوني كردن و از بين بردن ميكروارگانيزم هاي آب بوده است. جوشاندن اگر به مدت كافي باشد ، مي تواند بسياري از باكتري ها را از بين ببرد ، اما نه همه آنها را ، بسياري از باكتري ها در اولين لحظات كشته مي شوند اما براي كشته شدن بقيه نياز به زمان بيشتري هست.
اشكالات روش جوشاندن آب براي ضدعفوني كردن آن:
- براي جوشاندن اندكي آب ، به مقدار زيادي سوخت و انرژي و همچنين تجهيزات نياز است.
- آب بلافاصله پس از جوشاندن قابل استفاده نيست و نياز به سرد شدن دارد
- در حين جوشاندن و همچنين سرد شدن آب ، مقداري از آب تبخير شده و هدر مي رود.
- آلاينده ها و ذرات محلول در آب ، با جوشاندن نه تنها از بين نمي روند بلكه با اين روش آب تغليظ هم مي شود. لذا اين روش فقط براي ضدعفوني كردن مناسب است نه تصفيه كامل آب و حذف آلاينده هايي نظير نيترات و سرب.
- جوشاندن آلاينده هاي شيميايي نظير كلر را از بين نمي برد بلكه با وجود كلر در آب جوش ، آب طعم ماندگي و كهنگي نيز به خود مي گيرد.

2 - روش هاي شيميايي

براي ضدعفوني كردن اوليه آب دو ماده شيميايي وجود دارد : يد و كلر ،هردو ماده سبك و ارزان بوده و استفاده از آنها آسان است. يد در كشتن ويروس ها ، باكتري ها و تك ياخته ها موثر است. با اين حال هرچه آب سرد تر باشد ، زمان بيشتري نياز است تا يد اثر خود را بگذارد و آب را ضدعفوني كند. علاوه بر اين از آنجا كه يد در منابع طبيعي نظير خاك وجود دارد ، لذا به طور طبيعي در آب يافت مي شود ، بنابراين اگر ما نيز به صورت مصنوعي يد را به آب اضافه كنيم ، دوز آن در آب تغيير كرده و كم و زياد مي شود. علاوه بر اين زنان باردار و بيماران تيروئيد ، نبايد آب حاوي يد را بنوشند. لذا استفاده از يد فقط براي تصفيه آب در كوتاه مدت استفاده مي شود و تصفيه كردن آب با اين ماده شيميايي به مدت زمان بيش از سه ماه ، توصيه نمي شود. طعم يد نيز مناسب نيست و گاهي مجبوريم براي از بين بردن طعم بد آن ، به آب شكر اضافه كنيم! ماده ضدعفوني كننده دوم ، كلر است. استفاده از كلر براي ضدعفوني كردن آب ، صرف نظر از نكات مثبت بسياري كه دارد ، داراي مضراتي نيز هست. از جمله مضرات كلرزني ، به وجود آمدن محصولات فرعي به نام تري هالون متان ها هستند كه امروزه احتمال سرطان زا بودن آنها بيش از پيش برما ثابت شده است. علاوه بر اين كلر ماده اي بسيار سمي است و اگر بيش از اندازه وارد آب شود ، باعث بيماري هايي شده و به اندام هاي داخلي بدن آسيب هاي جدي مي زند. همچنين كلر براي پوست و موي انسان نيز مضراتي را به همراه دارد و باعث تحريك مخاط داخلي ريه و بيني مي شود.

روش هاي مدرن و پيشرفته تصفيه آب آشاميدني


تعريف ساده تصفيه آب اين است : حذف ناخالصي ها و آلاينده هاي معلق و محلول از آب هرچه ذرات ناخالصي درشت تر باشند ، جدا كردن آنها از آب آسان تر است و برعكس هرچقدر اندازه اين ذرات ريز تر باشد نياز به روشهاي دقيق تري براي تصفيه آب است. بنابراين اندازه منافذ فيلترها ، مقاومت فيلترها در برابر انواع آلاينده ها و توانايي آنها در حذف ناخالصي ها بسيار مهم است. امروزه فيلترها را از جنس سراميك ، الياف مصنوعي و كربن مي سازند.


