تصفیه آب

امیرحسین رضاصفت

کلاس 03 دبیرستان ملاصدرا

تصفیه آب برای بشردارای سابقه ای بسیار طولانی و قدیمی است. مورخین بر این عقیده اند که تاریخ تصفیه آب به حدود دو هزار سال پیش از میلاد مسیح میرسد. این مراحل تصفیه ای شامل جوشاندن و صاف کردن آب بوده است. وسایل اولیه تصفیه آب در منازل افراد مورد استفاد قرار می گرفت و تا حدود قرن اول میلادی هیچ نشانه ای دال بر وجود عملیات تصفیه ای بر روی آب مصرفی جامعه وجود نداشت. نکته ای که مسلم است این است که عملیات تصفیه آب در قرون وسطی دچار رکود گردید و مجددا ً در قرن هیجدهم مورد توجه قرار گرفت....

شهر پیزلی در اسکاتلند به عنوان اولین شهری که آب مصرفی آن مورد تصفیه قرار گرفت،شهرت دارد. سیستم تصفیۀ آب متشکل از عملیات ته نشین سازی بود که متعاقب آن فیلتراسیون انجام می شد. این سیستم تصفیه در سال 1804میلادی آغاز به کارکرد .به تدریج در اروپا این سیستم متداول گردید و تا پایان قرن نوزدهم بیشتر منابع عمدۀ آب شهری فیلتر می شد که این فیلتر ها از نوع ماسه ای کند بود.

مروری کوتاه بر تاریخچه تصفیه آب

توسعه عملیات تصفیۀ آب در امریکا پس از اروپا صورت گرفت. از اواسط قرن نوزدهم فیلتراسیون برای بهبود کیفیت ظاهری آب آشامیدنی مورد استفاده قرار گرفت .

یکی از مزایای شناخته نشدۀ آن عبارت بود از حذف میکروارگانیسم هایی که شامل عوامل بیماریزا نیز می شد و هم چنین موجب گواراترشدن آب می گردید.

در انتهای قرن،فیلتراسیون به عنوان عامل اصلی جلوگیری از بیماری هایی با منشاء آبی به حساب می آمدند.

پذیرش تئوری میکروبی دربارۀ انتقال بیماری ها منجر به انجام عملیات گندزدایی بر روی منابع آب مصرفی جامعه گردید.

 اولین واحدی که به طور دائم آب را کلرینه میکرد،در سال 1902در بلژیک راه اندازی شد.

مصرف آب

آب در شهرها به مصارف مختلفی می رسد که آنها را می توان به شرح ذیل تقسیم بندی کرد:

٭            _ مصرف خانگی

٭            _ مصرف عمومی

٭            _ مصرف تجاری و صنعتی

٭            _ مصرف آب در فضای سبز

٭            _ مصرف آب در آتش نشانی

٭            _ تلفات آب

عوامل موثر بر مصرف آب شهری

٭            1- شرایط اقلیمی

٭            2- وضعیت فرهنگی و اقتصادی مردم

٭            3- نوع جامعه

٭            4- فشار آب

٭            5- قیمت آب

٭            6- نیاز به صرفه جویی

٭            7- مدیریت سیستم آبرسانی

انتخاب محل تصفیه خانه:

1- محل تصفیه خانه باید تا حد ممکن به منبع آب، محل توزیع و برق نزدیک باشد.

2- در محل تصفیه خانه باید زمین کافی برای توسعه احتمالی آینده موجود باشد (معمولا ً به ازای هر نفر 0/2-0/3 متر مربع زمین را در نظر می گیرند)

3- محل تصفیه خانه باید به راههای اصلی نزدیک باشد تا انتقال وسایل و کارگران در مرحلۀ ساخت و انتقال مواد شیمیایی و رفت و آمد پرسنل در مرحلۀ بهره برداری به راحتی و با هزینۀ کم انجام گیرد.

4- حتی الامکان آب تصفیه شده به مخازن ذخیره با نیروی ثقل انتقال یابد.

5- ساختمان اداری و آزمایشگاه کنترل کیفیت آب باید نزدیک محل تصفیه خانه باشد.

6- وضع ظاهری تصفیه خانه و محوطۀ آن از زیبایی کافی برخوردار باشد.

