آرشیو اخبار تصفیه آب

در این بخش فیلتراسیون غشاء را بررسی می کنیم. برای مشاهده بخش های قبلی، مطالب زیر را مطالعه نمایید. بخش اول :  تصفیه آب   بخش دوم : منابع مختلف آب بخش سوم : فرآیندهای تصفیه آب بخش چهارم : فرآیندهای تصفیه آب ـ تنظیم pH بخش پنجم :  انعقاد و لخته سازی در تصفیه آب بخش ششم : ته نشینی در تصفیه آب بخش هفتم : شناورسازی با هوای محلول در تصفیه آب بخش هشتم : فیلترهای شنی تصفیه آب   فیلترهای غشایی بصورت گسترده برای تصفیه آب آشامیدنی و تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرند. فیلترهای غشایی برای فیلتر کردن آب آشامیدنی، می‌توانند تقریبا تمام ذرات بزرگتر از 0.2 میکرومتر از جمله ژیاردیا و کریپتوسپوریدیوم را حذف کنند. زمانی که هدف استفاده مجدد از آب برای صنعت، برای اهداف داخلی محدود، یا پیش از تخلیه آب به رودخانه‌ای است که در پایین دست شهرها استفاده می شود، فیلترهای غشاء شکل موثری از تصفیه ثالث هستند . این‌ فیلترهای تصفیه آب به طور گسترده‌ای در صنعت، مخصوصا برای تهیه نوشیدنی (از جمله آب معدنی) استفاده می شوند. با این حال هیچ فیلتراسیونی نمی‌تواند مواد محلول در آب از قبیل فسفر، نیترات و یون‌های فلزات سنگین را حذف کند.   حذف یون‌ها و سایر مواد محلول غشاهای اولترافیلتراسیون ، از غشاهای پلیمری با منافذ میکروسکوپی شکل گرفته بصورت شیمیایی، برای تصفیه مواد محلولی که مانع استفاده از منعقد کننده‌ها می‌شود، استفاده می‌کند. این نوع واسط غشاء تعیین می‌کند چه مقدار فشار برای حرکت دادن آب نیاز است و چه اندازه میکروارگانیسم را می‌توان تصفیه کرد.   تبادل یون سیستم‌های تبادل یون از رزین تبادل یونی یا ستون‌های زئولیت بسته‌بندی شده، برای جایگزینی یون‌های ناخواسته استفاده می‌کنند. رایج‌ترین مورد سختی‌گیری آب شامل حذف یون‌های +Ca2 و +Mg2 است که آنها را با یون‌های (دوست دار صابون) +Na یا +K جایگزین می‌کند. رزین‌های تبادل یون همچنین برای حذف یون‌های سمی مانند نیتریت، سرب، جیوه، آرسنیک و بسیاری دیگر استفاده شده اند.   سختی‌گیری رسوبی آب غنی از سختی (یون‌های کلسیم و منیزیم) با آهک (اکسید کلسیم) و یا خاکستر سودا (کربنات سدیم) تصفیه شده تا کربنات کلسیم با استفاده از اثر معمول یون از محلول رسوب کند.   الکترود یونیزاسیون آب از بین یک الکترود مثبت و یک الکترود منفی عبور می‌کند. غشاهای تبادل یون، تنها به یون‌های مثبت امکان عبور از آب تصفیه شده به سمت الکترودهای منفی داده و تنها یون‌های منفی به سمت الکترود مثبت می‌روند. آب یونیزه شده با خلوص بالا بطور پیوسته تولید می‌شود، مشابه تصفیه تبادل یون. حذف کامل یون‌ها از آب مسئول برآوردن شرایط مناسب است. آب معمولا با یک دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس پیش تصفیه شده تا آلوده کننده‌های ارگانیک غیر یونی را حذف کرده و غشای انتقال گاز برای حذف دی اکسید کربن پیش تصفیه شده است. اگر جریان تغلیظ دوباره به ورودی دستگاه اسمز معکوس داده شود، بازیابی 99% آب امکان پذیر است.   در بخش بعدی ضد عفونی کردن آب را بررسی خواهیم کرد. برای مطالعه ادامه مطلب روی لینک قبل کلیک نمایید.       **ن

در این بخش به بررسی فیلترهای شنی آهسته می پردازیم. برای مشاهده بخش های قبلی، مطالب زیر را مطالعه نمایید. بخش اول :  تصفیه آب   بخش دوم : منابع مختلف آب بخش سوم : فرآیندهای تصفیه آب بخش چهارم : فرآیندهای تصفیه آب ـ تنظیم pH بخش پنجم :  انعقاد و لخته سازی در تصفیه آب بخش ششم : ته نشینی در تصفیه آب بخش هفتم : شناورسازی با هوای محلول در تصفیه آب   فیلترهای شنی آهسته فیلترهای شنی آهسته را می‌توان جایی که زمین و فضای کافی وجود دارد، استفاده کرد. زیرا آب باید از طریق فیلترها بسیار آهسته عبور کند. این فیلترهای تصفیه آب برای عملکرد خود به فرایندهای تصفیه بیولوژیکی وابسته هستند تا فیلتراسیون فیزیکی. این فیلترهای تصفیه آب به دقت با استفاده از لایه‌های درجه بندی شده از شن، با درشت‌ترین شن، همراه با مقداری سنگریزه در پایین و ریزترین شن در بالا ساخته شده‌اند. تصویر زیر نمایه‌‌ای از لایه‌های سنگریزه، شن و شن ریز که در تاسیسات فیلتر شنی آهسته استفاده شده است، را نشان می دهد.     