تصفیه آب شهری

سلامت محیط
1 لایک‌ها
3458 بازدیدها

آب مهم‌ترین ماده غذایی در رژیم غذایی انسان‌ می باشد. یک انسان بالغ به نوشیدن ۲ لیتر (۸ لیوان) آب در طول روز نیاز دارد تا آب ازدست‌ رفته بدن خود از طریق تعرق و دستگاه تنفسی را جبران کند، اما استفاده از بسیاری از منابع آبی برای تأمین این نیاز به‌ سادگی امکان‌پذیر نیست. ٪۹۹٫۷ منابع آب روی کره زمین برای انسان قابل ‌استفاده نیست. این آب‌ها شامل آب دریا، یخچال‌های طبیعی و رطوبت موجود در هوا است. تنها آب شیرین موجود در رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و آب‌های زیرزمینی می‌تواند به مصرف انسان برسد، اما بسیاری از منابع آب شیرین نیز برای نوشیدن انسان مناسب نمی باشد.

تصفیه آب شهری

بسیاری از بیماری‌های خطرناک مانند وبا در اثر استفاده از آبی که حاوی بیماری‌های انگلی است، به وجود می‌آید. منابع آب شیرین می‌توانند حاوی مقادیر زیادی از پساب‌های صنعتی و نیز مواد شیمیایی استفاده ‌شده در کشاورزی باشند که این مواد نیز ممکن است سمی بوده و بر سلامت آب آشامیدنی تأثیر بگذارد، بنابراین انسان‌ها نیازمند دسترسی به یک منبع آب شیرین سالم برای آشامیدن می باشند.
علاوه بر نیاز به آب شرب، انسان‌ها حجم بیشتری از آب را نیز برای کاربردهای دیگر استفاده می‌نمایند. این استفاده‌ها می‌تواند برای کاربردهای خانگی (مانند آشپزی، شست‌وشو، پخت و پز و ...)، صنعتی، کشاورزی و مقاصد تفریحی باشد. بنابراین کیفیت منابع آب شیرین برای هر بخش از زندگی روزمره از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است.

تصفیه آب شهری

منابع تأمین آب شیرین

آب شور برای مصرف انسان مناسب نمی باشد و آب موجود در یخچال‌های طبیعی و بخار هوا برای مصرف انسان ‌بسادگی در دسترس نیست. بنابراین تنها ٪۳ از آب کره زمین به شکل آب شیرین وجود دارد. حجم عظیمی از این آب (در حدود ٪۹۸٫۵) نیز در زیر زمین و به شکل آب‌های زیرزمینی وجود دارد. منابع باقیمانده آب مانند رودخانه‌ها و دریاچه‌ها با نام آب‌های سطحی شناخته شده اند. استفاده از آب‌های سطحی یا زیرزمینی، منطقه به منطقه تفاوت دارد. بطور کلی، آب‌های زیرزمینی تمیزتر بوده و نیازمند تصفیه کمتری می باشند.

آلودگی‌های آب شیرین

منابع آب شیرین تنها از آب خالص تشکیل نشده‌اند و بررسی ترکیبات شیمیایی این منابع نشان می‌دهد که آب شیرین ‌بصورت محلولی از آب و ذرات حل ‌شده در دسترس‌اند. محلول آب شیرین شامل موارد زیر باشد:

یون‌ها (مانند Na⁺، Ca²⁺، F^-و HSO₄^- )
گازهای محلول مانند O₂ و CO₂
سایر مولکول‌های حل‌شده طبیعی مانند محصولات جانبی آلی
مولکول‌های حل‌شده ناشی از فعالیت‌های بشری مانند پساب‌های صنعتی و کشاورزی

علاوه بر ذراتی که در آب شیرین حل شده‌اند، ذرات زیادی نیز بصورت معلق در این آب وجود دارند. برخی از این ذرات عبارت‌اند از:

باکتری‌ها
شاخه و برگ درختان، زباله‌ها و ...
شن و ماسه و خاک

نوع و میزان این آلودگی‌ها در آب، به منبع آن و روش تصفیه آب بستگی دارد. برخی از ذرات محلول مانند اکسیژن، اجتناب‌ ناپذیرند. برخی دیگر مانند یون F^-، ذراتی مفید هستند که حتی ممکن است در مراحل تصفیه آب به آن اضافه شوند، اما بیشتر این ذرات حل‌شده برای سلامت آب آشامیدنی خطرناک اند و یا موجب می‌شوند که آب شیرین، قابل‌شرب نباشد (مانند Ca²⁺که به‌عنوان عامل سختی آب شناخته شده و می‌تواند موجب بروز رسوب گردد). این ذرات باید با تصفیه آب از آبی که قرار است به مصارف شهری و آشامیدنی برسد، حذف شوند.

فیلتراسیون آب شهری و مراحل آن

بیشتر ذراتی که توسط واکنش‌های رسوب‌گیری بوجود می آیند، بسیار ریز هستند که با لای‌گیری از آب جدا نمی شوند. یک راهکار برای حذف سریع این جامدات، استفاده از انواع فیلترهای تصفیه آب شنی است. در این فرآیند آب حاوی ناخالصی‌های جامد از یک بستر متخلخل عبور می‌کند. این بستر عموماً از شن و ماسه تشکیل‌ شده و از نیروی جاذبه برای عبور آب از این بستر استفاده می‌شود. مولکول‌های آب می‌توانند از حفرات موجود میان شن و ماسه عبور نمایند اما ناخالصی‌های جامد در این بستر باقی می‌مانند. آب خارج‌ شده از این فیلتر دیگر حاوی ناخالصی‌های جامد نمی باشد. برای شست‌وشوی فیلترهای شنی در واحدهای تصفیه آب شهری و آب شرب، از عملیات شست‌وشوی معکوس و عبور معکوس جریان آب استفاده می نمایند. اما بازهم در برخی مناطق آب شیرین لوله کشی نیز به اندازه کافی تصفیه نشده و دارای ناخالصی طمع یا بوی نامطبوع می‌باشد. ازین رو بهتر است در منزل از دستگاه‌های تصفیه آب استفاده نمایید.

مراحل تصفیه مقدماتی آب شهری

در تصفیه آب شهری ابتدا فرآیندهای مهمی مانند انعقاد، تجماع ذرات، ته نشینی، صاف کردن و گندزدایی در تصفیه خانه صورت می‌گیرد. فرآیندهایی به نام تصفیه مقدماتی جهت کاهش ناخالصی‌ها و یا تغییر مشخصات نامطلوب آب، قبل از رسیدن به تصفیه خانه انجام می‌شود که از طریق آن فشار بر مراحل اصلی تصفیه آب کمتر می‌شود. تصفیه مقدماتی شامل فرآیند فیزیکی، شیمیایی یا مکانیکی است، که قبل از مراحل اصلی تصفیه آب صورت می‌گیرد و شامل آشغال گیری، تصفیه شیمیایی مقدماتی، ته نشینی مقدماتی و استفاده از صافی‌های مشبک سوراخ ریز است.

