|
|
نمونه ای از دستگاه‌های تصفیه آب
|
دید کلی
آب رودخانه‌ها را نیز نمی‌توان نظیر آب سدهای مخزنی یا دریاچه‌ها مستقیما برای مصرف عموم بکار برد. در این مقاله به بررسی روشهای صحیحی قابل شرب کردن چنین آبهایی نیز می‌پردازیم. برای استفاده از هر آب سطحی لازم است قبل از برداشت ، مطالعه دقیقی در مواقع مختالف سال روی آن انجام گیرد. ترکیب آب بویژه از لحاظ تیرگی ، قدرت رسوبگذاری و درجه
هیدروتیمتری ،
PH ،
مقدار ماده آلی و
مقدار اشریشیاکولی باید بدقت مورد بررسی قرار گیرد.
این مطالعات باید روی ریزابه‌های بالا دست که رودخانه ، سد یا دریاچه از آن تغذیه می‌کنند، نیز انجام شود. مطالعه باید حداقل در یک دوره اقلیمی کامل و همچنین برای سالهای زیاد انجام شود. این مشاهدات برای تعیین صحیح روش تصفیه‌ای که باید انجام شود، لازم است. در آخر ، این مطالعات باید با بررسی دبی‌ها ، ارتفاعهای حداکثر آب رودخانه در مواقع طغیان ، طبیعت مناطق بهره برداری صنعتی بالا دست و خطر آلودگی از پسابهای صنعتی در داخل رودخانه و غیره تکمیل شود. آلودگی‌های آبادی‌ها و صنایع ساحلی با فاصله 10 کیلومتری بالا دست آبگیر مورد بررسی قرار خواهد گرفت. مسائلی که در زلال کردن آبها مطرح می‌شود، در این مقاله بررسی می‌شوند.
ترکیب فیزیکی آب خام
ترکیب فیزیکی آب بر حسب جنس زمین‌هایی که از آنها عبور می‌کند و فصلهای سال ، متغیر است. املاح آبی که از مناطق گرانیتی یا شیستی سرچشمه می‌گیرد، از املاح آبی که از مناطق سنگ آهک عبور می‌کند، کمتر است. طغیان ، موجب افزایش تیرگی آب می‌شود. گاهی پلانکتونها وارد
آْب می‌شوند و ترکیب آن را کاملا تغییر می‌دهند. اجسام موجود در آب را می‌توان به‌صورت زیر طبقه‌بندی کرد:
- اجسام محلول
- اجسام کلوئیدی
- اجسام معلق
هدف تصفیه
در تصفیه یک آب خام ، دو هدف دنبال می‌شود:
- زلال کردن آب
- خالص کردن آب از باکتری و آلوده کننده‌های ریز
در عمل زلال کردن ، سعی بر این است که ذرات
کلوئیدی و
معلق از اّن حذف شود. برای این کار ، آب خاک پس از تصفیه مناسب از یک توده صاف کننده عبور داده می‌شود. به منظور خالص کردن آب از لحاظ باکتریولوژی ، آب بوسیله اکسید کننده هایی نظیر
کلر و
اوزون به کمک دستگاههایی ،
سترون می‌شود. در آخر ، برای حذف آلوده کننده‌های ریز که در گروه اجسام محلول قرار می‌گیرند، تصفیه ای به نام
تلطیف یا
گوارا کردن انجام می‌شود. در نتیجه ، تصفیه ، شامل مراحل زیر است:
- زلال کردن
- سترون کردن
- تلطیف یا گوارا کردن در آخر
مشکلات نگهداری بعضی ذرات: انعقاد ، هماوری
پس از عبور آب از توده شنی ، مواد معلق آن براحتی متوقف می‌شوند. اما در مورد ذرات کلوئیدی چنین نیست. با این حال ، اگر آبی که با ضخامت معین در بالای توده شنی پخش شده است، با سرعت کم از شن عبور کند، تحت تاثیر دیاستازهایی که میکروارگانیسم‌ها تشریح می‌کنند، یک انعقاد زیستی در سطح شن انجام می‌شود و به این ترتیب ، ذرات کلوئیدی با جذب سطحی متوقف می‌شوند.
این پدیده با تشکیل پوسته ای به نام
غشای زیستی در اطراف دانه‌های شن مشخص می‌شود. ولی به محض اینکه سرعت عبور آب از میزان معینی تجاوز کند، عمل زیست شناختی به صفر می‌رسد و لازم است برای حذف مواد کلوئیدی ، آب ، تحت عملیات آماده‌سازی مقدماتی قرار گیرد. این عمیات ، شامل وارد کردن یک عامل شیمیایی به نام
منعقد کننده در آب است.
در نتیجه آزاد کردن یونهای فلزی دارای بار الکتریکی مثبت ، حالت کلوئیدی از بین می‌رود. در حقیقت ، بار الکتریکی در حالت کلوئیدی منفی است. با وارد کردن منعقد کننده ، این بار خنثی و رسوب ته‌نشین شونده ای تشکیل می‌شود. این عمل ، تقریبا فوری انجام می‌شود و از علایم آن ، شکیل فولکولهای بسیار ریز است که ذرات کلوئیدی آزاد شده و اجسام معلق در آب را با عمل جذب سطحی در سطح خود جمع می‌کنند.
با انعقاد ، رنگ آب که ناشی از مواد آلی ،
محلولی کلوئیدی است و همچنینی تعداد زیادی از آلوده کننده‌ها از بین می‌روند. اتصال این فولیکول‌ها به یکدیگر و تشکیل تلهای بزرگتری که به علت حجم و چگالی خود به‌سرعت سقوط می‌کنند، عملیات را کامل می‌کنند. به تلهای تشکیل شده ،
فلوک گفته می‌شود. تشکیل فلوک برخلاف تشکیل فلکول‌ها به‌آرامی انجام می‌شود و حدود 20 تا 40 دقیقه طول می‌کشد. این عمل ،
هماوردی نامیده می‌شود.
مشکلات ویژه ناشی از پلانکتونها
آبهای سطحی ، محل مناسبی برای انواع ارگانیسم‌های شناور و بسیار کوچکی است که
پلانکتون نامیده می‌شوند. نمایندگان انواع گروههای جانوری و گیاهی در آب سطحی دیده می‌شوند. گروههای جانوری عبارتند از:
آنلیدها (کرمهای حلقوی) ، سخت پوستان ، نرم‌تنان ، لاروهای مختلف ، تخمها و غیره (پلانکتون‌های جانوری). گروههای گیاهی ، عبارتند از: جلبک‌ها ، دیاتومه‌ها و غیره (پلانکتون‌های گیاهی).
اگر بعضی شرایط محیطی (بویژه
دما) در یک جا جمع شود، پلانکتون‌های زیاد تولید می‌شوند که یک یا چند گونه آنها غالبند و با تکثیر ناگهانی ، مشکلات جدی و زیادی در تاسیسات تصفیه بوجود می‌آورند.
دیاتومه‌ها ، بویژه به‌سرعت یک غشای ژلاتینی روی شن صافی ایجاد و عملا عبور آب را متوقف می‌کنند. با وسایل مکانیکی می‌توان تا حدی قسمت عمده ای از پلانکتون‌های گیاهی را حذف کرد. برای این کار ، می‌توان از توده صاف کننده که ذرات تشکیل دهنده آن ، درشت‌تر از ماسه ای است که در صافی‌ها بکار می‌رود (اولین صافی در تاسیسات تصفیه آهسته) و یا از اَلکلهای بسیاری ریزی کمک گرفت. این وسایل ، برای پلانکتون‌های جانوری کمتر موثرند.
وسایل شیمیایی که با توجه به ترکیب شیمیایی آب انتخاب می‌شوند، نتیجه بهتری ارائه می‌دهند. به این ترتیب است که
پیش کلرزنی مربوط به تصفیه ذرات ریز ، موجب از بین بردن کامل پلانکتون می‌شود و نابودی جلبکهایی که در حوضچه‌های روباز ظاهر می‌شوند، با استفاده از مس سولفاتی که به منعقد کننده افزوده می‌شود امکانپذیر است. در هر حال ، دخالت آزمایشگاه برای بررسی این مساله ضروری است.
مشکلات ناشی از آلوده کننده کوچک
آلوده کننده‌های کوچک ، اجسامی هستند که متاسفانه حضور آنها به حالت محلول در آبهای سطحی ، به‌علت ریختن زباله‌های فعالیتهای مختلف خانگی ، کشاورزی و صنعتی فراوان شده است. این زباله‌ها را جهان نو وارد چرخه طبیعی آبها کرده است و بعضی از آنها در دراز مدت برای انسان اثر سمی دارند.
از این آلوده کننده‌ها تمیز کننده ها ،
فنل‌ها ،
هیدروکربن ، زباله‌های صنایع شیمیایی و دارویی و تمام مشتقات آب کلردار ناشی از صنایع
کلر ، حلالهای کلردار ، ساخت و استفاده از آفت کشها ، علف کشها ، ساخت مواد
پلاستیکی ، روغن‌های جلا ،
رنگها و غیره را می‌توان نام برد.
به‌علاوه ، گاهی ممکن است که
سترون کردن با کلر ، موجب ایجاد مشتقات آلی کلردار شود. چنین مشتقاتی هنگامی ظاهر می‌شود که محل برداشت آب خام در رودخانه و در پایین‌دست ایستگاه تصفیه آبهای مستعمل که در آنجا عمل کلرزنی قبل از ریختن زباله‌ها صورت گرفته است، باشد.
طراح بهره بردار ، باید متوجه اهمیت آلوده کننده‌های کوچک باشند و تاسیسات لازم را برای مقابله با این اجسام ، در صورت مشاهده آنها ، در اختیار داشته باشند یا اگر احتمال ظهور این آلوده کننده‌های کوچک در آینده وجود دارد، باید زمینه‌های لازم را برای تصفیه تکمیلی پیش‌بینی کند.
مباحث مرتبط با عنوان
منبع
هیدرولیک شهری ، جلد اول ، تالیف
آندره دوپون ، ترجمه
محمد محمدی فتیده.