خروجی پایه، آب تصفیه شده را برای ضدعفونی کردن دور می‌کند. تصفیه آب بستگی به توسعه یک لایه بیولوژیکی نازک، به نام لایه zoogleal یا Schmutzdecke، بر روی سطح فیلتر دارد. اگر پیش تصفیه آب به خوبی طراحی شده باشد، یک فیلتر شنی آهسته‌ی موثر می‌تواند چند هفته یا چند ماه باقی بماند و آبی با سطح مواد مغذی بسیار کم تولید کند که روش‌های فیزیکی تصفیه آب به ندرت بدان دست می‌یابند. سطوح بسیار کم مواد مغذی باعث می شود آب از طریق سیستم های توزیع با سطوح ضدعفونی کننده بسیار کم عبور کرده و در نتیجه موجب کاهش تحریک مصرف کننده در سطوح تهاجمی کلر و اثرات جانبی کلرین شود. فیلترهای شنی کند قابل شستشوی معکوس نیستند، هنگامی که جریان در نهایت با رشد بیولوژیکی مواجه می‌شود، آنها با داشتن لایه ای از شن و ماسه خرد شده حفظ می شوند.   یک شکل خاصی از "مقیاس بزرگ" فیلتر شنی آهسته، فرایند فیلتراسیون بانک است که در آن رسوبات طبیعی در بستر رودخانه برای ارائه مرحله اول فیلتراسیون آلاینده استفاده می شود. اگرچه معمولا آب بدست آمده از چاه‌ها آنقدر تمیز نیست که مستقیما به عنوان آب آشامیدنی قابل استفاده باشد، اما کمتر از آب رودخانه‌ای که مستقیما از جریان‌های اصلی گرفته شده و اغلب از فیلتراسیون ساحلی استفاده می‌کند، دارای مشکل‌ می‌باشند.    در بخش بعدی فیلتراسیون غشاء را بررسی خواهیم کرد.برای مطالعه ادامه مطلب روی لینک قبل کلیک نمایید.       **ن

در این بخش شناورسازی با هوای محلول Dissolved air flotation را بررسی خواهیم کرد. برای مشاهده بخش های قبلی، مطالب زیر را مطالعه نمایید. بخش اول :  تصفیه آب   بخش دوم : منابع مختلف آب بخش سوم : فرآیندهای تصفیه آب بخش چهارم : فرآیندهای تصفیه آب ـ تنظیم pH بخش پنجم :  انعقاد و لخته سازی در تصفیه آب بخش ششم : ته نشینی در تصفیه آب   وقتی ذراتی که باید حذف شوند به سادگی در محلول ته نشین نمی‌شوند، اغلب از روش شناورسازی هوای محلول (DAF) استفاده می‌شود. منابع آبی که بطور مشخص در معرض جلبک تک یاخته‌ای هستند و منابعی که کدری کم و رنگ بالا دارند اغلب از DAF استفاده می‌کنند. پس از فرایندهای انعقاد و لخته‌سازی، آب به مخازن DAF جریان می‌یابد که پخش کننده های هوا در پایین مخزن ذرات ریزی ایجاد می‌کنند تا به لخته‌ها چسبیده منجر به شناور شدن توده لخته تغلیظ شده می‌گردد. روکش لخته شناور از سطح برداشته شده و آب روشن شده از کف مخزن DAF استخراج می‌شود.   تصفیه پس از جداسازی بیشتر لخته‌ها، آب در گام نهایی تصفیه شده تا باقی ذرات معلق و لخته ته‌نشین نشده را حذف کند.   فیلترهای شنی سریع معمول‌ترین نوع فیلتر یک فیلتر شنی سریع است. آب بصورت عمودی از طریق شن عبور می‌کند که اغلب لایه‌ای از کربن فعال یا زغال آنتراسیت بالای شن دارد. لایه بالا باعث حذف ترکیبات ارگانیک شده که به طعم یا بو کمک می‌کند. فضای بین ذرات شن، بزرگتر از کوچکترین ذرات معلق است، بنابراین تصفیه ساده کافی نیست. بیشتر ذرات از طریق لایه‌های سطح عبور می‌کنند، اما در فضای خالی، منافذ به دام افتاده یا به ذرات شن می‌چسبند. تصفیه موثر تا عمق فیلتر گسترش می‌یابد. این ویژگی فیلتر، کلید عملکرد آن است: اگر لایه بالایی شن بخواهد تمام ذرات را بگیرد، فیلتر به سرعت دچار گرفتگی می‌شود. برای تمیز کردن فیلتر، آب به سرعت به طرف بالا، برعکس جهت معمول (که شستشوی معکوس نام دارد)، از طریق فیلتر  تصفیه آی عبور می‌کند تا ذرات جاسازی شده حذف شوند. پیش از این مرحله، هوای فشرده ممکن است در پایین فیلتر  آب منفجر شده تا واسط فیلتر فشرده را شکسته، به فرایند شستشوی معکوس کمک کند، این به عنوان شستشوی هوا شناخته می شود. این آب آلوده را می‌توان همراه با لجن از حوضچه ته نشینی از بین برد، یا می‌تواند با ترکیب با آب خام ورودی به تاسیسات بازیافت شود، اگرچه اغلب شیوه‌ای ضعیف در نظر گرفته شده زیرا باعث ورود دوباره حجم زیادی از باکتری‌ها در آب خام می‌شود. برخی تاسیسات تصفیه آب از فیلترهای فشار استفاده می‌کنند. این تاسیسات بر طبق همان اصول فیلترهای جاذبه‌ای سریع کار می‌کنند، با این تفاوت که واسط فیلتر در محفظه استیل قرار گرفته و آب از طریق آن تحت فشار قرار می گیرد. مزایا فیلترهای شنی سریع : ذرات بسیار کوچکتری را نسبت به آنچه که فیلترهای کاغذی و شنی می‌توانند تصفیه کنند، تصفیه می‌کند. تقریبا تمام ذرات بزرگتر از اندازه منافذ مشخص شده را تصفیه می‌کند. آنها کاملا نازک هستند بنابراین ذرات نسبتا سریع از آنها عبور می‌کنند. بصورت منطقی قوی هستند و می‌توانند تفاوت‌ فشار معمولا 5-2 اتمسفری را تحمل کنند. قابل پاکسازی (شستشوی معکوس) و استفاده مجدد هستند.    در بخش بعدی فیلترهای شنی تصفیه آب را بررسی خواهیم کرد. برای مطالعه ادامه مطلب روی لینک قبل کلیک نمایید.       **ن

