• info@tehranacid.com

به کیمیا تهران اسید خوش آمدید !

ab-b1.jpg
ab-b4.jpg

12

گالری  کیمیا تهران اسید
گالری  کیمیا تهران اسید
گالری کیمیا تهران اسید
گالری کیمیا تهران اسید

تصفیه آب

تصفیه آب برای مصرف بشر دارای سابقه بسیار طولانی و قدیمی است.


تاریخچه تصفیه آب

تصفیه آب برای مصرف بشر دارای سابقه بسیار طولانی و قدیمی است. بیکر به منابعی اشاره می کند که بر طبق آن، تاریخ تصفیه آب به دو هزار سال پیش از میلاد می رسد. تصفیه آب برای مصرف بشر دارای سابقه بسیار طولانی و قدیمی است. بیکر به منابعی اشاره می کند که بر طبق آن، تاریخ تصفیه آب به دو هزار سال پیش از میلاد می رسد.

این مراحل تصفیه ای شامل جوشاندن و صاف کردن آب آشامیدنی می شده است. سیفون های فتیله ای که آب را از ظرفی به ظرف دیگر منتقل می نمایند، ناخالصی های معلق در فرایند را می گیرند. این عملیات در نقاشی های مصریان قرن 13 قبل از میلاد مسیح نشان داده شده است. در کتاب های رومیان و یونانیان نیز به این امر اشاره شده است. این حقیقت که عملیات تصفیه آب در اسناد پزشکی زمان های قدیم دیده می شود بیان گر آن است که بین پاکیزگی آب و سلامتی بشر ارتباطی مشاهده شده است. بقراط که پدر پزشکی جدید شمرده می شود می گوید: هر کس که می خواهد به نحوی شایسته در پزشکی به بررسی و تحقیق بپردازد باید آب مورد مصرف ساکنین یک ناحیه را مورد توجه قرار دهد زیرا آب در سلامت انسان ها بسیار نقش دارد.

وسایل اولیه تصفیه آب در منازل افراد مورد استفاده قرار می گرفت و تا حدود سده نخست میلادی هیچ نشانه ای دال بر وجود عملیات تصفیه ای بر روی آب مصرفی جامعه وجود نداشت. برخی از آبراه های رومیان به حوضچه هایی متصل می شد که در آنها عمل ته نشینی آب صورت می گرفت و مجهز به کانال آبگیر شنی بود. این آبراه ها دارای شیر بودند که برای مصرف عمومی توسط مردم مورد استفاده قرار می گرفتند. در شهر ونیز که بر روی جزیره ای بدون منبع آب شیرین قرار گرفته است، آب حاصل از بارندگی از طریق حیاط ها و بام ها که متصل به آب انبارهای بزرگ بودند سرازیر می شد و در مسیر حرکت خود از فیلتر های شنی عبور می کرد. اولین نوع از این آب انبارها در حدود 5 قرن پس از میلاد مسیح برای تهیه آب جهت مصارف خصوصی و عمومی ساخته شد.

این آب انبارها حدود 13 قرن مورد استفاده قرار می گرفتند. عملیات تصفیه آب در قرون وسطی دچار رکورد گردید و مجددا در قرن18 مورد توجه قرار گرفت. در فرانسه و انگلستان امتیازاتی انحصاری برای وسائل صاف کردن صادر گردید. درست مثل زمان های قدیم این وسایل برای مصارف شخصی خانگی، انسیتوها و کشتی ها مورد استفاده قرار می گرفت. در آغاز سده 19 میلادی تصفیه منابع آب برای مصرف عموم در مقیاس بزرگ آغاز گردید. شهر بیزلی در اسکاتلند به عنوان اولین شهری که آب مصرفی آن مورد تصفیه قرار گرفت شهرت دارد.

