دستگاه های تصفیه آب قابل حمل ، که بهتر است به عنوان سیستم های تصفیه آب در نقطه مصرف Point-of-Use Water Treatment یا (POU) و روش های ضد عفونی آب توصیف شوند، واحدهایی حجم دار و قابل حمل هستند که توسط گردشگران، کوهنوردان، پرسنل نظامی، سورویوال ها، و ... برای تصفیه آب مور استفاده قرار می گیرند.
هنگامی که نیاز به تهیه آب آشامیدنی از منابع آب تصفیه نشده وجود دارد (به عنوان مثال رودخانه، دریاچه، آب های زیر زمینی و غیره). این دستگاه های تصفیه آب و روش های شخصی در تلاش برای فراهم آوردن آب آشامیدنی سالم و خوش طعم عاری از پاتوژن های بیماری زا، برای مصارف شرب هستند.
بسیاری از سیستم های تصفیه آب قابل حمل یا مواد افزودنی شیمیایی برای پیاده روی، پیک نیک ، کوهنوردی و سفر در مناطق دور افتاده موجود هستند. این روش های تصفیه آب عبارتند از : حرارت (از جمله جوشاندن آب )، فیلتراسیون، جذب کربن فعال، ضد عفونی شیمیایی (به عنوان مثال کلر، ید، ازن، و غیره)، تصفیه ماوراء بنفش (از جمله SODIS)، تقطیر (از جمله تقطیر خورشیدی)، و لخته سازی. اغلب این روش ها بصورت ترکیبی استفاده می شوند.
در یک سری مقالات قصد داریم مطالب زیر را بررسی کنیم :
- ۱ : خطرات آب قابل شرب
- ۲ : روش های تصفیه آب :
- جوشاندن آب
- فیلتراسیون
- جذب کربن فعال
- ضد عفونی کردن شیمیایی آب
- تصفیه آب با اشعه ماورای بنفش
- ضدعفونی کردن آب توسط ازن
- ضدعفونی کردن آب خورشیدی
- تقطیر خورشیدی
- دستگاه تصفیه آب خانگی
- 3 : پیشگیری از آلودگی آب
خطرات آب قابل شرب
آب تصفیه نشده ممکن است حاوی عوامل بالقوه پاتوژن، از جمله تک یاخته ها، باکتری ها، ویروس ها، و مقداری لاروی انگل های قوی مانند کرم های کبد و کرم های گرد باشد. آلاینده های شیمیایی مانند آفت کش ها، فلزات سنگین و مواد آلی مصنوعی ممکن است در آب تصفیه نشده وجود داشته باشند. دیگر اجزای موجود در آب تصفیه نشده می توانند بر طعم، بو و ظاهر آب تاثیر بگذارند، که شامل کدورت ناشی از خاک، رنگ ناشی از اسید هیومیک یا جلبک میکروسکوپی، بو ناشی از نوع خاصی از باکتری ها، به خصوص اکتینومیست که ژئوسمین تولید می کند و شوری آب شور یا آب دریا می شوند.
ژیاردیا لامبیلا و کریپتوسپوریدیوم spp که هر دو باعث اسهال می شوند، پاتوژن هایی شایع است. در مناطق روستایی ایالات متحده و کانادا، گاهی اوقات مقدار کافی آب تهیه می کنند که تصفیه آب برای باربرها را توجیه می کند، اگر چه این امر جنجال ایجاد کرده است، در هاوایی و دیگر مناطق گرمسیری، لپتوسپیروز spp نیز دردسرساز هستند.
در کشورهای توسعه یافته ارگانیسم هایی مانند ویبریوکلرا که باعث وبا و گونه های مختلف سالمونلا می شوند کمتر شایع هستند که منجر به بیماری های حصبه و شبه حصبه می گردند. ویروس های بیماری زا نیز ممکن است در آب یافت شوند. انگل لارو به ویژه در مناطق رفت و آمد گوسفند، آهو یا گاو خطرناک است. اگر چنین لارو میکروسکوپی وارد بدن شود، بطور بالقوه می تواند کیست های خطرناکی در مغز یا کبد تشکیل دهد. این خطر برای گیاهان رشد کرده در آب یا در نزدیکی آب دارای شاهی آبی وجود دارد.
روش های تصفیه آب
جوشاندن آب :
جوشاندن آب باعث مرگ باکتری و همچنین سایر میکروارگانیسم های بیماری زا مانند ژیاردیا لامبلیا و کریپتوسپوریدیوم پاروم می شود که معمولا در رودخانه ها و دریاچه ها یافت می شوند. در ارتفاعات بالا، نقطه جوش آب کم می شود. این مسئله موجب کاهش زمان و انرژی مورد نیاز برای جوشاندن آب می گردد، اما می تواند مدت زمان جوشش مورد نیاز را برای کشتن پاتوژن های خاص افزایش دهد.