در این بخش ته نشینی در تصفیه آب را بررسی خواهیم کرد. برای مشاهده بخش های قبلی، مطالب زیر را مطالعه نمایید. بخش اول :  تصفیه آب   بخش دوم : منابع مختلف آب بخش سوم : فرآیندهای تصفیه آب بخش چهارم : فرآیندهای تصفیه آب ـ تنظیم pH بخش پنجم :  انعقاد و لخته سازی در تصفیه آب   آبی که از حوضچه لخته‌سازی خارج می‌شود وارد حوضچه رسوب‌گذاری می‌شود که حوضچه روشن کننده یا ته‌نشینی هم نامیده شده است. این حوضچه مخزن بزرگی با سرعت آب کم است، که به دلمه‌ها امکان ته نشینی در کف را می‌دهد. حوضچه ته نشینی نزدیک حوضچه لخته‌سازی (flocculation) قرار گرفته تا انتقال بین دو روند باعث خراب شدن ته‌نشینی یا دلمه نشود. حوضچه‌های ته نشینی می‌توانند مستطیلی باشند که آب از یک انتها به انتهای دیگر می‌رود، یا گرد هستند که جریان از مرکز به سمت بیرون می‌رود.      جریان خروجی از حوضچه ته نشینی معمولا روی یک سرریز قرار دارد تا تنها لایه نازک بالایی آب که بیشترین فاصله را با لجن دارد، خارج شود. در سال 1904، آلن هازن Allen Hazen نشان داد که کارایی فرایند ته‌نشینی تابع سرعت ته‌نشینی ذرات، جریان در مخزن و ناحیه سطحی مخزن است. مخازن ته‌نشینی معمولا در محدوه جریان خروجی 0.5 تا 1. گالن در دقیقه در هر فوت مربع (یا 1.25 تا 2.5 متر در ساعت) طراحی شده‌اند. در کل، کارایی حوضچه ته نشینی تابعی از زمان نگهداری یا عمق حوضچه است. اگرچه، عمق حوضچه باید کافی باشد تا جریان آب لجن را برهم نزده و تعامل ذرات ته نشین شده بهبود یابد. از آنجایی که غلظت ذرات در آب ته نشین شده نزدیک سطح لجن در پایین مخزن افزایش می‌یابد، به علت تصادم و تراکم ذرات سرعت ته نشینی می‌تواند افزایش یابد. زمان نگهداری معمول برای ته نشینی از 1.5 تا 4 ساعت و عمق حوضچه از 10 تا 15 فوت (3 تا 4.5 متر) متغیر می‌باشد. برای بهبود عملکرد حذف ذرات می‌توان لوله‌ یا صفحه تخت شیب دار را به حوضچه‌های سنتی ته نشینی افزود. لوله‌ها و صفحات شیب دار به میزان چشمگیری باعث افزایش ناحیه سطحی موجود برای حذف ذرات می‌شوند که مطابق نظریه اصلی هانزن Hazen’s است.  مقدار ناحیه سطحی زمین اشغال شده توسط یک حوضچه رسوب با لوله‌ها یا صفحات شیب دار، می‌تواند کوچکتر از حوضچه ته نشینی مرسوم باشد.   ذخیره‌سازی و حذف لجن در تصفیه آب هنگامی که ذرات در کف یک حوضچه ته‌نشینی ته نشین می‌شوند، لایه ای از لجن کف مخزن تشکیل می‌شود که باید حذف و تصفیه شود. مقدار لجن جمع شده قابل توجه بوده و اغلب 3 تا 5 درصد حجم کل آبی است که باید تصفیه شود. هزینه تصفیه و تخلیه لجن می‌تواند بر هزینه‌های عملیاتی تاسیسات تصفیه آب تاثیر بگذارد. حوضچه ته‌نشینی را می‌توان به دستگاه های پاکسازی مکانیکی مجهز کرد که پیوسته کف خود را تمیز می‌کنند، یا حوضچه را می‌توان بصورت دوره‌ای خارج کرده و بصورت دستی سرویس و تمیز کرد.     روشن کننده روکش لخته یک زیر مجموعه رسوب گذاری، حذف ذرات با به دام انداختن یک لایه از لخته معلق حین رفتن آب به سمت بالا است. مزیت  اصلی روشن کننده‌های روکش لخته این است که اثر کمتری نسبت به ته نشینی عادی تصرف می کند. ایراد آن این است که کارایی حذف ذرات بسته به تغییر در کیفیت آب جاری و نرخ جریان آب جاری می‌تواند تغییر کند.      برای مطالعه ادامه مطلب روی لینک زیر کلیک نمایید. شناورسازی با هوای محلول در تصفیه آب       *ن

در این بخش انعقاد و لخته سازی در تصفیه آب را بررسی خواهیم کرد. برای مشاهده بخش های قبلی، مطالب زیر را مطالعه نمایید. بخش اول :  تصفیه آب   بخش دوم : منابع مختلف آب بخش سوم : فرآیندهای تصفیه آب بخش چهارم : فرآیندهای تصفیه آب ـ تنظیم pH   یکی از گام‌های نخست در یک فرایند مرسوم تصفیه آب ، افزودن مواد شیمیایی برای کمک به حذف ذرات معلق موجود در آب است. ذرات می‌توانند غیر ارگانیک مانند خاک رس و لجن یا ارگانیک مانند جلبک، باکتری‌ها، ویروس‌ها، پروتوزوئید (تک‌یاخته‌ها) و ماده ارگانیک طبیعی باشند. ذرات غیر ارگانیک و ارگانیک به کدری و رنگ آب کمک می‌کنند. افزودن منعقد کننده غیرارگانیک مانند سولفات آلومینیوم (یا آلوم) یا نمک آهن (III) مثل کلرید آهن (III) باعث چندین واکنش همزمان شیمیایی و فیزیکی بین ذرات می‌شود. در عرض چند ثانیه، بارهای منفی روی ذرات، توسط منعقد کننده‌های غیرارگانیک خنثی می‌شوند. همچنین طی چند ثانیه رسوب هیدروکسید فلز آلومینیوم و یون‌های آهن (III) شروع به شکل گیری می‌کند. این ذرات تحت فرایندهای طبیعی مثل حرکت براونی و از طریق ترکیب القایی، که گاهی لخته‌سازی  flocculation نامیده می‌شود، به ذرات بزرگتر ترکیب می شوند.  