تصفیه آب

تصفیه آب به عملی گفته میشود که در آن مواد نامطلوب مخلوط یا محلول در آب جهت مصارف متفاوت جداسازی شده و آب تصفیه شده را ایجاد میکند .
تصفیه آب از زمانی که بشر خودش را شناخته مورد استفاده قرار گرفته و در طول این سالیان به تدریج تکامل یافته است . در این مقاله تصمیم گرفته ایم به صورت فنی و در عین حال تا حد امکان ساده روشهای تصفیه آب را بیان کنیم .
این مقاله به عنوان یکی از کامل ترین مقالات موجود درباره ی روشهای تصفیه آب بوده و امیدواریم این جمع بندی و دسته بندی هم برای مشتریان و هم همکاران ،طراحان و سازندگان تصفیه آب مفید فایده باشد .
تصفیه آب

تصفیه آب
الف : روشهای تصفیه آب فیزیکی

روش جذب سطحی تصفیه آب

تجمع مواد در سطح مشترک بین دو فاز

کاربرد در تصفیه آب:

حذف مواد آلی محلول از آب با استفاده از کربن فعال گرانولی (GAC) یا کربن فعال پودری (PAC) – بعنوان مثال فیلترهای کارتریجی استفاده شده در دستگاه تصفیه آب خانگی مرحله ۲

روش هوادهی تصفیه آب

فرآیند تماس مایع با هوا بوسیله گازی که انتقال دهنده از یک فاز به فاز دیگر است . فاز گاز به فاز مایع (جذب گاز) یا فاز مایع به فاز گاز (حذف گاز )

کاربرد در تصفیه آب :

حذف گازها از آب زیرزمینی (مانند H۲S ، VOCS،CO۲ و رادون ) اکسیژن رسانی به آب برای حذف آهن و منگنز است .

روش تصفیه آب تقطیر

جداسازی ترکیبات مایع از مایع بوسیله تبخیر و میعان

کاربرد در تصفیه آب :

برای نمک زدایی (شیرین کردن ) آب دریا استفاده میشود .

تصفیه آب با روش فیلتراسیون (بستر)

حذف مواد ذره ای در بستر فیلتر تشکیل شده از بستر گرانولی از طریق انتقال و پیوستگی به بستر فیلتر

کاربرد در تصفیه آب :

حذف جامدات بدنبال انعقاد ، لخته سازی ، ته نشینی ثقلی ، یا شناور سازی

تصفیه آب با فیلتراسیون (فیلتراسیون ریز غشایی)

صافی غشایی برای حذف ذرات ریز میکرومتر ( ۰/۰۰۱ تا ۰/۰۳ میکرومتر) به وسیله فشار با در نظر گرفتن معیار اندازه ذرات استفاده میشود .

کاربرد درتصفیه آب :

برای حذف کدورت ، برخی ویروسها ، باکتری ها ، پروتوزوا مثل ژیاردیا و کریپتوسپوریدیوم استفاده میشود .

تصفیه آب با لخته سازی

تجمع ذرات ریز لخته شده با وزن مخصوص کمتر از آب یا سرعت ته نشینی خیلی پایین

کاربرد در تصفیه آب :

به وجود آوردن ذرات برگتری که بتوان آنها را به وسیله سایر فرآیندها مثل ته نشینی ثقلی یا فیلتراسیون حذف کرد .

تصفیه آب با شناور سازی با هوای محلول

حذف ذرات ریز لخته شده با وزن مخصوص کمتر از آب یا سرعت ته نشینی خیلی پایین

کاربرد در تصفیه آب :

حذف ذرات بعد از انعقاد و لخته سازی برای تخلیه به آبهای خام با کیفیت بالا که کدورت پایین ، رنگ و یا TOC یا سابقه شکوفایی جلبکی شدید دارند .

تصفیه آب با متعادل سازی جریان

تانک ذخیره در بخشی از فرآیند است که میتواند آب را برای متعادل کردن جریان و به حداقل رساندن نوسان کیفیت آب ذخیره نماید .

کاربرد در تصفیه آب :

شامل تانکهای ذخیره بزرگ به منظور جمع آوری فاضلاب ناشی از شستشوهای مداوم برگشت داده شده به اول جریان تصفیه خانه و یا چاه های ذخیره آب تصفیه شده در تصفیه خانه جهت تامین میزان بهره برداری ثابت مورد نیاز علیرغم تغییرات کوتاه مدت مصرف آب می باشد .