برخي از بهترين روشهاي تصفيه آب عبارتند از :


استفاده از كربن فعال ، روش اولترافيلتراسيون و روش اسمز معكوس و......
كربن توانايي زيادي در حذف مواد شيميايي نظير كلر ، حذف طعم و بوي نامطبوع و برخي از آلاينده ها دارد. توانايي كربن در فيلتر كردن ناخالصي هاي محلول و ميكروارگانيزمها ، بسيار كم است. لذا از كربن بيشتر به عنوان پيش تصفيه در مرحله دوم و سوم دستگاه هاي تصفيه آب خانگي استفاده مي شود و اغلب اوقات آن را در كنار روش هاي اسمز معكوس و اولترافيلتراسيون استفاده مي كنند.
اولترافيلتراسيون روشي است كه طي آن ، آب را از ني هاي بسيار نازكي كه در جداره آنها منافذ بسيار ريز وجود دارد عبور مي دهند و به اين ترتيب تقريبا كليه ميكروارگانيزمها و ذرات معلق در آب از آب آشاميدني حذف شده و آب كاملا زلال و شفاف و ضدعفوني مي شود. اما اولترافيلتراسيون قابليت حذف ناخالصي هاي محلول در آب مثل : فلزات سنگين ، نيترات ، سختي و سنگيني آب را ندارد.


روش اسمز معكوس:

امروزه يكي از كامل ترين و بهترين روش هاي تصفيه آب آشاميدني منازل است. اسمز معكوس قادر است انواع ناخالصي هاي موجود در آب نظير : نيترات ، سختي آب ، جامدات محلول ، كدورت ، سرب و فلزات سنگين ، راديوم و بسياري از مواد آلي محلول را حذف كند. بنابراين اسمز معكوس به همراه كربن فعال پيشرفته ترين و بهترين روش تصفيه آب آشاميدني است كه در دستگاه هاي تصفيه آب خانگي استفاده مي شود.
در يك مخزن، آب به سمت قسمت نمك دار ممبرين حركت مي كند تا تعادل برقرار شود. به كارگيري فشار خارجي براي همسان سازي قسمت محلول نمك با فشار اسمزي همچنين باعث برقراري تعادل خواهد شد.
فشار مضاعف باعث افزايش اختلاف سطح شيميايي آب موجود در محلول نمك مي شود و سبب عبور حلال به سمت قسمت آب خالص مي گردد. زيرا در آن حالت داراي اختلاف سطح شيميايي پائين تري مي باشد.
اين پديده اسمز معكوس ناميده مي شود. شركت مهندسين پالود صنعت نيكان با بهره گيري از متخصصين جوان خود بهترين دستگاه تصفيه آب به روش اسمز معكوس را باكمترين مدت زمان و پايين ترين هزينه در اختيار متقاضيان قرار ميدهد.


 

تصفيه آب آشاميدني

تصفيه آب آشاميدني

 

آب خام داراي آلودگي هاي مختلفي به شكل معلق و محلول مي باشد به منظور دستيابي به كيفيت استاندار لازم است آب در واحدهاي مختلفي تصفيه شود و ناخالصي هاي آن حذف گردد و تصفيه آب آشاميدني ضروري است. معمولا واحدهاي مختلف تصفيه با توجه به موقعيت شان در تصفيه خانه و درجه تصفيه به ترتيب در سه دسته قرار مي گيرد.

  1. واحدهاي پيش تصفيه آب آشاميدني ( تصفيه مقدماتي )
  2. واحدهاي تصفيه متعارف
  3. واحدهاي تصفيه پيشرفته ( فرآيندهاي خاص تصفيه )

واحدهاي پيش تصفيه آب آشاميدني

معمولا از تصفيه مقدماتي يا پيش تصفيه آب آشاميدني براي منابع آبي كه حاوي مقادير زيادي اجزاي درشت نظير چوب، برگ درختان، اجسام شناور و … باشند، استفاده مي شود. عدم حذف اجزا ياد شده باعث مشكلاتي از قبيل انسداد تجهيزات، آسيب به پمپ ها و لوله ها و افزايش بار وارد بر تصفيه خانه مي شود. مهمترين واحدهاي پيش تصفيه آشغالگيري، ته نشيني و گندزدايي مقدماتي مي باشند.