عبارتی که اغلب برای هیدروکسید فلز بی‌شکل استفاده شده فلاک floc نام دارد. هیدروکسید بزرگ غیر شفاف آلومینیوم و آهن (3) ذرات معلق را جذب کرده و می‌گیرد و حذف ذرات با فرایندهای بعدی رسوب گذاری و فیلتراسیون را ساده می‌کند. هیدروکسید آلومینیوم در محدوده pH نسبتا کم، معمولا 5.5 تا حدود  7.7 تشکیل می شود. هیدروکسید آهن (III) می‌تواند روی محدوده pH بالاتر شکل بگیرد از جمله میزان pH کمتر از آنچه که برای آلوم (زاج سفید) موثر است، معمولا 5 تا 8.5. در نوشته‌ها، بحث و سردرگمی زیادی در مورد استفاده از عبارات انعقاد و لخته سازی وجود دارد، از جمله :   انعقاد کجا پایان یافته و لخته سازی کجا آغاز می‌شود؟ در تاسیسات تصفیه آب، معمولا انرژی زیاد، فرایند سریع واحد ترکیب (زمان نگهداشت به ثانیه) وجود دارد که در آنجا مواد شیمیایی منعقد کننده پس از حوضچه‌های لخته‌سازی افزوده می‌شوند (زمان نگهداری از 15 تا 45 دقیقه) که ورودی کم انرژی، پره‌های بزرگ یا سایر دستگاه‌های میکس را می‌چرخاند تا شکل‌گیری لخته افزایش یابد. در حقیقت، وقتی منعقد کننده‌های نمک فلز افزوده می‌شوند، فرایندهای انعقاد و لخته‌سازی فرایندهایی پیوسته هستند. پلیمرهای ارگانیک در دهه 1960 به عنوان کمکی منعقد کننده‌ها و در برخی موارد به عنوان جایگزین منعقد کننده نمک فلزی غیرارگانیک توسعه یافتند. پلیمرهای ارگانیک مصنوعی ترکیبات مولکولی با وزن بالا هستند که بار منفی، مثبت یا خنثی دارند. هنگامی که پلیمرهای ارگانیک به آب دارای ذرات ریز افزوده می‌شوند، ترکیبات با وزن مولکولی بالا جذب سطح ذرات شده و از طریق ارتباط بین ذره‌ای به ذرات دیگر می‌چسبند تا لخته floc را تشکیل دهند. پلی دادماک PolyDADMAC یک پلیمر ارگانیک کاتیونی محبوب (با بار مثبت) است که در تاسیسات تصفیه آب استفاده شده است.     در بخش بعدی ته نشینی در تصفیه آب را بررسی خواهیم کرد. برای مطالعه ادامه مطلب روی لینک قبل کلیک نمایید.   *ن

در این بخش فرایندهای تصفیه آب به تنظیم pH می پردازیم. برای مشاهده بخش های قبلی، مطالب زیر را مطالعه نمایید. بخش اول :  تصفیه آب   بخش دوم : منابع مختلف آب بخش سوم : فرآیندهای تصفیه آب   تنظیم pH آب خالص دارای pH نزدیک به 7 است (نه اسیدی نه قلیایی). آب دریا می‌تواند مقدار pH بین 7.5 تا 8.4 (نسبتا قلیایی) داشته باشد. آب شیرین بسته به زمین‌شناسی حوضچه تخلیه یا منبع آب، می‌تواند مقدار pH گسترده‌ای داشته و بر ورودی های آلاینده (باران اسیدی) اثر بگذارد.   اگر آب اسیدی باشد (کمتر از 7)، لیمو، جوش شیرین یا هیدروکسید سدیم می توانند برای افزایش pH آب در فرایند تصفیه آب اضافه شوند. افزودن لیمو ترش باعث افزایش غلظت یون کلسیم شده، بنابراین سختی آب افزایش می یابد. برای آب های بسیار اسیدی، گاز زداها با ریشه‌کنی دی اکسید کربن محلول از آب، می‌توانند روش موثری برای افزایش pH باشند. قلیایی کردن آب بطور موثر به فرایند انعقاد و دلمه‌سازی کمک کرده و همچنین باعث کمینه‌سازی خطر ورود سرب به آب از لوله‌های سربی و از لحیم سربی در اتصالات لوله‌کشی شود. همچنین قلیایی بودن کافی باعث کاهش خورندگی آب برای لوله‌های آهنی می‌شود. اسید (اسید کربنیک، اسید هیدروکلریک یا اسید سولفوریک) را می‌توان در برخی شرایط به آب قلیایی اضافه کرد تا pH آب کاهش یاید. آب قلیایی (pH بالای 7) لزوما به این معنی نیست که سرب یا مس از سیستم لوله کشی در آب حل نخواهد شد. توانایی آب برای ته نشین کردن کربنات کلسیم برای محافظت از سطوح فلزی و کاهش احتمال حل شدن فلزات سمی در آب یکی از کارکردهای pH، محتوای معدنی، دما، قلیایی و غلظت کلسیم است.     در بخش بعدی انعقاد و لخته سازی در تصفیه آب را بررسی خواهیم کرد. برای مطالعه ادامه مطلب روی لینک قبل کلیک نمایید.     **ن

