آب منبع زندگی است ، اما با توسعه صنعت و رشد جمعیت ، آلودگی آب به طور فزاینده ای جدی می شود. آب درمان نشده ممکن است حاوی باکتری ها ، ویروس ها ، فلزات سنگین ، مواد آلی و ذرات معلق باشد و نوشیدن آن به طور مستقیم به سلامتی انسان آسیب می رساند. بنابراین ، علمی و مؤثر تصفیه آب روشها برای اطمینان از ایمنی آب آشامیدنی و حفاظت از محیط زیست ضروری است.
1. روش های تصفیه آب فیزیکی
روشهای تصفیه آب فیزیکی عمدتا ماده معلق و ناخالصی های ذرات موجود در آب را به وسیله مکانیکی از بین می برد و اولین قدم در بسیاری از سیستم های تصفیه آب است.
رسوب گذاری: رسوب گذاری استفاده از گرانش است تا به آرامی ذرات بزرگ ناخالصی ها در آب را به پایین حل کند و از این طریق ماده معلق را از هم جدا کند. این روش برای بدن آب حاوی مقدار زیادی ذرات سیلت یا معلق مناسب است و یک مرحله تصفیه اولیه رایج در گیاهان آب و تصفیه خانه فاضلاب است.
تصفیه: تصفیه مواد جامد معلق و برخی از مواد محلول را از طریق چندین لایه از محیط فیلتر (مانند ماسه ، شن و کربن فعال) از بین می برد. تصفیه ماسه برای تصفیه درشت مناسب است ، در حالی که فیلتراسیون کربن فعال می تواند آلاینده ها و بوهای آلی را جذب کند. تصفیه یک گام اساسی در تصفیه آب خانگی و تصفیه آب صنعتی است که می تواند وضوح و ایمنی آب را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد.
انعقاد و لخته سازی: با افزودن انعقاد دهنده ها (مانند سولفات آلومینیوم) ، ذرات ریز در آب به صورتهای بزرگتر جمع می شوند که سپس با رسوب یا تصفیه حذف می شوند. این روش تا حد زیادی بازده حذف ماده معلق را بهبود می بخشد و گامی ضروری در آب آشامیدنی و تصفیه فاضلاب است.
2. روشهای تصفیه آب شیمیایی
روشهای تصفیه آب شیمیایی از مواد شیمیایی برای تغییر خصوصیات شیمیایی آب برای از بین بردن پاتوژن ها یا از بین بردن آلاینده های خاص استفاده می کنند.
کلر: کلر رایج ترین ضد عفونی کننده آب است و می تواند به سرعت باکتری ها ، ویروس ها و انگل ها را از بین ببرد. درمان با کلر اقتصادی و کارآمد است ، اما برای جلوگیری از تولید فرآورده های مضر ، باید در طول استفاده کنترل شود.
ازن: ازن یک اکسیدان قوی است که می تواند به طور مؤثر ماده آلی را تجزیه کند و در هنگام از بین بردن بو و رنگ میکروارگانیسم ها را از بین ببرد. در مقایسه با کلر ، ازن باقیمانده های شیمیایی را ترک نمی کند ، اما سرمایه گذاری تجهیزات و هزینه های عملیاتی بیشتر است.
تنظیم pH: pH آب با افزودن اسید یا قلیایی برای حفظ کیفیت پایدار آب و جلوگیری از خوردگی لوله ها و تجهیزات تنظیم می شود. مقدار pH مناسب همچنین می تواند اثر ضد عفونی و راندمان لخته سازی را بهبود بخشد و بخش مهمی از فرآیند تصفیه آب است.
3. روش های تصفیه آب بیولوژیکی
درمان بیولوژیکی از متابولیسم میکروارگانیسم ها برای تجزیه آلاینده های آلی استفاده می کند و فناوری اصلی تصفیه فاضلاب است.
فرآیند لجن فعال: با هوادهی فاضلاب ، رشد میکروارگانیسم ها را ترویج می کند و ماده آلی را تجزیه می کند. این روش دارای راندمان درمانی بالایی است و به طور گسترده در کارخانه های تصفیه خانه فاضلاب شهری مورد استفاده قرار می گیرد.
بیوفیلتراسیون: آب از طریق لایه فیلتر حامل میکروارگانیسم ها جریان می یابد و میکروارگانیسم ها آلاینده ها را تجزیه می کنند. این برای تصفیه فاضلاب کوچک و متوسط و ترمیم زیست محیطی آب مناسب است.
تالاب های ساخته شده: از گیاهان تالاب و میکروارگانیسم ها برای تصفیه فاضلاب به روشی هماهنگ استفاده می شود. این سازگار با محیط زیست است و هزینه های عملیاتی کم دارد. برای تصفیه فاضلاب در مناطق روستایی و جوامع کوچک مناسب است.
4. فن آوری های پیشرفته تصفیه آب
با پیشرفت فناوری ، بسیاری از فناوری های پیشرفته تصفیه آب برای مقابله با مشکلات پیچیده کیفیت آب توسعه یافته اند.
اسمز معکوس: نمک های محلول ، فلزات سنگین و آلاینده های آلی را از طریق غشاهای نیمه نفوذ پذیر برای به دست آوردن آب با خلوص بالا از بین می برد. این ماده به طور گسترده ای در آب شیرین کن آب دریا و آماده سازی آب آشامیدنی با سطح بالا استفاده می شود.
Ultrafiltration و Nanofiltration: فناوری غربالگری مولکولی ، که به طور موثری می تواند باکتری ها ، ویروس ها و مواد آلی مولکولی بزرگ را از بین ببرد ، وسیله مهمی برای تصفیه آب آشامیدنی مدرن است.
ضد عفونی اشعه ماوراء بنفش: از نور ماوراء بنفش برای از بین بردن ساختار DNA میکروارگانیسم ها و دستیابی به عقیم سازی سریع بدون اضافه کردن عوامل شیمیایی استفاده کنید. برای نوشیدن آب و ضد عفونی آب استخر مناسب است.
5. انتخاب روش تصفیه آب مناسب
عوامل زیر باید هنگام انتخاب یک روش تصفیه آب مناسب در نظر گرفته شود:
کیفیت آب (از جمله انواع آلاینده ها و غلظت ها)
تقاضای آب (آشامیدنی ، صنعتی ، کشاورزی)
بودجه اقتصادی و عملکرد و قابلیت نگهداری
تأثیرات زیست محیطی و الزامات نظارتی $ $