آشغالگيري

از آشغالگيرها براي حذف آشغال هاي شناور بزرگ مثل چوب، برگ، پارچه، ماهي، دو كفه اي ها، جلبك و لاور حشرات استفاده مي شود. معمولا آشغالگيرها به دو شكل ميله اي و با منافذ بسيار ريز ( توري ها ) وجود دارند.

آشغالگيرهاي ميله اي

آشغالگيرهاي ثابت يا متحركي هستند كه معمولا فاصله ميله هاي آن 2/5-7/5 سانتي متر است. اين نوع آشغالگير اولين واحد تصفيه هستند كه براي حذف اشيا بزرگ استفاده مي شوند، آشغال ها يا به صورت دستي و يا به صورت مكانيكي جدا شده و دفع مي شوند.

آشغالگيرهاي با منافذ بسيار ريز ( توري ها )

آشغالگيرهاي با روزنه هاي ريزي هستند كه پس از آشغالگيرهاي ميله اي قرار گرفته و براي كاهش جامدات معلق حشرات و مجودات مزاحم مثل پلانگتون در آب استفاده مي شوند. هرگاه كيفيت آب منبع خوب بوده ( مخازن آب با كيفيت خوب ) و آشغال هاي درشت در آن وجود نداشته باشد از اين نوع آشغالگير به تنهايي استفاده مي شود.

ته نشيني مقدماتي

آب برخي از رودخانه ها داراي كدورت و كلي فرم مي باشد كه تعبيه سيستم ته نشيني مقدماتي قبل از ورود به بقيه مراحل تصفيه را ايجاب مي كند. ته نشيني مقدماتي براي ته نشيني ذرات ايجادكننده كدورت مثل ماسه، شن و مواد آلي مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين مرحله، اغلب از ته نشيني ساده ( بدون استفاده از مواد منعقد كننده ) استفاده مي شود كه بعد از مدت زمان كوتاهي ذرات معلق در كف حوضچه ته نشيني رسوب خواهد كرد. تخليه لجن بايد به ميزان كافي از حوض ته نشيني مقدماتي انجام گيرد.

براي كدورت هاي بالا لجن بيشتر و براي كدورت هاي پايين تر، لجن كمتري تخليه مي شود. در اين واحد كدورت به ميزان 85 درصد و يا بيشتر حذف مي شود و اين كار باعث خواهد شد تا در واحدهاي بعدي تصفيه خانه، تصفيه آب راحت تر انجام شود.

گندزدايي مقدماتي

گندزدايي مقدماتي اولين فرآيند گندزدايي است. آبي كه از حوض ته نشيني مقدماتي عبور مي كند با تنظيم مقدار مناسب از ماده گندزدا، گندزدايي مي شود. بهترين گزينه استفاده از كلر و ازن است. آبي كه مرحله پيش تصفيه را گذرانده، به منظور انجام تصفيه بيشتر به واحدهاي اصلي تصفيه خانه انتقال مي يابد. در صورتي كه منبع تامين آب به شكل درياچه طبيعي، مخازن مصنوعي، نهر آب هاي دست نخورده و يا رودخانه هاي گل آلود باشد، انجام مرحله پيش تصفيه، اولين مرحله اساسي به منظور تصفيه آب به شكل آسان، موثر و اقتصادي محسوب مي شود.

واحدهاي تصفيه متعارف

تصفيه متعارف، عمدتا شامل

  • فرآيندهاي اختلاط
  • لخته سازي
  • ته نشيني
  • صاف سازي

مي باشد. از اين نوع تصفيه به منظور حذف بيشتر كدورت استفاده مي شود و موفقيت اين تصفيه اصولا به مرحله ته نشيني بستگي دارد كه بيشتر ذرات معلق را قبل از ورود آب به صافي ها حذف مي كند. بعد از مرحله ته نشيني، آبي كه وارد صافي مي شود معمولا داراي كدورت 10 تا 10 NTU است.