در این مطلب هدف و فرایندهای تصفیه آب را بررسی می کنیم. برای مشاهده بخش های قبلی مطالب زیر را مطالعه نمایید. بخش اول :  تصفیه آب   بخش دوم : منابع مختلف آب   هدف تصفیه آب   هدف تصفیه آب حذف مواد نامطلوب موجود در آب و ایمن ساختن آن برای نوشیدن یا مناسب شدن برای اهداف خاصی در صنعت یا کاربردهای پزشکی است. به طور گسترده تکنیک‌های بسیار متنوعی برای حذف آلوده کننده‌هایی مانند جامدات ریز، میکروارگانیسم‌ها و برخی مواد غیرارگانیک محلول و مواد ارگانیک، یا آلاینده های زیست محیطی دارویی مقاوم وجود دارد. انتخاب روش فیلتراسیون به کیفیت آب تصفیه شده ، هزینه‌های فرایند تصفیه آب و استانداردهای کیفیتی مورد انتظار آب تصفیه شده بستگی دارد. فرایندهای زیر معمولا در تاسیسات تصفیه آب استفاده شده‌اند. بسته به مقیاس تاسیسات و کیفیت آب خام (منبع) برخی یا بیشتر آنها ممکن است استفاده نشوند.   پیش تصفیه آب Pre-treatment  پمپاژ و محدودسازی، اکثریت آب باید از منبع آن پمپ شده یا به لوله‌ها یا مخازن نگهداری هدایت شود. برای جلوگیری از افزودن آلودگی‌ها به آب، زیر ساخت فیزیکی باید از مواد مناسب و به گونه‌ای ساخته شده باشد که آلودگی تصادفی رخ ندهد.   غربالگری  Screening نخستین گام در تصفیه آب سطحی حذف آشغال های بزرگ مانند چوب، برگ، زباله و سایر ذرات بزرگی است که ممکن است در مراحل بعدی تصفیه آب اختلال ایجاد کنند. بیشتر آب های زیرزمینی عمیق نیازی به غربالگری پیش از بقیه مراحل تصفیه آب ندارند.   ذخیره‌سازی Storage آبی که از رودخانه‌ها می‌آید نیز می تواند به مدت چند روز تا چند ماه ذخیره شود تا امکان تصفیه بیولوژیکی طبیعی فراهم شود. این امر بخصوص در صورتی که تصفیه آب با فیلترهای شنی آهسته صورت گیرد، اهمیت دارد. مخازن ذخیره‌سازی همچنین حائلی در مقابل دوره‌های کوتاه خشکسالی یا برای اینکه منبع آب بتواند طی آلودگی زودگذر در رودخانه در مقابل آلودگی‌ها حفظ شود، فراهم می کنند.   پیش کلرزنی Pre-chlorination در بسیاری از تاسیسات آب ورودی کلرزنی می‌شود تا رشد ارگانیسم‌ های رسوبی روی لوله‌کشی و مخازن کاهش یابد. به دلیل اثرات بالقوه معکوس بر کیفیت آب، استفاده از آن تا حدی زیادی متوقف شده است.     در بخش بعدی فرایندهای تصفیه آب به تنظیم pH می پردازیم. برای مطالعه ادامه مطلب روی لینک زیر کلیک نمایید. فرآیندهای تصفیه آب ـ تنظیم pH       **ن

در بخش قبلی به تصفیه آب و روش‌های مورد استفاده تصفیه آب پرداخته شد. در این بخش منابع آب را بررسی می کنیم. برای مطالعه بخش قبلی روی لینک قبل کلیک نمایید.   آب های زیر زمینی آبی که از برخی آب های عمیق زیرزمینی خارج می‌شود ممکن است ده‌ها، صدها یا هزاران سال پیش بصورت باران جمع شده باشد. لایه‌های سنگ و خاک بصورت طبیعی، آب زیرزمینی را تا حد زیادی تصفیه کرده و اغلب، علاوه بر افزودن کلر و کلرامین ها به عنوان مواد ضد عفونی کننده ثانویه، نیازی به تصفیه اضافی ندارند. این آب‌ها می‌توانند به صورت چشمه، چشمه‌های شهری یا بصورت چاه استخراج شود. آب‌های عمیق زیرزمینی عموما کیفیت باکتریولوژی بسیار بالایی دارند (یعنی باکتری‌های پاتوژنی یا تک‌یاخته‌های پاتوژنی معمولا در آن وجود ندارند)، اما آب می‌تواند غنی از جامدت محلول، بخصوص کربنات و سولفات کلسیم و منیزیم باشد. بسته به لایه‌هایی که آب از آنها عبور کرده، یون‌های دیگر هم می‌توانند در آب وجود داشته باشند از جمله کلرید و بی‌کربنات. این‌ها می‌توانند برای کاهش محتوای آهن یا منگنز این آب ضروری باشند تا آب برای نوشیدن، پخت و پز و شستشو مناسب باشد. ممکن است به ضدعفونی اولیه هم نیاز باشد. در جایی که شارژ آب زیرزمینی انجام شده است (فرایندی که در آن آب رودخانه به سفره آب تزریق می‌شود تا آب ذخیره شود و در زمان خشکسالی در دسترس باشد)، آب زیرزمینی ممکن است بسته به مقررات ایالتی و فدرالی نیازمند تصفیه اضافی باشد.   دریاچه‌ها و مخازن روی زمین این مخازن که معمولا در سرچشمه سیستم‌های رودخانه قرار دارند، معمولا بالای محل سکونت انسان قرار داشته و می‌تواند در احاطه یک منطقه محافظت شده باشد تا احتمال آلودگی کمتر شود. سطح باکتری‌ها و پاتوژن‌ها معمولا کم است اما برخی باکتری‌ها، تک‌یاخته‌ها یا جلبک‌ها ممکن است وجود داشته باشند. جایی که زمین‌های بلند جنگلی یا دارای زغال سنگ هستند، اسید هومیک می‌تواند باعث رنگی شدن آب شود. بسیاری از منابع زمین‌های مرتفع دارای pH پایین هستند که نیازمند تنظیم است.     