تصفیه آب با جداسازی ثقلی تسریع شده

زلال سازهای تماس جامدات و زلال سازهای تماس با پتوی لجن واحدهایی هستند که انعقاد ، لخته سازی، و ته نشینی در یک تانک انجام میشود .

کاربرد در تصفیه آب :

در مکانهایی که زمین محدود باشد و میزان بارگزاری سطحی ۲/۴ متر بر ساعت و یا بیشتر باشد سبک سازی با آهک و سودا انجام میشود .

روش تصفیه آب اختلاط

مخلوط کردن یا به هم زدن ۲ یا چند محلول از طریق مصرف انرژی

کاربرد در تصفیه آب :

در اختلاط و مخلوط کردن مواد شیمایی استفاده میشود .

روش تصفیه آب نانوفیلتراسیون

فیلتراسیون غشایی با فشار بالا برای حذف ذرات ریز میکرونی محلول ۰/۰۱ تا ۰/۰۰۱ میکرومتر با در نظر گرفتن معیار اندازه ذرات استفاده میشود .

کاربرد در تصفیه آب :

برای تولید آب آشامیدنی از اقیانوس ، دریا یا ابهای لب شور ، سبک سازی آب ، حذف ترکیبات محلول خاص مانند آفت کش ها و مواد آلی طبیعی به منظور کنترل محصولات جانبی گندزدایی استفاده میشود .

روش تصفیه آب اسمز معکوس RO

فیلتراسیون غشایی با فشار بالا برای حذف ذرات محلول زیر میکرومتر ۰/۰۰۵ تا ۰/۰۰۰۱ میکرون بوسیله انحلال یا انتشار

کاربرد در تصفیه آب :

برای تولید آب آشامیدنی از اقیانوس ، دریا یا آبهای لب شور ، سبک سازی آب ، حذف ترکیبات محلول خاص مانند آفت کشها و مواد آلی طبیعی به منظور کنترل محصولات جانبی گندزدایی استفاده میشود . این روش به عنوان محبوبترین روشهای مورد استفاده برای تصفیه آب آشامیدنی در سطح خانگی , نیمه صنعتی و صنعتی میباشد .

تصفیه آب با آشغالگیر درشت

عبور آب تصفیه نشده از میان آشغالگیر درشت به منظور حذف ذرات بزرگ در گستره ی ۲۰ تا ۱۵۰ میلی متر و بزرگتر صورت میگیرد .

کاربرد در تصفیه آب :

در ساختمان آبگیر به منظور حذف چوب ها ، آشغال ها و سایر مواد بزرگ در آب تصفیه نشده از توری آشغالگیر (جداسازی ) استفاده میگردد .

تصفیه آب با آشغالگیر ریز

آب تصفیه نشده از میان بسترهای فولاد ضد زنگ یا پلی استر عبور داده میشود و ذرات کوچک ۰/۰۲۵ تا ۱/۵ میلی متری بوسیله توری آشغالگیر (جداسازی) حذف میگردند .

کاربرد در تصفیه آب :

برای حذف جلبک فیلامنتوس استفاده میشود .

تصفیه آب با روش ته نشینی

جداسازی جامدات قابل ته نشینی بوسیله نیروی ثقلی

کاربرد در تصفیه آب :

برای حذف ذرات بزرگتر از ۰/۵ میلی متر استفاده است و معمولا پس از واحد انعقاد و لخته سازی تعبیه میشود .

تصفیه آب به روش گندزدایی با UV

برای غیر فعال کردن میگروارگانیسم ها از اشعه UV استفاده میشود .

کاربرد در تصفیه آب :

معمولا همراه یک ماده شیمیایی با باقیمانده پایدار در سیستم توزیع به منظور غیر فعال کردن میکروارگانیسم هایی از قبیل ویروس ها ، باکتریها و پروتوزوا به کاربرده میشود .

روش تصفیه آب اکسیداسیون با UV

برای اکسید نمودن مولکولها و ترکیبات آلی پیچیده از اشعه UV استفاده میشود .