انعقاد و لخته سازي

ذرات معلق پس از مرحله ته نشيني مقدماتي عمدتا به شكل كلوئيدي هستند كه براحتي ته نشين نمي شوند. فرآيندهاي انعقاد و لخته سازي ذرات كلوئيدي را به توده هايي به اندازه كافي درشت تبديل مي كند كه حذف آنها به روش هاي مختلف فيزيكي مثل ته نشيني، صاف سازي و يا شناورسازي با سرعت معقولي قابل انجام مي شود. اين ذرات پس از مرحله ته نشيني مقدماتي اغلب به شكل كلوئيدي هستند. ذرات كلوئيدي عامل كدورت، اندازه خيلي كوچكي ( 1-100 نانومتر ) دارند و بنابراين به شكل ثقلي ته نشين نخواهد شد. اين ذرات به شكل معلق باقيمانده و باعث ايجاد كدورت مي شوند. اغلب بار اين ذرات منفي است.

اين ذرات كلوئيدي را با استفاده از مواد منعقد كننده مي توان حذف نمود. يك منعقدكننده، الكتروليتي است كه با ايجاد كاتيون ها ( يون هاي با بار مثبت )، ذرات كلوئيدي با بار منفي عامل كدورت را ته نشين مي كند. براي اين منظور هر چه بار كاتيون منعقد كننده زياد باشد، منعقد كننده موثرتر خواهد بود. بنابراين منعقدكننده هايي كه معمولا استفاده مي شوند شامل تركيبات آلومينيوم و آهن هستند.

لخته سازي

هدف از لخته سازي بهم نزديك كردن ذرات ريزي است كه در حوضچه انعقاد ناپايدار شده اند، تا با ايجاد لخته وزن آنها افزايش يافته و بتوانند در حوض ته نشيني، ته نشين و حذف گردند. يا در واحد صاف سازي از آب جدا شوند.

ذرات لخته شده طي فرآيند لخته سازي به اندازه كافي سنگين شده و قابليت ته نشين شدن بصورت ثقلي را كسب مي كنند. آب لخته شده به طرف تانك ته نشيني اوليه جريان يافته و وارد مرحله ته نشيني مي شود.

ته نشيني

ته نشيني واحدي عملياتي است كه در آن با استفاده از نيروي ثقل، مواد جامد معلق ( لخته ) جداسازي مي شود. براي رسيدن به اين هدف، آب لخته شده را تحت شرايط آرام و در حوضچه هاي بزرگي نگهداري مي كنند كه به آنها حوضچه ته نشيني يا زلال ساز گفته مي شود.

يك ته نشيني موثر مي تواند ميزان كدورت را تا 99/9 درصد كاهش دهد. حوضچه هاي ته نشيني بايستي طوري طراحي شوند كه شرايط مناسب از قبيل سرعت پايين و يكنواخت، زمان ماند مناسب، عدم ايجاد جريان كوتاه و عدم وجود تلاطم سطحي را به منظور ته نشيني موثر فراهم نمايند.

صاف سازي

صاف سازي فرآيندي است كه طي آن مواد جامد معلق از مايع جدا مي شود. در صاف سازي مايع از داخل يك محيط متخلخل عبور مي كند تا مواد جامد معلق آن تا حد امكان جدا شود و هدف اصلي صاف سازي، جداسازي جامدات معلق است. اين مواد شامل : لخته تشكيل شده در طي فرآيندهاي انعقاد، لخته سازي و ته نشيني، ميكروارگانيسم ها و رسوباتي نظير كربنات كلسيم مي باشد. صاف سازي يكي از واحدهاي اصلي در تصفيه آب هاي سطحي به شمار مي رود و در آب هاي زيرزميني براي حذف لخته هاي ناشي از سبك سازي آب يا حذف آهن و منگنز كاربرد دارد. جنس مواد محيط متخلخل صافي معمولا از شن، آنتراسيت، گارنت، كربن فعال و … مي باشد.