رودخانه‌ها، کانال‌ها و مخازن زمین‌های هموار آب‌های سطحی زمین هموار، بار باکتریایی چشمگیری داشته و همچنین می‌توانند حاوی جلبک، جامدات معلق و گونه‌هایی از اجزای محلول باشند.     تولید آب اتمسفری  فناوری جدیدی است که با استخراج آب از هوا با خنک کردن هوا و سپس متراکم کردن بخار آب، آب آشامیدنی با کیفیتی ارائه می‌کند.     جمع‌آوری آب باران یا مه  آب جمع شده از اتمسفر را می‌توان در نواحی استفاده کرد که فصل‌های خشکی دارند و در نواحی که حتی وقتی باران کم است هم مه را تجربه می‌کنند.     نمکزدایی آب دریا بوسیله تقطیر یا اسمز معکوس   آب های سطحی بدنه‌های آب تازه در معرض هوا بوده و به آبهای زیرزمینی شناخته شده نیستند و آبهای سطحی نام گرفته‌اند.   در ادامه مطلب فرآیندهای تصفیه آب را بررسی خواهیم کرد. برای مطالعه ادامه مطلب روی لینک قبل کلیک نمایید.       *ن

تصفیه آب فرایند حذف مواد شیمیایی نامطلوب، آلاینده‌های بیولوژیکی، جامدات معلق و گاز‌ها از آب آلوده است. هدف از تصفیه آب این است که برای اهداف خاص، آب مناسب تولید شود. آب بیشتر برای مصرف انسانی (آب آشامیدنی) ضد عفونی می شود، اما تصفیه آب می‌تواند برای اهداف مختلفی از جمله تکمیل نیازهای پزشکی، داروسازی، و کاربردهای شیمیایی و صنعتی طراحی شود.   روش‌های مورد استفاده تصفیه آب شامل : فرایندهای فیزیکی مانند : فیلتراسیون ، رسوب گیری و تقطیر  فرایندهای بیولوژیکی مانند : فیلترهای شنی آهسته یا کربن فعال بیولوژیکی  فرایندهای شیمیایی مانند : انعقاد و کلرزنی و استفاده از تابش الکترومغناطیسی مانند نور فرابنفش است. تصفیه آب می‌تواند غلظت ذرات موجود در آب از جمله ذرات معلق، انگل‌ها، باکتری‌ها، جلبک، ویروس، قارچ و همچنین طیف وسیعی از مواد محلول و ذرات ریز بدست آمده از سطوحی که حاصل سیلاب باران هستند را کاهش دهد. استانداردهای کیفیت آب آشامیدنی معمولا توسط دولت ها یا استانداردهای بین المللی تعیین می شود. این استانداردها معمولا شامل حداقل و حداکثر غلظت آلاینده ها، بسته به هدف مورد نظر از استفاده آب هستند. بازرسی چشمی نمی‌تواند مشخص کند آیا کیفیت آب مناسب است یا خیر. روش های ساده‌ مانند جوشاندن آب یا استفاده از فیلتر کربن فعال خانگی برای تصفیه تمام آلاینده های احتمالی موجود در آب از یک منبع ناشناخته کافی نیست. حتی چشمه‌ آب طبیعی، که در قرن نوزدهم برای تمام مصارف مناسب در نظر گرفته می‌شد، اکنون در صورت نیاز، پیش از تعیین نوع تصفیه باید آزمایش شود. آنالیز شیمیایی و میکروبیولوژیکی، ضمن گران بودن، تنها راه بدست آوردن اطلاعات لازم برای تصمیم‌گیری در مورد روش مناسب تصفیه آب هستند. طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی در سال 2007، 1.1 میلیارد نفر فاقد دسترسی به منبع آب آشامیدنی بهبودیافته هستند، 88 درصد از 4 میلیارد مورد سالانه بیماری اسهال به آب نامطمئن و بهداشتی سازی ناکافی نسبت داده می‌شود، در حالی که هر سال 1.8 میلیون نفر بخاطر بیماری اسهال جان خود را از دست می‌دهند. سازمان بهداشت جهانی تخمین می‌زند که 94 درصد این موارد اسهال از طریق تغییرات محیط زیستی، از جمله دسترسی به آب مطمئن، قابل پیشگیری هستند. تکنیک‌های ساده برای تصفیه آب در خانه، مانند کلرزنی، تصفیه کردن، ضد عفونی خورشیدی و ذخیره‌سازی در ظرف‌های امن هر ساله می‌تواند جان تعداد زیادی را نجات بدهد. کاهش میزان مرگ و میر ناشی از بیماری‌های آبی یک هدف اصلی سلامت عمومی در کشورهای درحال توسعه است.   در بخش بعدی منابع مختلف آب را بررسی می کنیم. برای مطالعه ادامه مطلب روی لینک قبل کلیک نمایید.     *ن

شش فناوری که آب آشامیدنی تمیز و مطمئن تولید می‌کنند چیپ‌های کامپیوتری و گیاهان ساحلی می‌توانند به نمکزدایی برخی از منابع آب کمک کنند.  در سراسر جهان از هر ده نفر، یک نفر به آب آشامیدنی تمیز و مطمئن دسترسی ندارد. در تلاش برای مقابله با اساسی‌ترین مشکل انسانی، مهندسین سرتاسر جهان طیف گسترده‌ای از دستگاه‌های کوچک و بزرگ که آب پاکیزه تولید می‌کند، ساخته‌اند. هر سال، نوآوری‌های زیادی با هدف ساده‌تر، ارزانتر و پرتابل‌تر کردن فرایند، همچنین ایجاد بازده کافی برای تاثیرگذاری بر 663 میلیون نفری که از کمبود آب رنج می‌برند ساخته می‌شود. این راه حل‌ها از روش‌های تراکم تا کشیدن آب از هوای رقیق،  تبدیل آب شور دریا به آب شیرین ، یا چیپ‌های تصفیه آب با توزیع نور فرابنفش که برای استفاده افراد در خانه مقرون به صرفه هستند، متفاوت می‌باشند. تنها چند مورد از این فناوری‌ها بیرون از آزمایشگاه کار می‌کنند، اما میلیاردها گالن آب تمیز تولید کرده‌اند.   