معرفی روش های تصفیه آب
از زمانی که بشر خودش را شناخته مورد استفاده قرار گرفته و در طول این سالیان به تدریج تکامل یافته است . در این مقاله تصمیم گرفته ایم به صورت فنی و در عین حال تا حد امکان ساده روشهای تصفیه آب را بیان کنیم .
الف : روشهای تصفیه آب فیزیکی
روش جذب سطحی تصفیه آب
تجمع مواد در سطح مشترک بین دو فاز
کاربرد در تصفیه آب:
حذف مواد آلی محلول از آب با استفاده از کربن فعال گرانولی (GAC) یا کربن فعال پودری (PAC) – بعنوان مثال فیلترهای کارتریجی استفاده شده در دستگاه تصفیه آب خانگی مرحله 2
روش هوادهی تصفیه آب
فرآیند تماس مایع با هوا بوسیله گازی که انتقال دهنده از یک فاز به فاز دیگر است . فاز گاز به فاز مایع (جذب گاز) یا فاز مایع به فاز گاز (حذف گاز )
کاربرد در تصفیه آب :
حذف گازها از آب زیرزمینی (مانند H2S ، VOCS،CO2 و رادون ) اکسیژن رسانی به آب برای حذف آهن و منگنز است .
روش تصفیه آب تقطیر
جداسازی ترکیبات مایع از مایع بوسیله تبخیر و میعان
کاربرد در تصفیه آب :
برای نمک زدایی (شیرین کردن ) آب دریا استفاده میشود .
تصفیه آب با روش فیلتراسیون (بستر)
حذف مواد ذره ای در بستر فیلتر تشکیل شده از بستر گرانولی از طریق انتقال و پیوستگی به بستر فیلتر
کاربرد در تصفیه آب :
حذف جامدات بدنبال انعقاد ، لخته سازی ، ته نشینی ثقلی ، یا شناور سازی
تصفیه آب با فیلتراسیون (فیلتراسیون ریز غشایی)
صافی غشایی برای حذف ذرات ریز میکرومتر ( 0/001 تا 0/03 میکرومتر) به وسیله فشار با در نظر گرفتن معیار اندازه ذرات استفاده میشود .
کاربرد درتصفیه آب :
برای حذف کدورت ، برخی ویروسها ، باکتری ها ، پروتوزوا مثل ژیاردیا و کریپتوسپوریدیوم استفاده میشود .
تصفیه آب با لخته سازی
تجمع ذرات ریز لخته شده با وزن مخصوص کمتر از آب یا سرعت ته نشینی خیلی پایین
کاربرد در تصفیه آب :
به وجود آوردن ذرات برگتری که بتوان آنها را به وسیله سایر فرآیندها مثل ته نشینی ثقلی یا فیلتراسیون حذف کرد .
تصفیه آب با شناور سازی با هوای محلول
حذف ذرات ریز لخته شده با وزن مخصوص کمتر از آب یا سرعت ته نشینی خیلی پایین
کاربرد در تصفیه آب :
حذف ذرات بعد از انعقاد و لخته سازی برای تخلیه به آبهای خام با کیفیت بالا که کدورت پایین ، رنگ و یا TOC یا سابقه شکوفایی جلبکی شدید دارند .
تصفیه آب با متعادل سازی جریان
تانک ذخیره در بخشی از فرآیند است که میتواند آب را برای متعادل کردن جریان و به حداقل رساندن نوسان کیفیت آب ذخیره نماید .
کاربرد در تصفیه آب :
شامل تانکهای ذخیره بزرگ به منظور جمع آوری فاضلاب ناشی از شستشوهای مداوم برگشت داده شده به اول جریان تصفیه خانه و یا چاه های ذخیره آب تصفیه شده در تصفیه خانه جهت تامین میزان بهره برداری ثابت مورد نیاز علیرغم تغییرات کوتاه مدت مصرف آب می باشد .
تصفیه آب با جداسازی ثقلی تسریع شده
زلال سازهای تماس جامدات و زلال سازهای تماس با پتوی لجن واحدهایی هستند که انعقاد ، لخته سازی، و ته نشینی در یک تانک انجام میشود .