دمای بالای آب باعث مرگ همه پاتوژن ها در عرض 30 دقیقه می شود، در نقطه جوش در عرض چند دقیقه اکثر پاتوژن ها کشته خواهند شد، به استثنای پاتوژن های خاص و اسپورهای آنها، که باید حرارت داده شوند (به عنوان مثال: بوتولیسم کلوستریدیوم بوتولینوم). این امر می تواند با استفاده از یک اجاق گاز فشار به دست آید، زیرا جوشش منظم به آب در سطح دریا گرما نمی دهد.
شایان ذکر است که همه آلاینده های آب توسط جوشاندن آب حتی در یک اجاق گاز فشار حذف نمی شوند. تصفیه آب به روش جوشاندن آب نمی تواند مواد شیمیایی دارای نقطه جوش بالا، آلودگی به فلزات سنگین، به عنوان مثال، آلاینده های فلزی کلوئیدی را حذف کند. با این حال، کربن فعال میتواند بسیاری از آلاینده ها را حذف کند، اما نمی تواند پاتوژن ها را حذف کند. ترکیبی از آلیاژها جوش برای یک دقیقه در فشار اتمسفر استاندارد (یعنی، در یک اجاق گاز فشار) دارای فیلترهای کربن فعال می تواند بسیاری از عوامل بیماریزا و آلاینده را خنثی نماید.
فیلتراسیون
دستگاه های تصفیه آب قابل حمل مانند دستگاه تصفیه آب کلمنی ، با فیلترهای سرامیکی در دسترس هستند که 5000 تا 50000 لیتر به ازای هر کارتریج را تصفیه می کنند، و عوامل بیماریزای 0.2-0.3 میکرومتر را از بین می برند. برخی از آنها از فیلترهای کربن فعال مانند فیلتر کربن پودری و فیلتر کربن بلاک استفاده می کنند. اغلب فیلترهای تصفیه آب این نوع باکتری و تک یاخته، مثل کریپتوسپوریدیوم و ژیاردیا لامبلیا را از بین می برند، اما تنها ویروس های بسیار بزرگتر از 0.3 میکرون و بزرگتر را حذف می کنند، بنابراین ضد عفونی کردن آب توسط مواد شیمیایی یا نور ماورای بنفش هنوز هم پس از تصفیه آب مورد نیاز است.
شایان ذکر است که همه باکتری ها توسط فیلترهای تصفیه آب 0.2 میکرون حذف نمی شوند؛ مثلا، رشته های لپتوسپیروز SPP. (که می تواند باعث لپتوسپیروز شوند) برای عبور از طریق یک فیلتر تصفیه آب 0.2 میکرون به اندازه کافی نازک هستند. مواد افزودنی شیمیایی موثر برای مشخص کردن کاستی ها در فیلترهای تصفیه آب شامل کلر، دی اکسید کلر، ید، و هیپوکلریت سدیم هستند. پلیمرها و فیلترهای سرامیکی در بازار وجود دارند که تصفیه یدی را در فیلتر تصفیه آب خود برای کشتن ویروس ها و باکتری های کوچکتر گنجانیده اند اما بسیاری از آنها با توجه به طعم نامطبوع اضافه شده به آب ناپدید می شوند، همچنین زمانی که ید در طول ادوار طولانی مصرف شود دارای اثرات سوء بر سلامت است.
در حالی که عناصر فیلتراسیون ممکن است یک کار عالی در از بین بردن بسیاری از باکتری ها و آلاینده های قارچ از آب آشامیدنی انجام دهند، عناصر خود می توانند به محلی برای کلونه شدن تبدیل شوند. در سالهای اخیر برخی از فیلترهای تصفیه آب مانند فیلتر آنتی باکتریال با پیوند نانو ذرات فلزی نقره ای به عنصر سرامیک و / یا کربن فعال برای سرکوب کردن رشد پاتوژن ها بهبود یافته است.
فیلترهای تصفیه اب اسمز معکوس کوچک و با پمپ دستی در اصل در اواخر دهه 1980 به عنوان تجهیزات نجات برای ارتش توسعه داده شدند، به عنوان مثال، قایق متورم در هواپیما. نسخه غیر نظامی در دسترس است. به جای استفاده از فشار استاتیک خط تامین آب برای وارد کردن نیرو به آب از طریق فیلتر، فشار به وسیله یک پمپ دستی مشابه با عملکرد و ظاهر مشابه با تفنگ گریس مکانیکی ایجاد می شود. این دستگاه تصفیه آب می تواند از آب دریا آب آشامیدنی تولید کند.
واحد آبی قابل حمل برای نجات (PAUL) یک اولترافیلتراسیون قابل حمل بر اساس غشاء فیلتر تصفیه آب برای کمک به انسان است. این واحد اجازه تامین غیر متمرکز آب تمیز در شرایط اضطراری را برای حدود 400 نفر در هر واحد در روز می دهد. این فیلتر تصفیه آب برای عدم کار با مواد شیمیایی و انرژی و پرسنل آموزش دیده طراحی شده است.
برای مطالعه ادامه مطلب روی لینک زیر کلیک نمایید.
دستگاه های تصفیه آب قابل حمل _ بخش دوم
*ن