تصفیه آب با برج آب وارکا  The Warka Water Tower چندین سال طول کشید تا طراحی برج آب وارکا به واقعیت تبدیل شود، اما نخستین برنامه آزمایشی آن در یک دهکده روستایی اتیوپی سرانجام سال پیش ساخته شد و شروع به کشیدن آب تمیز از هوای رقیق کرد.  این طراحی که برنده جایزه شد، براساس مفهوم برداشت مه است و به شکل یک سیلندر بزرگ ساخته شده از بامبو که در یک توری بازیافتی پیچیده شده است، می باشد. این برج بوسیله سایبانی پوشیده شده که برای ساکنان محلی سایه ایجاد می‌کند تا حین خروج آب متراکم شده از پایه برج، زیر آن استراحت کنند. سازندگان برج برنامه دارند تا سال 2019 آن را به تولید انبوه برسانند.     تصفیه آب UV کوچک  Tiny UV water purifier تمام افرادی که فاقد دسترسی به آب پاکیزه هستند در نواحی تحت تاثیر خشکسالی زندگی نمی‌کنند. اغلب اوقات آب وجود دارد، آب همه جا وجود دارد، اما به علت آلودگی از آلاینده‌ها یا سایر مشکلات محیط‌زیستی قابل آشامیدن نیست.   سیستم‌های تصفیه آب اغلب گران و زمان‌بر هستند اما محققان دانشگاه استنفورد و آزمایشگاه شتاب دهنده ملی SLAC اخیرا یک تصفیه آب فرابنفش در یک مستطیل سیاه کوچک را ساخته‌اند که فرایند 48 ساعته را به 20 دقیقه کاهش می‌دهد. اگرچه این دستگاه تصفیه آب با تولید انبوه فاصله زیادی دارد، آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان می‌دهند که این دستگاه  فیلتراسیون می‌تواند نخستین گام در جهت نسل جدیدی از روش‌های تصفیه آب باشد که کمک می‌کند آب کثیف قابل آشامیدن شود.     برای مطالعه ادامه مطلب روی لینک زیر کلیک نمایید. شش فناوری تولید آب آشامیدنی تصفیه شده       **ن

Lenntech فناوری نوین اسمز معکوس مدار بسته Closed Circuit Reverse Osmosis یا به اختصار CCRO را به فرآیند و صنعت آب در اروپا معرفی می‌کند. CCRO انقلابی در تصفیه آب و بازیافت آب در صنایع مختلف است. با اینکه سیستم‌های تصفیه آب اسمز معکوس پسماند شوراب زیادی تولید می‌کنند، از منابع آب استفاده کارآمدی نداشته و انرژی زیادی مصرف می‌کنند، سیستم‌های CCRO ، در مقایسه با طراحی‌های تصفیه آب اسمز معکوس مرسوم، آب را حفظ کرده، پسماند شوراب را تا 75% و مصرف انرژی را تا 35% کاهش می‌دهند. سیستم‌های تصفیه آب CCRO رسوب و پوسته روی غشای اسمز معکوس را هم تا حد زیادی کاهش می‌دهند که نتیجه آن نگهداری و زمان تعمیرات کمتر است. بطور مشخص در پادر دام Padre Dam که نرخ بازیافت آب 96% بدون نیاز به پاکسازی در محل است، و از بالاترین نرخ بازیابی 85% صنعت (و CIP های متعدد) برای آب قابل مقایسه گذشته است، مقایسه دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس مرسوم و اسمز معکوس مدار بسته پیشرفت‌های چشمگیری در مقاومت در برابر رسوب و پوسته را نشان می‌دهد. سیستم‌های تصفیه آب CCRO با احیاء آب ورودی تحت فشار کار می‌کنند تا جایی که سطح بازیابی مطلوب بدست بیاید. شوراب بدون متوقف کردن جریان ورودی تحت فشار یا نشتی، با آب شیرین جایگزین می‌شود. سیستم‌های تصفیه آب اسمز معکوس مدار بسته بوسیله چرخش به بازیابی دست پیدا می کنند نه با چند عنصر غشاء و چند مرحله بصورت سری. بنابراین می‌توانند به هر درصد بازیابی دلخواهی در یک مرحله دست‌ یابند. این فرایند اسمز معکوس ثبت شده نرخ بازیابی تا 98% در سیستم‌های شور تک مرحله‌ای را نشان داده که نسبت به سیستم‌های تصفیه آب سنتی یک، دو و سه مرحله‌ای آب بیشتری را صرفه‌جویی کرده و پسماند بیشتر کاهش یافته است. بازیابی قابل تنظیم است که انعطاف‌پذیری بی‌نظیری ارائه می‌کند. جریان متقاطع تامین شده توسط یک پمپ چرخشی، غشا را شسشته و چرخه شوری قطع شده و باعث کاهش زیاد پوسته و رسوب می‌شود. زمان چرخه کوتاه‌تر از زمان القا برای رسوب پوسته است و رد مکرر و کامل شوراب می‌تواند رسوب را متوقف و حتی معکوس کرده، نرخ بازیابی بسیار بالایی را حتی از منابع آب سخت ممکن سازد. علاوه بر این، نوسانات زیاد در شوری و فشار در سمت ورودی شوراب غشاهای اسمز معکوس مانع از رشد بیولوژیکی می‌شود. فشار اولیه پایین هر توالی CCRO به معنای فشار عملیاتی کمتر و اتلاف