فیلتراسیون آب شهری

صافی‌های مشبک سوراخ ریز در تصفیه آب

از این نوع صافی‌ها برای گرفتن آلگ‌ها، سایر موجودات آبزی و اجسام کوچک استفاده می‌شود. متداول‌ترین نوع این وسیله از یک ظرف استوانه‌ای دوار مفروش با ورقه‌ای و دارای سوراخ‌های ریز، مانند سیم فولادی ضد زنگ، تشکیل گردیده است.
یکی از مزایای عمده صافی‌های مشبک، بهبود کارایی صافی‌های شنی می‌باشد. معمولا صافی‌های مشبک حدود 65 درصد مواد مسدود کننده‌ی صافی‌ها را از آب خارج می‌نمایند و بدین وسیله صافی‌ها زمان بیشتری بکار می‌روند و از دفعات شستشوی آنها نیز کاسته می‌شود. در هر حال، اگر چه استفاده از صافی‌های مشبک ضروری است ولی باید توجه داشت که این وسایل تمام آلگ‌ها را از آب جدا نکرده و میکروب‌ها، ویروس‌ها و بیشتر مواد معلق مسبب کدورت را از آب خارج نمی‌نمایند. حتی تخم حیوانات کوچک آبزی نیز از آنها عبود می‌نمایند.

اندازه گیری جریان هوا در تصفیه خانه

جریان آب بعد از خروج از بخش تصفیه مقدماتی و قبل از ورود به تصفیه خانه اندازه گیری می‌شود، تا اطلاعات لازم مانند کنترل جریان آب ورودی به قسمت‌های مختلف تصفیه خانه‌، تنظیم مقدار مواد شیمیایی، تعیین کارایی پمپ‌ها و الکتریسیته مورد نیاز، محاسبه زمان باقی ماندن آب در مراحل مختلف تصفیه، نظیر مقدار آب تصفیه شده و محاسبه‌ی هزینه تصفیه‌ی یک واحد آب، برای مسئولین فنی تهیه گردد.
آب تصفیه شده باید پیوسته دارای کیفیت بالایی بوده و برای آشامیدن بی خطر باشد. اندازه گیری جریان آب باید به طور دقیق انجام شود.

روش هوادهی در تصفیه آب شهری

هوادهی فرآیندی است که برخی اوقات برای تهیه آب آشامیدنی از آن استفاده می‌شود. از هوادهی در تصفیه آب ممکن است برای خارج ساختن گازهای نامطبوع در آب (گاز زدایی) یا افزودن اکسیژن به آب برای تبدیل مواد نامطلوب به شکلی مناسب‌تر (اکسیداسیون) استفاده شود. هوادهی معمولا برای تصفیه‌ی آبهای زیر زمینی به کار می‌رود، زیرا آب‌های سطحی برای مدت زمان کافی با اتمسفر در تماس بوده و از این رو عملیات انتقال گاز به صورت طبیعی انجام می‌پذیرد. از طریق اکسیداسیون، بعضی گازها و فلزات محلول را می‌توان از آب خارج نمود که عبارت‌اند از: هیدروژن سولفوره، آهن و منگنز، دی اکسید کربن، مزه و بو، متان و اکسیژن محلول.

انعقاد و تجمع ذرات در تصفیه آب شهری

ذراتی مانند گل و لای ، میکروب ها ، ذرات مسبب رنگ و ویروس ها به صورت کلوئیدی در آب وجود دارند . کلوئید ها در مدت زمان معقول و مناسبی ته نشین نمی گردند . مواد کلوئیدی را نمی توان با چشم غیر مسلح دید ولی مجموع اثرات آنها اغلب به صورت رنگ یا کدورت در آب ظاهر می شوند . ذرات کلوئیدی به قدر کافی کوچک هستند تا از مراحل بعدی تصفیه عبور نمایند ، مگر این که بوسیله ی روش انعقاد و لخته سازی از آب جدا شوند . برای تصفیه این نوع املاح در دستگاه تصفیه آب خانگی از فیلتر پ پ پلی پروپیلن استفاده میگردد که مواد و رسوبات را از ورود به مراحل دیگر تصفیه آب خانگی جلوگیری میکند .
به طور کلی می توان گفت مکانیسم تجمع ذرات کلوئیدی شامل مراحل تقلیل نیروی دافعه و ناپایدار سازی و حرکت ذرات ناپایدار و برخورد آن ها با هم است .