سیستم تصفیه آب متشکل از عملیات ته نشین سازی بود که متعاقب آن فیلتراسیون انجام می شد. این سیستم تصفیه در سال1804 آغاز بکار کرد. به تدریج در اروپا استفاده از این سیستم متداول گردید و در پایان قرن 19 بیشتر منابع عمده آب شهری فیلتر می شد. این فیلترها از نوع ماسه ای کند بودند. توسعه عملیات تصفیه آب در آمریکا پس از اروپا صورت گرفت. اولین تلاش برای فیلتراسیون در شهر ریچموند ایالت ویرجینیا در سال1932 انجام گرفت ولی پروژه منجر به شکست گردید و چندین سال طول کشید تا تلاش مجددی برای انجام آن صورت پذیرد. پس از جنگ های داخلی تلاش های دیگری انجام شد تا از الگوی فیلتراسیون اروپایی پیروی شود اما تعداد کمی از آنها با موفقیت همراه بود. بطور مسلم ماهیت ذرات جامد معلق در رود خانه های اروپا تفاوت داشت و فرایند کند فیلتراسیون ماسه ای نمی توانست به خوبی موثر باشد. توسعه فیلترهای شنی تند که بصورت هیدرولیکی تمیز می شد رد اواخر قرن 19 منجر به کارایی بیشتر فرایند تصفیه آب گردید، و با پایان این قرن کاربرد آن در مقیاس وسیع انجام می شد. در خلال دو ثلث آخر قرن 19 فیلتراسیون برای بهبود کیفیت ظاهری آب آشامیدنی مورد استفاده قرار می گرفت.

یکی از مزایای شناخته نشده آن عبارت بود از حذف میکروار گانیسم هایی که شامل عوامل بیماری زا نیز می شد، و همچنین موجب گواراتر شدن آب می گردید. پی بردن به خواص فیلتراسیون در ربع آخر قرن 19 سبب ساخت و توسعه واحدهای مختلف فیلتراسیون در سراسر اروپا و آمریکا گردید. در انتهای قرن 19 فیلتراسیون به عنوان عامل اصلی جلوگیری از بیماری های منشا آبی به حساب می آمد. پذیرش تئوری میکروبی در مورد انتقال بیماری ها منجر به انجام عملیات گند زدایی بر روی منبع آب مصرفی جامعه گردید. در ابتدا گند زدایی بصورت موقت انجام می گرفت. انجام این عمل با استفاده از پودرهای رنگ بر و هیپوکلریت ها در موارد خاص در قرن های 18 و 19 میلادی صورت می گرفت. اولین واحدی که به طور دائم آب را کلرینه می کرد، در سال 1902 در بلژیک راه اندازی شد.

تولید کلر مایع اولین بار در سال 1909 برای گند زدایی آب آغاز گردید، و در فیلادلفیا به سال 1913 برای اولین بار جهت ضد عفونی آب استفاده از سایر مواد مصرفی برای گند زدایی از جمله ازون بطور هم زمان توسعه پیدا کرد ولی مصرف آن فراگیر نشد. گند زدایی و استفاده وسیع از کلر در منابع آب مصرفی کاهش بسیار زیادی در مرگ و میر ناشی از بیماری های با منشا آبی را سبب گردید. سایر فرایندهای تصفیه آب با سرعت و گستردگی کمتری توسعه یافتند. منعقد سازی همراه با فیلتر شنی سریع به عنوان فرایند مکمل ته نشینی در ایالات متحده توسعه یافت. نرم کردن آبهای سخت در قرن نوزدهم در اروپا انجام می گرفت. اما تا آغاز قرن بیستم برای مصارف عمومی آب گسترش پیدا نکرد. ظرفیت ذغال برای جدا سازی مواد آلی محلول در آزمایش های مربوط به فیلتراسیون مورد توجه قرارگرفت، اما برای مصرف عمومی آب استفاده نشد. اصلاح این ماده و تبدیل آب به کربن فعال همراه با استفاده آن در واحد های تصفیه آب اخیرا انجام گرفته است. همان طوری که استفاده از غشا های مصنوعی برای عملیات فوق فیلتراسیون و جداسازی مواد معدنی محلول به تازگی انجام شده است.

پیشرفت های انجام شده در فرایند های تصفیه آب در طول قرن حاضر از آن چه که قبلا در طی تمام تاریخ رخ داده بیشتر است. به استثنای چند مورد فرایندهای تصفیه بدون اتکا به اطلاعات علمی در مورد اصول عملکردشان و تنها با وسائل اندک برای ارزیابی کمی میزان تاثیر آنها توسعه یافته اند. تنها در طی 30 الی 40 سال اخیر آگاهی ها علمی بر فرایندهای تصفیه آب عملا تاثیر گذار بوده است. جالب است بدانید یک تئوری منجر به بروز تغییرات چندی در فرایندهای اصلی تصفیه آب گردیده است. فهم مبانی علمی سبب بهتر شدن فرایند ها و توسعه جامع تر وسایل و افزایش کل راندمان راهبردی تصفیه آب گردیده است.