کاربرد در تصفیه آب :

برای اکسیداسیون N نیتروز دی متیل آمین (NDMA) استفاده میشود .
ب : روشهای تصفیه آب شیمیایی

روش تصفیه آب اکسیداسیون پیشرفته

کاربرد واکنشهای شیمیایی به منظور تولید رادیکالهای هیدروکسل با واکنش پذیری بسیار بالا و عمر کوتاه (OH) جهت اکسیداسیون ترکیبات شیمایی است . موارد زیر ترتیب کاهشی از متداول ترین واکنشهای تولید رادیکالهای آزاد است : O۳ , پروکسون (O۳,H۲O۲) , O۳ و UV , H۲O۲ و UV

کاربرد در تصفیه آب :

اکسیداسیون ترکیبات خاص هیومیک ، افت کش ها ، و مواد آلی کلردار و برخی ترکیبات تولید کننده ی طعم و بو از قبیل MIB و ژئوسمین یافت شده در آبهای سطحی و زیرزمینی آلوده .

تصفیه آب با روش گندزدایی شیمایی

اضافه کردن عوامل اکسید کننده شیمیایی به منظور غیر فعال نمودن ارگانیسم های پاتوژن در آب

کاربرد در تصفیه آب :

گندزدایی آب با کلر ، ترکیبات کلر یا ازن

تصفیه آب با روش خنثی سازی شیمیایی

خنثی سازی محلول با اضافه کردن عوامل شیمیایی .

کاربرد در تصفیه آب :

کنترل PH و گستره ی بهره برداری بهینه برای سایر فرآیندهای تصفیه آب

تصفیه آب با ترسیب شیمیایی

افزودن مواد شیمیایی باعث حذف ترکیبات خاص از طریق ترسیب فاز جامد میگردد .

کاربرد در تصفیه آب :

حذف فلزات سنگین ، فسفر

تصفیه آب با روش انعقاد

فرآیند ناپایدارسازی کلوئیدها منجر به بزرگتر شدن ذرات میشود و میتواند در طول لخته سازی رخ دهد.

کاربرد در تصفیه آب :

افزودن مواد شیمیایی مانند کلرید فریک، آلوم، پلیمرها به منظور ناپایدارسازی ذرات موجود در آب .

روش تصفیه آب تبادل یون

فرآیندی که در آن یونهای ویژه ای از مواد مبادله کننده ی نامحلول جانشین (تعویض) یونهای محلول میشوند .

کاربرد در تصفیه آب :

حذف سختی ، نیترات ، مواد آلی طبیعی ، بروماید و همچنین حذف کامل مواد معدنی از آب

روش تصفیه آب تثبیت

افزودن مواد شیمیایی به آب تصفیه شده جهت تشکیل رسوب کربنات کلسیم

کاربرد در تصفیه آب :

تثبیت آب تصفیه شده قبل از ورود به سیستم توزیع
ج : روشهای تصفیه آب بیولوژیکی

روش تصفیه آب بیوفیلتراسیون ( فاز مایع )

فیلتر سریع با بستر گرانوله به منظور دستیابی به دو هدف حذف ذرات و حذف مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیکی به وسیله اکسیداسیون بیولوژیکی مورد بهره برداری قرار میگیرد .

کاربرد در تصفیه آب :

حذف مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیکی BOM به دنبال ازن زنی و آنیون های اکسیژن دار هالوژنی (مانند برومات ، کلرات)

روش تصفیه آب دنیتریفیکاسیون

تبدیل بیولوژیکی نیترات NO ۳ به گاز نیتروژن N۲

کاربرد در تصفیه آب :

تبدیل نیترات موجود در برخی مواد زائد سطحی به گاز نیتروژن

روش تصفیه آب نیتریفیکاسیون

تبدیل بیولوژیکی آمونیاک NH۳ به نیترات NO۳

کاربرد در تصفیه آب :

تبدیل آمونیاک موجود در برخی مواد زائد سطحی به نیترات و پیگیری حذف آن بوسیله ی انجام فرآیند دنیتریفیکاسیون .

تمامی روشهای فوق کاربردی بوده اما استفاده از آنها نیاز به تحقیق و بررسی کارشناسی بیشتری دارد . همانطور که ملاحظه میفرمایید مطالب کاملا به اختصار در آمده و توضیحات بیشتر خارج از حوصله ی این مقاله میباشد . بسیاری از این روشها در مقالات مختلف این سایت مورد نقد و بررسی قرار گرفته است .