شناورسازی و چربی گیری در تصفیه آب

به منظور حذف چربی و روغن از فاضلاب باید به طریق مناسب این مواد را که سبک تر از آب هستند ، در سطح آن جمع کرد و سپس از آب گرفت . هر چند این عمل در کار های تصفیه ی کوچک همچون دستگاه آب شیرین کن خانگی و انواع دیگر تصفیه ی آب خانگی ضرورتی ندارد ، اما در تاسیسات بزرگ ، قبل از ورود فاضلاب به واحدهای تصفیه ی بیولوژی باید از آن جدا گردند .
این عمل ممکن است با ایجاد مانع در حوض چربی گیری و یا با هوادهی فاضلاب صورت گیرد و شناور سازی که بیش تر برای جدا کردن مواد معلق سبک یا روغن بکار میرود . عمل جداسازی از طریق وارد کردن حباب های هوا به داخل فاز مایع انجام می شود . فایل مایع تحت فشاری بین 2 تا 4 اتمسفر قرار گرفته و سپس هوا تا حد اشباع در آن حل می شود . در ادامه فشار این محلول از طریق عبور از یک شیر فشار شکن به حد فشار اتمسفر می رسد . در نتیجه مقداری از هوای محلول تمایل به جدا شدن از فاز مایع پیدا می کند . ذرات جامد و یا مایع توسط هوای جدا شونده از فاز مایع به سطح مایع آمده و بر روی آن شناور می شوند .
سیستم های شناورسازی به دور صورت شناورسازی با هوای محلول و شناورسازی با خلأ صورت می گیرد . ممکن است عمل شناورسازی را با افزایش بعضی مواد شیمیایی نظیر نمک های فریک و آلومینیوم که به سهولت قادر به جذب حباب های هوا میباشند ، تسریع نمود .

مراحل تصفیه آب شهری

سبک کردن آب در تصفیه خانه

مقادیر مواد محلول آب ها متفاوت است که بعضی از آنها ، مخصوصا کلسیم و منیزیم ، باعث سختی آب میشوند . با وجود این که به طور کلی مواد شیمیایی که باعث سختی آب می گردند برای سلامتی مصرف کنندگان مضر نمی باشند اما تشکیل رسوب و پوسته در لوله ها ، لوازم منزل ( مخصوصا آب گرم کن ها ) و لایه ی صابون بر روی وان حمام ها و دستشویی ها باعث شکابت مصرف کنندگان می شوند .
دو روش خیلی متداول سبک کردن آب ها عبارت اند از سبک کردن به کمک آب آهک و خاکستر کربنات سدیم و سبک کردن با مبادله های یونی
هر دو روش دارای مزایا و معایبی است . از روش های دیگر نیز مانند ، الکترودیالیز ، تقطیر ، انجماد ، دستگاه تصفیه آب خانگی اسمز معکوس ، برای سبک کردن آب استفاده می شود که روش های پیچیده و گران قیمتی به غیر از سیستم دستگاه تصفیه آب RO میباشد و در شرایط خاص و به صورت آب تصفیه کن خانگی بکار می روند .

صاف کردن آب شهری

هدف اصلی صاف کردن آب ، جدا کردن مواد معلق است از رایش در این روش ها استفاده از صافی های شنی است . این صافی ها از یک لایه ی شن با توزیع اندازه های مشخص بر روی یک بستر سنگریزه درجه بندی شده تشکیل شده اند . قطر منافذ در این گونه صافی ها به نحوی است که از قطر لخته ها بزرگ تر است بنابراین عمل حذف ذرات معلق معمولا با واکنش هایی نظیر جذب سطحی ، هماوری مداوم و ته نشینی در خلل و فرج کامل میشود . صافی های شنی را هر چند مدت یک بار باید تمیز کرد ، تقریبا در انتهای هر روز کاری ، این کار را میتوان با پمپاژ معکوس آب به مدت 10 تا 15 دقیقه در پایان هر روز انجام داد . پس از عمل پاک سازی ذرات شن مجددا ، به جای خود برگشته و عمل تصفیه ادامه میابد.