آلودگی آب شرب و اهمیت تصفیه

همان طور که می دانید آب بیش از سه چهارم سطح کره زمین را پوشانده است.97/2 درصد از آب های موجود در این سیاره در اقیانوس ها و دریا ها انباشته شده اند، لیکن تنها حدود2/8 درصد از آب های موجود قابل شرب می باشد. قدار قابل توجهی از کل آب های سطح کره زمین بصورت مناطق قطبی، یخچال های طبیعی، رطوبت هوا و خاک می باشد که عملا غیر قابل دسترسی است و تنها0/62 درصد از آن رودخانه ها جاری بوده و یا به صورت دریاچه های آب شیرین و منابع زیر زمینی قرار گرفته اند و انسان ها آب آشامیدنی خود را از این منابع تامین می نمایند. امروزه این منابع محدود آب شیرین قابل دسترس در معرض انواع آلودگی های میکروبی و شیمیایی قرار گرفته، و آلاینده های فراوانی از طریق فاضلاب های صنعتی و کودهای شیمیایی منابع حیاتی انسان ها را بطور جدی تهدید می نمایند.

متاسفانه با توسعه تمدن جدید و صنعتی شدن جوامع، فاضلاب های صنعتی، مواد سمی، آلودگی های مضر که برای سلامتی موجود تهدید به حساب می آید، از قبیل اسیدیته آزاد، مواد قلیایی، گازهای سمی، مواد رادیواکتیو، میکروار گانیسم های بیمایر زا، چربی و روغن و...... را وارد آب های شیرین قابل دسترس می نمایند.

مواد شوینده که در عصر ما بسیار توسعه یافته و حجم وسیعی را تشکیل می دهد، هر روز و هر ساعت از طریق چاه های فاضلاب وارد آب های زیر زمینی گردیده و مولکول های کربن دار هر ساعت از طریق چاه های فاضلاب وارد آب های زیر زمینی گردیده و مولکول های کربن دار حلقوی موجود در آن که به آسانی قابل استحاله و تغییر نیستند، را وارد آب های زیر زمینی می گردانند و آلودگی شیمیایی ایجاد می نمایند. متاسفانه با تمام تلاشی که به عمل آمده در حال حاضر فقط25 درصد از پاک کننده ها در شرایط معمولی تجزیه می گردند و 75 درصد آنها استحاله نمی گردد و مولکول های حلقوی کربن دار آنها شکسته نمی شوند.


انواع تصفیه

تصفیه خارجی:

کلیه روشها برای رهای از مشکلات ناشی از وجود نا خالصی قبل از ورود آب به داخل واحد صنعتی را تصفیه خارجی گویند که شامل روش هایی چون آهک زنی استفاده از رزین های تعویض یونی و فیلتراسیون می باشد.

تصفیه داخلی:

در صورت کم بودن دبی آب ممکن است هزینه تصفیه آب به روش های خارجی خیلی زیاد باشد لذا برای حذف کامل ناخالصی ها با افزودن مواد شیمیایی مناسب به آب در خود واحد صنعتی عمل تصفیه انجام می پذیرد که به آن تصفیه داخلی می گویند.


آب لوله کشی

آب تهران که سد های کرج، لار و لتیان تامین می گردد دارای کیفیت بالایی بوده و از این نظر معروفیت جهانی دارد. در سال های اخیر بعلت کافی نبودن آب این سدها، برای تامین آب مورد نیاز تهران چاه های عمیق در سطح و حومه شهر حفر گردیده و آب آن به شبکه شهری اضافه گردیده است. آب این چاهها سختی آب تهران را بالا برده است و در صورتیکه قبل از ورود به شبکه تصفیه و گند زدایی نگردد می تواند از طریق نشت پساب منشا آلودگی های انگلی و میکروبی و فلزات سنگین شود، از طرف دیگر بالا بودن مقدار کلر تزریقی در تصفیه خانه ها برای مقابله با این آلودگی ها موجب ایجاد آلودگی شیمیایی آب می گردد که علاوه بر طعم و بوی نامطبوع، کلر موجب ایجاد ترکیبات بیماری زای تری هالومتانها می شود، آبهای شهری را بایستی قبل از استفاده از وجود میکرب ها و انگل ها و همچنین کلر و ترکیبات آن و در صورت موجود بودن، از فلزات سنگین پاک نمود.


