جستجو:

مراحل کلی تصفیه آب

 مراحل تصفیه آب: تصفیه شیمیایی عبارت است از افزودن برخی مواد شیمیایی خاص برای حذف مواد کلوییدی و ذرات  موجود در آب و فاضلاب . به صورت کلی برای تصفیه آب شهری (یا صنعتی) و استفاده از آن مراحلی انجام می شود که عبارتند از :

  • فیلتراسیون اولیه ( برای حذف ناخالصی ها و ذرات بزرگ) 
  • انعقاد و لخته سازی 
  • ته نشینی 
  • فیلتراسیون ( حذف مواد و لجن های ته نشین شده ناشی از مراحل قبل) 
  • گندزادایی و ضد عفونی 
  • فلوئور زنی 
  • تنطیم pH 
  • برخی فرآیندهای خاص

در ادامه به هرکدام از این مراحل به صورت ویژه پرداخته شده است . 

منابع آب  قابل استفاده  برای انسان در سطح جهان  شامل آب های زیرزمینی و آبهای سطحی است. آبهای سطحی شامل آب باران و آب رودخانه ها ست.

 از آب رودخانه ها و دریاچه ها برای اهداف صنعتی و همچنین آب اشامیدنی شهری استفاده می شود. منابع آب آشامیدنی ممکن است حاوی آلاینده ها و ناخالصی هایی باشد،این آلاینده ها ممکن است موجب بیماری در انسان و یا در فرآیند های صنعتی اختلال ایجاد کند، که نیاز به تصفیه مناسب برای حذف این آلاینده ها را آشکار می سازد.

فرآیند و مراحل تصفیه آب ممکن است در مکان های مختلف بر اساس موقعیت جغرافیایی کمی متفاوت باشد اما اساس و پایه این فرایند یکسان است. در این مقاله سعی شده است مراحل تصفیه آب به صورت مختصر توضیح داده شود.  برای تصفیه آب های سطحی پس از انتقال آب به محل تصفیه خانه ،فرآیند تصفیه فیزیکی  مقدماتی شامل (آشغال گیری و خذف ترکیبات زائد ) صورت می گیرد.

 

مراحل تصفیه آب

 

 انعقاد ( Coagulation) و / لخته سازی (Flocculation )

انعقاد و لخته سازی اغلب اولین مرحله تصفیه آب است ،و از آنجایی که هدف این مرحله حذف کلوئیدهای معلق در آب است عموما موادی شیمیایی با بار مثبت به آب  اضافه می شوند. 

انعقاد ( Coagulation) به معنی مجتمع کردن ذرات ریز ،منظور از انعقاد، ناپایدار سازی کلوئید ها (ذرات) با افزودن مواد منعقد کننده که بار منفی  کلوئید ها را خنثی می کند.این مواد شامل نمکهای با چگالی بار (مثبت)  زیاد و کم محلول در آب مثل یونهای (Al3+ , Fe3+) می باشد.

لخته سازی (Flocculation) به معنی تشکیل توده ذرات، عبارت است از تجمع ذرات ناپایدار شده به صورت  ذرات درشت که لخته (floc ) نامیده می شود و می توان آنها را با فرایند های ته نشینی و فیلتراسیون از آب جدا کرد. 

انعقاد یک فرایند شیمیایی است در حالیکه لخته سازی یک فرایند فیزیکی است.در تصفیه آب انعقاد سازی و لخته سازی معادل هم به کار می روند ودر مجموع به فرایندی گفته می شوند که به کمک یک سری مواد شیمیایی ذرات معلق آب درشتتر شده و رسوب می کنند.

در طی انعقاد آلومینیوم سولفات (آلوم)و یا پلیمرهای آلومینیوم به آب تصفیه نشده اضافه می شود زمانیکه با آب مخلوط شد این باعث می شود ذرات  کوچک (کلوییدی ) در آب بهم بچسبند و منعقد شوند.در ادامه گروههای ذرات، بهم چسبیده تا ذرات بزگتر تشکیل شود که به آنها (floc ) در اینصورت راحتتر و سریعتر ته نشین می شوند در این صورت ،جداسازی و فیلتر کردن آنها راحتتر انجام می شود. 

 

انعقاد و لخته سازی

 

لخته سازها و منعقدکننده ها

انعقاد شامل افزودن مواد منعقد کننده به همراه مواد کمک منعقد کننده ای مثل پلی الکترولیت  به آب و انتقال سریع آن به واحد  اختلاط سریع (مواد منعقد کننده با آب به مدت 20 دقیقه تحت همزدن سریع مخلوط می شوند) . از جمله منعقدکننده ها می توان به آلومینیوم سولفات و پلی آلومینیوم کلراید اشاره کرد . 

فلوکولانت ها نیز که عامل لخته سازی هستند عموما پلی الکترولیت هایی با جرم بالا و چگالی بار زیاد هستند ، از این دسته می توان به پلی اکریل آمیدهای آنیونی ، کاتیونی و یا غیریونی اشاره کرد . 

 

(sedientation)ته نشینی 

ته نشینی یکی دیگر از مراحل تصفیه آب است که شامل انتقال مخلوط به حوضچه ته نشینی (آب محتوی مواد منعقد کننده در این استخرها به مدت 2 الی 4 ساعت بدون بهم زدن باقی می ماند و لجن تشکیل می شود)

بعد از مرحله انعقاد آب وارد حوضچه های ته نشینی  میشود  تا ذراتی که در مرحله قبل به هم متصل شده اند و بزرگ شده اند(فلوک ها)  به آرامی براساس وزن خود ته نشین شوند. در حوضچه های ته نشینی آب هم زده نمی شود تا ذرات درشت فرصت ته نشینی داشته باشند. فلوک هایی که در حوضچه ته نشین میشوند لجن نامیده می شوند. 

 

(filtration)فیلتراسیون

• شامل انتقال آب سرریز شده از حوضچه های ته نشینی به سمت سالن فیلتراسیون وعبور دادن آب از روی فیلتر های ثقلی ذرات  ریز سیلیس (حذف کامل ذرات معلق و نیز مواد منعقد کننده افزوده شده)

بعد از ته نشینی فلوک ها (ذرات بزرگ شده توسط منعقد کننده ها) ،آب شفاف روی لجن از روی  فیلترهای  تعبیه شده در مسیر آب عبور داده می شود .فیلتر ها انواع مختلفی دارند. فیلترها عموما از لایه ای از شن و ماسه ساخته شده اند شامل فیلتر های سطحی  مانند کاغذ صافی ،یا فیلتر های کیسه ای ،فیلتر های عمقی یا ثقلی ،فیلتر های شنی ،آنتراسیت (سیلس فعال)، فیلتراسیون، ناخالصی های معلق در آب را گرداوری می کند و کارایی ضدعفونی دهنده ها  را بهبود می بخشد. فیلترها به طور منظم توسط عملیات شست و شوی معکوس تمیز می شوند. 

ذرات براساس اندازه از منافذ  فیلتر ها عبور می کنند.

(disinfection)گند زدایی و ضد عفونی

• جمع آوری و انتقال آب از زیر فیلترهای ثقلی به سمت اتاقک های کلر زنی و ضد عفونی کامل آب و انتقال آن به مخازن جهت شرب 

بعد از اینکه آب فیلتر شد و ذرات ان جدا شد، آب پیش از ورود به سیستم توزیع ضدعفونی می شود، ماده ضد عفونی کننده ای  مثل(کلر،هیپوکلریت کلسیم ) به آب اضافه می شود تا موجودات ریزی (باکتری و ویروس ها و انگل ها )که ممکن است در آب حضور داشته باشند،از آب حذف شوند و آب عاری از هر گونه عامل بیماری زا شود.

 

 

 

(fluoring)فلوئورزنی

فلوئورزنی آب، نوعی از تصفیه منابع آب با هدف تنظیم غلظت یون فلوئورید آزاد تا یک سطح بهینه و کاهش پوسیدگی دندان می باشد. 

 

(adjust pH)تنظیم pH

به منظور تنظیم pH آب فیلتر شده و پایداری آب نرم و حداقل کردن خوردگی در شبکه توزیع آب و شبکه لوله کشی مصرف کننده نهایی، آهک ،سود  ویا اسید برای تنظیم pH به آب افزوده میشود.

 

فرآیندهای خاص

 این فرآیند ها جزو مراحل اصلی تصفیه آب به حساب نمی آیند ، اما برای برخی کاربری ها مانند آب آشامیدنی مورد استفاده قرار می گیرند ، برخی از این فرآیندها عبارتند از : 

  • فرآیندهای غشایی
  • جذب با کربن فعال
  • تبادل یون
  • ته نشینی شیمیایی
  • فرآیندهای اکسیداسیون