انرژی پمپ کمتر از آن چیزی است که در سیستم‌های تصفیه آب اسمز معکوس سنتی مورد نیاز است. به هنگام تصفیه آب دریا، از برق کافی برای غلبه بر فشار اسمزی آب استفاده می‌کند که نتیجه آن مصرف انرژی کم 1.45 kWh/m3 است. غشاهای کم و جریان متقاطع زیاد هم به سیستم‌های CCRO امکان می‌دهد در متوسط شار بالاتری کار کنند بدون اینکه بیشتر از مشخصات جریان یا بازیابی سازنده‌ی غشای اسمز معکوس معمولی شود. سیستم‌های CCRO را می‌توان برای هرچیزی که از تصفیه آب اسمز معکوس سنتی برای آن استفاده می‌شود، استفاده کرد. از جمله موارد زیر اما نه محدود به این‌ها: تصفیه آب برای فرایندهای صنعتی تصفیه آب برای تهیه خوراک، نوشیدنی و دارو پیش تصفیه آب بویلر یا دیگ بخار نمکزدایی آب برای آبیاری تغلیظ شوراب تصفیه فاضلاب شهری   با توجه به نرخ بالای بازیابی آب و انطعاف‌پذیری عملیاتی بی‌نظیر، سیستم‌های CCRO بطور مشخص به هنگام اداره چنین سایت‌هایی ارزشمند هستند: آب ورودی متغیر غلظت بالای سیلیکا هزینه بالای دور ریزی پسماند مایع محدودیت شدید در حجم پسماند مایع این تغییری روشن در کارایی و قابلیت اطمینان آب است. سیستم‌های CCRO بزرگترین هزینه مرتبط با کارکرد سیستم تصفیه آب اسمز معکوس، دورریز پسماند را به حداقل می‌رسانند که 50 تا 75 درصد قابل کاهش است و زیر یکسال هزینه باز می‌گردد. سیستم‌های تصفیه آب CCRO گارانتی حداکثر بازیابی صنعت را دارا بوده و نرخ بازیابی تا 98% دارد و به شما امکان می‌دهند به اهداف پایداری خود دست یابید. سیستم تصفیه آب اسمز معکوس مدار بسته باعث تقویت رقابت مالی، محیط زیستی و عملیاتی مشتریان ما می‌شود.     *ن

در زمان های قدیم افراد از نهرها، رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و مخازن به عنوان منابع آب و همچنین آب زیرزمینی استفاده می‌کردند. اما این منابع همیشه تمیز نبودند. از دوران باستان، نیاز به آب پاک منجر به توسعه روش های تصفیه آب شده است. این روش ها میکروب‌های عامل بیماری را حذف نمی کنند اما ثابت شده که پایه و اساس توسعه روش های تصفیه آب مدرن امروزی هستند. جوامع باستانی که روش های اولیه تصفیه آب را توسعه دادند شامل افریقا، آسیا، هند، خاورمیانه و اروپا هستند.   چارچوب زمانی تصفیه آب شواهدی وجود دارد که روشهای باستانی تصفیه آب به 4000 سال پیش از میلاد برمی‌گردند. بهبودهای انجام شده شامل طعم و ظاهر آب می‌شوند، هرچند برخی  انواع باکتری‌ها می‌توانند از این نحوه تصفیه آب جان سالم به در ببرند. بین 4000 پیش از میلاد تا 1000 پس از میلاد، مواد مختلف طبیعی برای فیلتراسیون آب استفاده می‌شد. همچنین شروع به استفاده از تقطیر شد.   مواد مورد استفاده برای تصفیه آب برای ضد عفونی شدن آب، بسیاری از فرهنگ‌های باستانی از مس، آهن یا شن داغ همراه با جوشاندن آن استفاده می‌کردند. گیاهان هم اغلب در تصفیه آب به خوبی استفاده می‌شدند مانند آملا که غنی از ویتامین C است و خوس khus. گاهی از گیاهان برای تصفیه آب استفاده می‌شد مانند ریشه سوسن سفید و دانه‌های نیرمالی (استریکنوس پوتاتروم). در مصر باستان، سولفات آلومینیوم، سولفات آهن یا ترکیب این دو برای بیرون کشیدن جامدات معلق استفاده می‌شد. در یونان، یک کیسه پارچه‌ای به نام آستین بقراط برای صاف کردن آب پیش از جوشاندن استفاده می‌شد. در هند باستان، شن و سنگریزه برای تصفیه آب پیش از جوشاندن استفاده می‌شد. این روش به زبان سانسکریت ساسروتا سامیتا Susruta Samhita نامیده می‌شد.   آب چگونه بررسی می‌شد؟ جوامع باستانی چیزی در مورد مواد سمی بدون طعم که می‌توانند در آب رشد کنند، نمی‌دانستند. روش اصلی آزمایش خلوص آب از طریق شفافیت، طعم و بوی آن بود.   نگهداری فلزات خاصی از جمله مس باعث تخریب چرخه باکتری‌ها می‌شوند. در هند باستان، برنج، آلیاژ مس، زینک و گاهی فلزات دیگر برای ذخیره آب استفاده می‌شد. یونانیان و رومی‌های باستان از ظرف‌ها یا مخازن به عنوان وسیله‌ای استفاده می‌کردند تا ذرات آب ته نشین شوند.   ملاحظات رومی‌ها، یونانی‌ها و مایان‌ها همگی از قنات برای تصفیه آب استفاده می‌کردند. وقتی این فرهنگ‌ها سقوط کردند، پیشرفت تصفیه آب متوقف شد. صدها سال بعد در سال 1627، سر فرانسیس بیکن تصفیه آب نمک را آزمایش کرد. او تلاش کرد با استفاده از شن نمک را از آب جدا کند، اگرچه شکست خورد، اما آغازگر علاقه به تصفیه آب شد.         *ن