آب معدنی

در اکثر کشورهای غربی برای شرب از آب لوله کشی استفاده نشده و بجای آن از آب آشامیدنی بسته بندی شده در بطری استفاده می شود. دلیل این امر بدی کیفیت آب لوله کشی این ممالک که از رودخانه های حاوی فاضلاب تصفیه شده تامین می گردد می باشد. آب معدنی در کشورهایی که آب لوله کشی از تصفیه پساب تهیه می شود و فاقد املاح مفید می باشد و یا دسترسی به آب پاک میسر نمی باشد، تنها شیوه مطمئن تامین آب شرب است.


هنگام استفاده از آب معدنی به موارد زیر توجه کنید

همه آب های بطری شده آب معدنی نمی باشند. عبارت" آب آشامیدنی" قید شده بر روی بطری ها نشان دهنده آن است که این آبها فاقد املاح معدنی کافی بود و اکثرا از چاه های داخل یا اطراف شهر بدست می آیند.

منشا آب چشمه یا چاه می توانید به علت مجاورت با عوامل آلوده کننده آب مانند چاه های فاضلاب محدوده شهری و ییلاقی، کارنجات و محل چرای دام و .... در معرض آلودگی قرار گیرد.

عدم رعایت مسائل بهداشتی و آلوده بودن احتمالی بطری و درب بطری در خط پر کن اب معدنی می تواند موجب آلودگی آب معدنی گردد.

میکرواورگانیزم ها در شرایط مساعد در داخل بطری به سرعت رشد و تکثیر می یابند. از این نظر آب معدنی را بایستی پیش از گذشت تاریخ مصرف استفاده نموده و قبل از مصرف چند روز در داخل یخچال نگهداری کرد.


روش تامین آب شرب سالم خانگی

سیستم جدیدی را طراحی کرده اند که با استفاده از روش ساده ای برای تصفیه آب می تواند عوامل میکروبی موجود در نمونه های جمع آوری شده از طوفان کاترینا را به طور کامل و صد در صد حذف کند. در این روش از رزین، مس و آب اکسیژنه برای تصفیه آب آلوده استفاده می شود که در مقایسه با روش های موجود، ایمن تر، کم هزینه تر و ساده تر است و می تواند گروه وسیعی از مواد شیمیایی سمی را در هم شکند. اگرچه این روش می تواند آلودگی های آب را از میان ببرد.

اما این آب قابل آشامیدن نخواهد بود. ویژگی بسیار مهم وحیاتی این روش محدود کردن گسترش بیماری در مناطق خسارت دیده سطح جهان خواهد بود، پس از فاجعه کاترینا دانشمندان در تلاش بوده اند از راه های مختلف حفاظت از منابع مختلف را هنگام مواجهه با چنین شرایط مشابهی تضمین کنند، بنابراین باید پیش از تماس آب جاری شده در سطح منطقه خسارت دیده با انسان و انتقال آن به منابع طبیعی آب زیر زمینی روش مناسبی را برای گند زدایی و ضد عفونی آب در نظر بگیریم.