کاربرد در تصفیه آب :
در مکانهایی که زمین محدود باشد و میزان بارگزاری سطحی 2/4 متر بر ساعت و یا بیشتر باشد سبک سازی با آهک و سودا انجام میشود .
روش تصفیه آب اختلاط
مخلوط کردن یا به هم زدن 2 یا چند محلول از طریق مصرف انرژی
کاربرد در تصفیه آب :
در اختلاط و مخلوط کردن مواد شیمایی استفاده میشود .
روش تصفیه آب نانوفیلتراسیون
فیلتراسیون غشایی با فشار بالا برای حذف ذرات ریز میکرونی محلول 0/01 تا 0/001 میکرومتر با در نظر گرفتن معیار اندازه ذرات استفاده میشود .
کاربرد در تصفیه آب :
برای تولید آب آشامیدنی از اقیانوس ، دریا یا ابهای لب شور ، سبک سازی آب ، حذف ترکیبات محلول خاص مانند آفت کش ها و مواد آلی طبیعی به منظور کنترل محصولات جانبی گندزدایی استفاده میشود .
روش تصفیه آب اسمز معکوس RO
فیلتراسیون غشایی با فشار بالا برای حذف ذرات محلول زیر میکرومتر 0/005 تا 0/0001 میکرون بوسیله انحلال یا انتشار
کاربرد در تصفیه آب :
برای تولید آب آشامیدنی از اقیانوس ، دریا یا آبهای لب شور ، سبک سازی آب ، حذف ترکیبات محلول خاص مانند آفت کشها و مواد آلی طبیعی به منظور کنترل محصولات جانبی گندزدایی استفاده میشود . این روش به عنوان محبوبترین روشهای مورد استفاده برای تصفیه آب آشامیدنی در سطح خانگی , نیمه صنعتی و صنعتی میباشد .
تصفیه آب با آشغالگیر درشت
عبور آب تصفیه نشده از میان آشغالگیر درشت به منظور حذف ذرات بزرگ در گستره ی 20 تا 150 میلی متر و بزرگتر صورت میگیرد .
کاربرد در تصفیه آب :
در ساختمان آبگیر به منظور حذف چوب ها ، آشغال ها و سایر مواد بزرگ در آب تصفیه نشده از توری آشغالگیر (جداسازی ) استفاده میگردد .
تصفیه آب با آشغالگیر ریز
آب تصفیه نشده از میان بسترهای فولاد ضد زنگ یا پلی استر عبور داده میشود و ذرات کوچک 0/025 تا 1/5 میلی متری بوسیله توری آشغالگیر (جداسازی) حذف میگردند .
کاربرد در تصفیه آب :
برای حذف جلبک فیلامنتوس استفاده میشود .
تصفیه آب با روش ته نشینی
جداسازی جامدات قابل ته نشینی بوسیله نیروی ثقلی
کاربرد در تصفیه آب :
برای حذف ذرات بزرگتر از 0/5 میلی متر استفاده است و معمولا پس از واحد انعقاد و لخته سازی تعبیه میشود .
تصفیه آب به روش گندزدایی با UV
برای غیر فعال کردن میگروارگانیسم ها از اشعه UV استفاده میشود .
کاربرد در تصفیه آب :
معمولا همراه یک ماده شیمیایی با باقیمانده پایدار در سیستم توزیع به منظور غیر فعال کردن میکروارگانیسم هایی از قبیل ویروس ها ، باکتریها و پروتوزوا به کاربرده میشود .
روش تصفیه آب اکسیداسیون با UV
برای اکسید نمودن مولکولها و ترکیبات آلی پیچیده از اشعه UV استفاده میشود .
کاربرد در تصفیه آب :
برای اکسیداسیون N نیتروز دی متیل آمین (NDMA) استفاده میشود .