مراحل مختلف تصفیه آب

همواره باید تلاش در این راستا باشد که تا حد امکان از خالص ترین منابع آب برای شرب استفاده شود، حتی اگر این امر به قیمت انتقال آب از مسیرهای طولانی و رساندن آن به مصرف کننده با تصفیه اندک و یا بدون تصفیه انجام شود هم چنین برای حفظ کیفیت آب مراقبت از منابع آب بسیار ضروری است.

فرآیندهایی که برای تصفیه آب آشامیدنی مورد استفاده قرار می گیرند، بستگی به کیفیت آب منبع انتخاب شده دارند. بیشتر آبهای زیرزمینی صاف و عاری از عوامل بیماری زا و هم چنین فاقد مقادیر قابل توجهی از مواد آلی هستند. این قبیل آبها را می توان با استفاده از حداقل مقدار کلر برای جلوگیری از آلودگی شبکه های توزیع، در سیستم های آب آشامیدنی مورد استفاده قرار داد. اما ممکن است بعضی از آبهای زیر زمینی حاوی مقادیر زیادی از جامدات محلول، گازها و یا مقادیر اضافی آهن، منگنز و یا حتی مواد آلی و میکروبی باشند که در صورت به فرآیندهای تصفیۀ پیچیده نیاز می باشد.

سیستم های تصفیه که برای تهیۀ آب آشامیدنی از آبهای زیرزمینی مورد استفاده قرار می گیرند به این ترتیب اند:

                 ٭             هوادهی

                 ٭            سختی گیری

                 ٭            فیلتراسیون

                 ٭            گندزدایی

                 ٭            ذخیره سازی

آبهای سطحی غالبا ً دارای تنوع بیشتری از آلاینده ها نسبت به آبهای زیرزمینی هستند و به همین دلیل فرآیندهای تصفیه ممکن است برای این قبیل آبها پیچیده تر باشد. بیشتر آبهای سطحی داری کدورتی بیش از مقدار تعیین شده توسط استانداردهای آب آشامیدنی می باشند. هرچند جریانهای آبی که با سرعت زیاد در حرکت اند ممکن است دارای مواد بزرگتر به حالت معلق باشند اما بیشتر جامدات در اندازه های کلوئیدی بوده و برای جداسازی آنها استفاده از فرآیندهای تصفیه مورد نیاز است.

 سیستم های تصفیه که به طور معمول برای آبهای سطحی مورد استفلده قرار می گیرند به این ترتیب اند:

1- آشغالگیر

2- تصفیه شیمیایی مقدماتی

3- ته نشینی

4- انعقاد و لخته سازی

5- فیلتراسیون

6- جذب سطحی

7-گندزدایی

8- ذخیره سازی

مراحل تصفیه آب

و اما فرآیندهای تصفیه آب به ترتیب قرارگیری واحدها در تصفیه خانۀ آب، به شرح ذیل عبارتند از:

1- آبگیر              2-آشغالگیر            3- تصفیۀ شیمیایی مقدماتی

4- ته نشینی مقدماتی       5-توریهای آبهای سطحی         6 -هوادهی     

7- انعقاد و لخته سازی         8 - سختی گیری        9-فیلتراسیون  

10- جذب           11- فلوئورزنی & فلوئورزدایی        12- تثبیت 

 13- گندزدایی           14- ذخیره سازی

1.آبگیر(intake)

جهت تصفیۀ آبهای سطحی معمولا ً در ابتدا آب را از طریق واحدی به نام آبگیر از منبع برداشت نموده و آن را به تصفیه خانه انتقال می دهند. آبگیر معمولا ً یک واحد ساختمانی یا یک ساختمان بتنی است که برای تامین آب آرام و عاری از مواد شناور با کیفیت بهتر از منبع آب استفاده می شود. آب فراهم شده از طریق آبگیر در مقایسه با منبع اصلی صافتر است و کیفیت بهتری دارد. به همین دلیل محل آبگیر باید در بالادست جریانهای آبی شهری باشد و هیچ گاه نباید در محل های با جریان گردابی سیلابی قرار گیرد. در محل آبگیر معمولا ً با استفاده از توریهایی عمل آشغالگیری انجام می شود و در مجموع تصفیۀ ساده فیزیکی انجام می پذیرد.

 منبع: www.environmentalhealth.ir/pages/231/