سیستم جدیدی که برای تصفیه آب از سوی محققان ارائه و بررسی شده، بسیار ساده است. یک صفحه پلیمری شامل رزین و مس در جریان آب آلوده انداخته می شود، با اضافه کردن آب اکسیژنه، رادیکال های آزاد روی این صفحه پلیمری ایجاد می شود. رادیکال های آزاد در مجاورت این صفحه باقی مانده و در آنجا با باکتری ها تماس بر قرار کرده و آنها را منهدم می کنند. محققان در تلاش هستند مس موجود در آب تصفیه شده نهایی را کاهش دهند و اثر سیستم را نیز بر سموم شیمیایی افزایش دهند. آنها پیش بینی می کنند در 5 تا 7 سال آینده بتوان از این سیستم در مواقع اظطراری استفاده کرد. در این فرایند یک مکانیسم شیمیایی قدیمی مبنای کار واقع شده که در این مکانیسم کاتالیزورهای فلزی باعث ایجاد مقدار زیادی رادیکال آزاد در آب اکسیژنه می شود. رادیکال های آزاد اتمها یا مولکول هایی هستند که دارای الکترون اضافی است و تمایل شدیدی برای اشتراک گذاشتن این الکترون اضافی دارند. این رادیکال های آزاد شریک خود را با جدا کردن آن از اتم مجاور به دست می آورند و در نتیجه به هدف یا طعمه آسیب می رسانند. حجم بالای رادیکال های آزاد می تواند باعث تخریب سموم شیمیایی، مرگ باکتری های موجود در این منابع را در 15 دقیقه از میان ببریم. در نمونه های آب آلوده با غلظت بالای باکتریهای موجود، در شرایط آزمایشگاهی می توان حداقل99 درصد باکتری های موجود در نمونه را به روش مشابه در مدت زمان 90 دقیقه از بین بببریم و به آب تصفیه شده عاری از هر نوع آلودگی میکروبی دست یابیم.


تصفیه آب و فاظلاب

آب مایه حیات است، در مصرف آن صرفه جویی کنیم

آب خام نیازمند طی نمودن مراحل مختلفی است تا به کیفیت مورد نظر جهت کاربری به عنوان آب آشامیدنی برسد.


هدف از تصفیه آب

هدف از تصفیه آب حذف آلاینده ها و ارتقا کیفیت آن است و مهم ترین پارامتر تعیین کننده کیفیت کدورت می باشد.

کدورت در آب عموما توسط مواد معلقی مثل خاک و گل و لای و معدنی ریز، ترکیبات آلی رنگی محلول و پلانکتونها و سایر میکرواورگانیسم ها ایجاد می شود.

کدورت آب را با کدروت سنج که میزان پراکندگی و جذب نور حاصل از منبع نوری حین عبور از محلول را اندازه می گیرد و با واحد NTU گزارش می کند، می سنجند.

کدورت آب تصفیه شده بعنوان یک پارامتر مهم د رتعیین کیفیت آب در کلیه تصفیه خانه ها اندازه گیری می شود، اما در سال های اخیر علاوه بر کدورت، شمارش ذرات نیز به عنوان یک پارامتر کیفی آب در کنار مدورت مطرح گردیده است.


نقش کلر در تصفیه آب

گسترده ترین استفاده کلر، ضد عفونی آب آشامیدنی می باشد و کلر و مشتقات آن مانند هیپوکلریت سدیم و دی اکسید کلر ضد عفونی کننده های قوی می باشند و زمانی که به آب در مقادیر ناچیز اضافه م یشوند به سرعت باکتری ها و دیگر میکرواورگانیسم ها را می کشند، کلر نه تنها رشد توده بیولوژیکی و جلبک در لوله های توزیع و مخازن ذخیره را کنترل می نمایند بلکه به حذف بو و طعم های ناخوشایند نیز کمک میکند. در حال حاضر استفاده از کلر برای گندزدایی بدلیل ارزان بودن و قدرت میکروبکشی و اثر ابقایی نسبتا خوب آن متداول ترین روش در دنیا و از جمله کشور ما می باشد.


مراحل تصفیه آب

سیستم های تصفیه که برای تهیه آب آشامیدنی از آب های زیر زمینی مورد استفاده قرار می گیرند بدین ترتیب است:

هوادهی

سختی گیری

فیلتراسیون

گندزدایی

ذخیره سازی

آب های سطحی غالبا دارای تنوع بیشتری از آلاینده ها نسبت به آبهای زیر زمینی هستند و به همین دلیل فرآیندهای تصفیه ممکن است برای این قبیل آبها پیچیده تر باشد. بیشتر آبهای سطحی دارای کدورتی بیش از مقدار تعیین شده توسط استانداردهای آب آشامیدنی می باشند. هر چند جریان های 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 فرایندهای تصفیه مورد نیاز است.


مراحل تصفیه آب های سطحی

آشغال گیر

تصفیه شیمیایی مقدماتی

ته نشینی

انعقاد و لخته سازی

فیلتراسیون

جذب سطحی

گند زدایی و ذخیره سازی


محصولات مرتبط