تصفیه آب چیست؟
تصفیه آب عموما به معنای پاکسازی آب از هرگونه ناخالصی که شامل آلاینده ها یا میکروارگانیزمها است، می باشد. تصفیه آب فرایندی یک مرحله نیست، فرایند تصفیه آب شامل چندین مرحله است. مراحلی که بسته به نوع ناخالصیهای موجود در آب، باید انجام شوند. این مساله می تواند برای انواع مختلف آب بسیار متفاوت باشد.
آلودگی آب با چه روش هایی تصفیه می شود؟
تهنشینی : پیش از آغاز فرایند تصفیه آب، برخی آلاینده ها مانند روغن، مواد نفتی یا چربی ها را میتوان در یک مخزن تهنشینی قرار داد. پس از رسیدن آنها به کف مخزن، به راحتی میتوان آنها را حذف کرد.
حذف میکروارگانیسم های خطرناک : آب آلوده باید عاری از میکروارگانیسمها شود. آب معمولا بوسیله کلرزنی ضدعفونی شده و میکروارگانیسم های موجود در آب حذف می شوند.
حذف جامدات محلول در آب : میکروارگانیسمها فقط خطری برای آب نیستند، آنها همچنین در مورد فرایند تصفیه آب، مزیت به حساب میآیند. آنها میتوانند آلاینده های مضر را به موادی بیضرر تبدیل کنند. این فرایند تصفیه بیولوژیکی معمولا زمان بر است و فقط برای آب هایی که آلوده به آلاینده های میکروارگانیسمی هستند، استفاده می شود، معمولا باکتری ها را می توانند تبدیل کنند.
تکنیکهای فیزیکی/شیمیایی تصفیه آب : هنگامی که تصفیه توسط میکروارگانیسمها گزینهای برای ما نیست، اغلب از تکنیکهای دیگر تصفیه آب استفاده میکنیم که تکنیکهای تصفیه فیزیکی/شیمیایی نام دارند. تصفیه شیمیایی آب اغلب با افزودن مواد شیمیایی خاص به منظور اطمینان از تغییر ساختار آلاینده ها استفاده شده و به سادگی قابل حذف است. کودهایی مثل نیترات از این طریق حذف میشوند. حذف آلاینده ها نیز میتواند از طریق فرایندهای شیمیایی خاص سختتر انجام شود. درک کامل این مراحل تصفیه به دانش زیادی نیاز دارد. تصفیه فیزیکی معمولا با مراحل تصفیه مانند فیلتراسیون انجام میشود.
فرایند تصفیه آب آلوده
باکتریها را چگونه میتوان از آب حذف کرد؟
باکتریها و سایر میکروارگانیسمها از طریق ضدعفونی کردن از آب حذف میشوند. به این معنی که مواد خاصی برای کشتن باکتریها اضافه می شود، این مواد biocides یا آفت کش نام دارند. گاهی ضدعفونی کردن با نور فرابنفش نیز می تواند انجام شود.
تصفیه آب هوازی چیست؟
هنگامی که باکتری ها برای تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرند، دو نوع انتقال وجود دارد: یکی از این ها انتقال هوازی است. این یعنی باکتری هایی که وابسته به اکسیژن هستند، آلاینده های موجود در آب را تبدیل می کنند. باکتری های هوازی تنها می توانند ترکیبات را هنگامی که اکسیژن زیادی وجود دارد تبدیل کنند، زیرا آنها برای انجام هر گونه تبدیل شیمیایی نیاز به اکسیژن دارند.
تصفیه آب غیرهوازی چیست؟
هنگامی که باکتری ها برای تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرند، دو نوع تبدیل وجود دارد: یکی از این انتقال بی هوازی است. این یعنی باکتری های برای تبدیل آلاینده های آب نیازمند اکسیژن نیستند. باکتری های بی هوازی تنها زمانی می توانند تبدیل شوند که سطوح اکسیژن کم باشد، زیرا آنها از انواع مواد دیگر برای انجام تبدیل شیمیایی استفاده می کنند.
باکتریهای غیرهوازی حین تبدیل نه فقط دی اکسید کربن و آب تولید میکنند، بلکه گاز متان هم تولید میکنند. از این گاز میتوان برای ادامه کار دستگاههای تصفیه استفاده کرد. تبدیل غیرهوازی یک ماده نیازمند مراحل بیشتری نسبت به تبدیل هوازی است، اما نتیجه نهایی اغلب کمتر رضایت بخش است. پس از تبدیل غیرهوازی معمولا باکتریهای هوازی (باکتریهایی که از اکسیژن استفاده میکنند) همچنان باید فرایند را به پایان برسانند، زیرا آب هنوز به اندازه کافی تمیز نیست.
کودها چگونه از آب حذف میشوند؟
کودهایی مثل فسفات با افزودن یک ماده شیمیایی دیگر، معمولا آهن، حذف می شوند. پس از افزودن ماده شیمیایی، این مواد به رسوبات سختی تبدیل میشوند که قابل فیلتر شدن از آب هستند.حذف آمونیاک و نیترات کمی پیچیدهتر است، این یک فرایند تصفیه است که هر دو تبدیل هوازی و غیر هوازی را برای حذف آنها انجام می دهد.
در مرحله تبدیل هوازی، دو گونه باکتری پیچیده وجود دارد. باکتری نیتروسوماناس که آمونیاک را به نیترات تبدیل میکند و باکتری نیتروباکتر که نیتریت را به نیترات تبدیل میکند.اگر چه نیترات یک تهدید مستقیم برای اکثر ماهی ها نیست، اما سطح بالای آن همچنان نامطلوب است. جدای از رشد غیرطبیعی و گسترده جلبک، اکنون باور بر این است که سطح بالای نیترات در برخی بیماریهای ماهیان نقش دارد. این یعنی فرآیند را نمی توان در اینجا متوقف کرد.
با غالب شدن باکتریهای غیرهوازی، آنها نیترات را به گاز نیتروژن اتمسفری تبدیل میکنند. این فرایند تنها در نبود اکسیژن اتفاق می افتد. مرحله اول معکوس کردن فرایند نیتروژنگیری است که نیترات را دوباره به نیتریت تبدیل میکند. مرحله دوم نیتروژن زدایی نیتریت را به گاز نیتروژن (N2) تبدیل میکند. این گاز میتواند بصورت آزادانه بدون صدمه به محیط زیست وارد اتمسفر شود.
**ن