ب : روشهای تصفیه آب شیمیایی
روش تصفیه آب اکسیداسیون پیشرفته
کاربرد واکنشهای شیمیایی به منظور تولید رادیکالهای هیدروکسل با واکنش پذیری بسیار بالا و عمر کوتاه (OH) جهت اکسیداسیون ترکیبات شیمایی است . موارد زیر ترتیب کاهشی از متداول ترین واکنشهای تولید رادیکالهای آزاد است : O3 , پروکسون (O3,H2O2) , O3 و UV , H2O2 و UV
کاربرد در تصفیه آب :
اکسیداسیون ترکیبات خاص هیومیک ، افت کش ها ، و مواد آلی کلردار و برخی ترکیبات تولید کننده ی طعم و بو از قبیل MIB و ژئوسمین یافت شده در آبهای سطحی و زیرزمینی آلوده .
تصفیه آب با روش گندزدایی شیمایی
اضافه کردن عوامل اکسید کننده شیمیایی به منظور غیر فعال نمودن ارگانیسم های پاتوژن در آب
کاربرد در تصفیه آب :
گندزدایی آب با کلر ، ترکیبات کلر یا ازن
تصفیه آب با روش خنثی سازی شیمیایی
خنثی سازی محلول با اضافه کردن عوامل شیمیایی .
کاربرد در تصفیه آب :
کنترل PH و گستره ی بهره برداری بهینه برای سایر فرآیندهای تصفیه آب
تصفیه آب با ترسیب شیمیایی
افزودن مواد شیمیایی باعث حذف ترکیبات خاص از طریق ترسیب فاز جامد میگردد .
کاربرد در تصفیه آب :
حذف فلزات سنگین ، فسفر
تصفیه آب با روش انعقاد
فرآیند ناپایدارسازی کلوئیدها منجر به بزرگتر شدن ذرات میشود و میتواند در طول لخته سازی رخ دهد.
کاربرد در تصفیه آب :
افزودن مواد شیمیایی مانند کلرید فریک، آلوم، پلیمرها به منظور ناپایدارسازی ذرات موجود در آب .
روش تصفیه آب تبادل یون
فرآیندی که در آن یونهای ویژه ای از مواد مبادله کننده ی نامحلول جانشین (تعویض) یونهای محلول میشوند .
کاربرد در تصفیه آب :
حذف سختی ، نیترات ، مواد آلی طبیعی ، بروماید و همچنین حذف کامل مواد معدنی از آب
روش تصفیه آب تثبیت
افزودن مواد شیمیایی به آب تصفیه شده جهت تشکیل رسوب کربنات کلسیم
کاربرد در تصفیه آب :
تثبیت آب تصفیه شده قبل از ورود به سیستم توزیع
ج : روش تصفیه آب بیولوژیکی
روش تصفیه آب بیوفیلتراسیون ( فاز مایع )
فیلتر سریع با بستر گرانوله به منظور دستیابی به دو هدف حذف ذرات و حذف مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیکی به وسیله اکسیداسیون بیولوژیکی مورد بهره برداری قرار میگیرد .
کاربرد در تصفیه آب :
حذف مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیکی BOM به دنبال ازن زنی و آنیون های اکسیژن دار هالوژنی (مانند برومات ، کلرات)
روش تصفیه آب دنیتریفیکاسیون
تبدیل بیولوژیکی نیترات NO 3 به گاز نیتروژن N2
کاربرد در تصفیه آب :
تبدیل نیترات موجود در برخی مواد زائد سطحی به گاز نیتروژن
روش تصفیه آب نیتریفیکاسیون
تبدیل بیولوژیکی آمونیاک NH3 به نیترات NO3
کاربرد در تصفیه آب :
تبدیل آمونیاک موجود در برخی مواد زائد سطحی به نیترات و پیگیری حذف آن بوسیله ی انجام فرآیند دنیتریفیکاسیون .
تمامی روشهای فوق کاربردی بوده اما استفاده از آنها نیاز به تحقیق و بررسی کارشناسی بیشتری دارد . همانطور که ملاحظه میفرمایید مطالب کاملا به اختصار در آمده و توضیحات بیشتر خارج از حوصله ی این مقاله میباشد . بسیاری از این روشها در مقالات مختلف این سایت مورد نقد و بررسی قرار گرفته است .
عزیزانی که تمایل به کپی برداری از این مقاله دارند با ذکر منبع مجاز هستند .