جذب در تصفیه آب شهری

یکی از اهداف عمده ی اصلی تصفیه آب ، تهیه آب صاف و گوارا است . سال های متمادی روش جذب برای جدا کردن مواد آلی که رنگ ، بو و مزه تولید میکند به کار رفته است تا آبی صاف و گوارا در اختیار مردم قرار گیرد . اخیرا از روش جذب برای جدا کردن مواد آلی سمی از آب های قابل شرب استفاده می شود . علاوه بر این مشکلات تماس طولانی مدت با ترکیبات آلی ممکن است خطرات شدیدی مانند سرطان را منجر گردد .
اصول جذب بر اساس چسبندگی قرار دارد . در تصفیه ی آب ، آلوده کننده های آلی به طرف مواد جاذب مانند ذغال فعال جذب شده و به وسیله ی ترکیبی از نیرو های فیزیکی پیچیده و عمل شیمیایی به سطح آن متصل می شوند . مواد جاذب باید سطح بی نهایت وسیعی داشته باشند تا مواد آلوده کننده ی بیش تری به آن متصل شوند و جاذب های متخلخل ، مانند ذغال فعال ، برای این منظور مناسب می باشند .

فلوئوریداسیون در تصفیه آب شهری

عبارتست از افزایش ترکیبات مختلف فلوئور ، مانند فلوئور سدیم ، اسید هیدروفلوئوسیلیسیک و سیلیکو فلوئورید سدیم ، به آب آشامیدنی برای افزایش غلظت مجاز فلوئور ، که این کار سبب سخت تر شدن مینای دندان می شود و پوسیدگی و فساد دندان اطفال را کاهش می دهد .

عمل تثبیت در تصفیه آب شهری

هدف از تثبیت آب کنترل خورندگی و تشکیل رسوب و پوسته ی آب های قابل شرب قبل از ورود به شبکه توزیع آب است . آب های بی ثبات ایجاد مشکلات بهداشت عمومی ، اقتصادی و زیبایی می نمایند .

دمـاتجهیــز؛ بهترین قیمت ها و برند های تجهیزات تأسیسات ساختمان

گندزدایی در تصفیه آب شهری

گندزدایی آب ها برای از بین بردن میکروارگانیزم های بیماری زا انجام میگیرد. برخی عوامل بیماری زا ، مخصوصا بعضی ویروس ها و ارگانیزم هایی که تشکیل کیست می دهند ، حتی تحت شرایط نامطلوب برای مدت طولانی زنده می مانند؛ بنابر این تمام آب های آشامیدنی باید گندزدایی شوند و چون آب های سطحی بیش تر از آب های زیر زمینی در معرض آلودگی با عوامل بیماری زا می باشند بنابر این همیشه باید قبل از گندزدایی و مصرف، تصفیه شوند که شامل انعقا ، تجمع ذرات، ته نشینی و صاف کردن می باشد. اگر چه کلرزنی متداول ترین روش گند زدایی آب آشامیدنی است ولی روش های گندزدایی دیگری نیز وجود دارند که ممکن است در بعضی شرایط مفید واقع شوند.

تصفیه آب شهری و دست‌یابی به آب شرب نیازمند تجهیزاتی کارآمد است تا موجب افزایش سلامت عمومی جامعه، کاهش میزان هدر رفتن آب و همچنین افزایش سطح دسترسی به آب سالم قابل شرب شود. شرکت دماتجهیز از نیازهای این حوزه به تصفیه آب آگاهی کامل داشته و آماده است تا با ارائه تجهیزات و خدماتی نوین، پاسخگوی نیاز مصرف‌کننده باشد. برخی فناوری‌های بکاررفته در خدمات و محصولات دماتجهیز(انواع برندهای دستگاه تصفیه آب) برای تصفیه آب شهری و آب شرب عبارت‌اند از: