زمانی که در حال رشد بودم آشامیدن از بشکه باران با ملاقه را به یاد می آورم. عمه بزرگ من از در فریاد می زد، " آب قسمت بالا را ننوش!"
تغییرات زیادی در 4 دهه وجود داشته است. آلاینده های بسیار بیشتری وجود دارند و آگاهی های بیشتری از خطرات داریم. اکنون می دانیم که باکتری های مضر می توانند در آب آلوده تصفیه نشده وجود داشته باشند. گزارش ارائه شده توسط پیتر اچ. گلیک برآورد می کند که اگر هیچ عملکردی برای پرداختن به نیازهای انسانی پایه برآورده نشده برای آب در نظر گرفته نشود، تا 135 میلیون فرد از بیماری های مرتبط به آب تا سال 2020 خواهند مرد.
جمع آوری آب باران توسط بسیاری، از جمله EPA، به عنوان راه حلی نسبی برای مشکلات مطرح شده توسط کمبود آب در نظر گرفته می شود: خشکسالی و بیابان زایی، فرسایش حاصل از رواناب، اتکای بیش از حد به سفره های آب تهی شده و هزینه های آبیاری جدید، آب برگردان و تسهیلات تصفیه آب .
آب باران جمع آوری شده در ایالات متحده، عمدتا برای آبیاری استفاده می شود؛ با این وجود، علاقه رو به رشدی در استفاده از آب باران برای آشامیدن و سایر استفاده های خانگی وجود دارد. بیش از 50% آب خانگی در داخل خانه ها استفاده می شود؛ آوردن باران به داخل خانه ها، می تواند در هزینه های زیست محیطی تصفیه و انتقال آب صرفه جویی کند.
آیا می توان آب باران را برای نوشیدن بی خطر ساخت؟ بله. تا چه اندازه بی خطر؟ به اندازه آب شیر یا چاه شما. چگونه آن را برای استفاده خانگی ایمن می سازید؟ از طریق فیلتر و تصفیه (تخلیص) آن.
آلودگی های موجود در آب ممکن است شامل جلبک، آلودگی هوا، مدفوع پرنده، و برگ ها، شن و گرد و خاک باشد. چاه های محلی به مدت دهه ها با این مشکلات سروکار داشته اند. نصب تجهیزات فیلتراسیون و تصفیه می تواند این آلودگی ها را در خانه نیز از بین ببرد.
ابتدا، اقداماتی را برای دور نگه داشتن مواد خارجی از آب باران دریافتی در نظر بگیرید. دستگاه های تراز اول، غربال های گاتر و سایر مکانیسم های غربال گری، آب باران را قبل از ورود به سیستم انتقال تا حد ممکن تمیز می سازند. استفاده از غربال ها و فیلترها تا حد زیادی تعمیر و نگه داری را کاهش داده و طول عمر پمپ و سیستم فیلتراسیون/تصفیه را طولانی می سازد.
حتی بهترین سیستم های غربالگری به ذرات ناخواسته اجازه ورود به مخزن را می دهند. جهت نگه داری رسوب در جایی که به آن تعلق دارد، یعنی در ته مخزن، آب باران ورودی را غربال کرده، به رسوب باقی مانده زمان برای ته نشینی دهید، از آشفته ساختن آن خودداری کنید و آب را از ته مخزن نکشید. از فیلتر شناور استفاده کنید که آب را از میانه مخزن، استخراج کرده که این رسوب را به صورت دست نخورده رها می سازد.
مرحله بعد، فیلتراسیون می باشد که باقی مانده ها را از آب جدا می سازد. به دنبال آن، ضدعفونی یا تصفیه می باشد که آلودگی ها را از بین برده و ترکیبات مضری که ممکن است موجود باشند را جدا می سازد.
تعیین کنید نیازمند چه سیستمی هستید، آب باران را در آزمایشگاهی قابل اعتماد تست کنید. بدون تست، پول زیادی را برای تجهیزاتی می پردازید که به شما آب ایمنی را ارائه نمی دهند.
فیلتراسیون در هر سیستمی، حتی سیستم های آبیاری ساده وجود دارد. مثال هایی از سیستم های فیلتراسیون عبارتند از: فیلترهای غربال، فیلترهای کاغذی، و فیلترهای کربنی یا زغالی.
تقریبا تمام سیستم ها، از چند فیلتر استفاده می کنند. برای مثال، پس از غربال های گاتر و/یا دستگاه تراز اول، یک سیستم شامل دو فیلتر درون خطی با عیار افزایش یافته، فیلتر کربن و نور UV می باشد. هر کدام از این موارد در زیر جهت کمک به شما در ارزیابی جایگزین مناسب برای استفاده برنامه ریزی شده از آب و کیفیت آب مورد نیاز توصیف می شوند.
در ابتدا جهت ارزیابی گزینه های فیلتر، ضروری است که بدانید دقیقا سیستم فیلتری که انتخاب می کنید در واقع چه چیزی را از آب جدا می سازد. استانداردهای سازمان ملی بهداشت/ نهادهای استانداردهای ملی آمریکا (NSF/ANSI)، بهترین و قوی ترین مورد در صنعت می باشند. تقریبا تمام محصولات فیلتراسیون آب تحت استاندارد 61 NSF برای اجزای سیستم آب آشامیدنی تصدیق می شوند. اما استانداردهای اساسی برای برداشت آلودگی ها، استاندارد 42، "واحدهای تصفیه آب آشامیدنی- اثرات زیبایی شناسی" و استاندارد 53، "واحدهای تصفیه آب آشامیدنی- اثرات سلامتی" می باشند.
استاندارد 42، آلاینده های زیبایی شناسی ویژه (طعم و بوی کلرین، و ذرات قابل دید) را تحت پوشش قرار می دهد. استاندارد 53، آلاینده های مربوط به سلامتی، همانند کریپتوسپوریدیوم، ژیاردیا، سرب و مواد شیمیایی آلی فراری را پوشش می دهد که ممکن است در آب آشامیدنی وجود داشته باشند. سیستم هایی که هر دو این استانداردها را برآورده می سازند موجود می باشند، اما گران هستند. خوشبختانه، وب سایت NSF، راهی آسان را جهت جستجو برای واحدهای ساخته شده توسط تولید کننده ویژه یا موردی که آلاینده ویژه ای را جدا می سازد ارائه می دهد.
فیلترها و ضدعفونی
فیلترها برحسب میکرون اندازه گیری می شوند. یک میکرون در حدود 1/25,000 ام اینچ است. برای مقایسه، ماسه حدود 1000-100 میکرون می باشد، موی انسان در حدود 100 میکرون بوده، ذره گرد و خاک در حدود 1 میکرون و یک ویروس می تواند کوچک تر از 01/0 میکرون باشد.
اولین فیلترهای موجود در یک سیستم، فیلترهای کارتریج می باشند. آنها در آن چه که قادر به جداسازی می باشند به طور وسیعی رنج بندی می شوند و در یک سری استفاده می شوند (برای مثال، فیلتر 20 میکرونی و بلافاصله به دنبال آن فیلتر 5 میکرونی).
فیلترها توسط کوچک ترین اندازه ذره ای که قادر به فیلتر آن می باشند رتبه بندی می شوند. هر اندازه، سایز میکرون کوچک تر باشد، فیلتر بهتر است. با این وجود، هر اندازه فیلتر ظریف تر باشد، قیمت آن بالاتر بوده و پروسه آن آهسته تر می شود. فیلترها باید به طور منظم تعویض شوند، چون فیلتر قدیمی استفاده شده، محیطی عالی برای میکروارگانیسم ها و پاتوژن های بالقوه مضر می باشد.
برای چاه ها و سیستم های آب باران، فیلتر بزرگتر (برای مثال 50 میکرون) یا غربال معادل (برای مثال، 300 مش) را باید در ابتدا جهت حذف ماسه و ذرات بزرگ استفاده کرد. این غربال باید به آسانی در دسترس بوده و هر سه ماه تمیز شود. مرحله بعدی، فیلتر 20 یا 10 میکرونی و بلافاصله به دنبال آن، فیلتر 10 یا 5 میکرونی می باشد. این فیلترها کمتر، اما حداقل به صورت سالانه تمیز می شوند.
فیلترها تمام ترکیبات موجود در آب را حذف نمی کنند. جهت ایجاد آب با کیفیت آشامیدنی، به دنبال فیلتراسیون همیشه ضدعفونی وجود دارد. EPA، نیازمند این است که آب سطحی و زیرزمینی قبل از مصرف ضدعفونی شود. در نتیجه، سیستم های آب عمومی، ضدعفونی کننده را جهت نابودی میکروارگانیسم هایی که می توانند باعث ایجاد بیماری در انسان و حیوانات شوند می افزایند.
این عمل هم چنین برای آب باران ضروری می باشد، چون محیط طبیعی شامل میکروارگانیسم های بسیار می باشد. اغلب آنها برای ما مضر نیستند. با این وجود، تعدادی همانند ژیاردیا لامبلیا، می توانند کشنده باشند. این موارد را باید قبل از مصرف از آب حذف کرد.
انواع ضدعفونی شامل کلونیزاسیون، اوزونیزاسیون، نور فرابنفش، و فیلتراسیون غشا می باشند. در ارزیابی روش های ضدعفونی، اطلاع داشته باشید که تعدادی از آنها در واقع، محصولات جانبی ناسالمی را ایجاد می کنند که باید تصفیه شوند.
کارآمدی ضدعفونی با جستجوی ارگانیسم شاخصی تشخیص داده می شود که در صورت موجود بودن نشان می دهد سایر پاتوژن های مضرتر نیز ممکن است وجود داشته باشند. در انجام تست آب، این ارگانیسم شاخص، باکتری توتال کلی فرم می باشد که در صورت وجود، نشان می دهد سایر پاتوژن ها نیز ممکن است وجود داشته باشند.
کلرین به عنوان ضدعفونی کننده در سیستم های آب عمومی در قرن گذشته استفاده شده است. معرفی کلرین جهت ضدعفونی کردن آب، تا حدی بیماری های ناشی از آب، همانند وبا، تیفوئید، اسهال خونی و هپاتیت را حذف کرده و جان هزاران نفر را نجات داده است. با این وجود، به دلیل عوارض جانبی مشکوک، بدنام شده است.
برای اهداف ضدعفونی، 3/2 اونس مایع سفید کننده خانگی را باید به ازای هر 1000 گالن افزود. مقدار کلرین بسیار وابسته به مقدار آب تصفیه شده، pH و دما می باشد.
مشکل اصلی کلرین این است که بسیار واکنش پذیر بوده و به آسانی با مواد آلی به صورت طبیعی موجود برای ایجاد تری هالومتان های مضر (THMها) همانند کلروفورم ترکیب می شود. کلروفورم، زمانی ایجاد می شود که کلرین با هومیک اسید و/یا فلوویک اسید که به طور معمول در آب یافت می شوند واکنش دهد.
چون کلرین واکنش پذیر است، به سرعت پراکنده می شود. در هنگام استفاده از این روش ضدعفونی، نگه داشتن دوز صحیح اساسی می باشد. اگر قصد استفاده از کلرین دارید، آب باید برای وجود THMها تست شود.
جهت کاهش احتمال ایجاد محصولات جانبی مضر با استفاده از کلرین، اقدامات زیر را انجام دهید
محصولات جانبی را پس از ایجاد شدن، جداسازی کنید. این اقدام هزینه بر است، به این معنا که سایر سیستم های تصفیه باید به کار برده شوند (برای مثال، اسمز معکوس یا سایر سیستم های تصفیه) یا
تعیین غلظت ذرات/مواد آلی موجود در آب قبل از این که تصفیه شود. این اقدام را می توان با استفاده از فیلترها جهت برداشت این ترکیبات از آب قبل از به کار بردن کلرین انجام داد.
بو و طعم کلرین را می توان با فیلتر کربن فعال شده، اغلب فیلتر زغالی از بین برد. فیلترهای کربن فعال شده دانه دانه شده، گاهی اوقات از پوسته های نارگیل ساخته می شوند و می توانند راه حل "سبز" در نظر گرفته شوند. فیلترهای انسداد کربنی، کربن فعال شده فشرده، ادغام شده با ترکیب اتصالی به بلوک جامد می باشند.