حذف کدورت آب یکی از مهم ترین گام ها در روند تصفیه آب های آشامیدنی می باشد که با افزایش کیفیت آن ارتباط مستقیم دارد. کاهش آلاینده های معلق، گل و لای و ذرات کلوئیدی و باکتری و میکروارگانیسم های مختلف که خمگی منجر به تغییر رنگ و کدر شدن آب می شود، به روش های مختلفی قابل انجام است. هر یک از این روش ها دارای مزایا و معایب خاصی بوده و به همین دلیل در برخی از مواقع از روش های ترکیبی نیز در این زمینه استفاده میشود. در ادامه مباحث آموزش تصفیه آب، رایج ترین روش های کاهش کدورت از آب را معرفی و مزایا و معایب آنها را بررسی می کنیم.
حذف کدورت آب و کاهش آلودگی میکروبی
دلایل زیادی برای حذف و کاهش کدورت در آب های آشامیدنی وجود دارد که از بارزترین آنها، تغییر ظاهر آب است. در تمام دنیا اولین نشانه از سالم بودن آب و قابلیت شرب آن، صاف و زلال و بدون رنگ بودن آب به شمار می رود. علاوه بر جلوه ظاهری، یکی از مهم ترین دلایلی که اقدامات متعدد برای حس این مساله انجام میشود، کاهش بار آلودگی میکروبی است.
بر اساس استانداردهای ارائه شده، میزان کدورت در آب های آشامیدنی حداکثر 5 واحد NTU باید باشد. البته برای آشامیدن بهتر است این مقدار در بازه صفر تا یک باشد. مقدار بیش از 5 واحد این شاخص، به معنای آلودگی میکروبی آب خوهد بود. با توجه به اینکه اندازه گیری و انجام آزمایشات متعدد برای تشخیص آلودگی میکروبی زمان بر می باشد، به همین دلیل اصلی ترین شاخص در تعیین این مساله، مقدار کدورت آب در نظر گرفته شده است. آب کدر با NTU بیشتر از 5 براحتی قابل تشخیص می باشد و به همین دلیل از مصرف آن بدون تصفیه با محصولات تصفیه آب باید خودداری شود.
رایج ترین روش های حذف کدورت آب
با توجه به نوع آلاینده های موجود در آب که منجر به تغییر رنگ آن شده اند و همچنین مقدار شاخص PH در نهایت می توان روش های مناسب را برای این منظور انتخاب و استفاده نمود. همان طور که در ابتدای متن نیز اشاره شد، در برخی از شرایط ممکن است روش های ترکیبی از موارد زیر در تصفیه خانه ها استفاده شوند تا در نهایت آب به کیفیت مطلوب دست پیدا کند. روش های حذف کدورت آب عبارتند از:
1- حذف کدورت آب با ته نشینی
در انتخاب روند تصفیه لازم است به نوع آلاینده ها و مقدار و سایز ذرات آنها توجه شود. در بسیاری از مواقع ممکن است رنگ کدر آبها تنها به دلیل وجود گل و لای در آنها باشد. در این شرایط می توان با استفاده از حوضچه های ته نشینی به گل و لای فرصت داد تا به کف آن هدایت شوند. انجام این کار زمان بر بوده و در تصفیه خانه های بزرگ با دبی بالا کارایی زیادی ندارند.
2- کاهش کدورت آب با فیلتراسیون
از رایج ترین روش هایی که پیاده سازی آن در کمترین زمان امکان است، عبور آب از تجهیزات فیلتراسیون می باشد. منافذ بسیار کوچک موجود در ممبران های موجود در دستگاه های فیلتر مانع از عبور ذرات معلق در آبها میشوند. به همین دلیل می توان حجم بالایی از ذرات را از این طریق حذف و منجر به بهبود رنگ و کاهش کدورت در آن شد.
از جمله تجهیزات مورد استفاده در این زمینه می توان به اولترافیلتراسیون اشاره نمود که کارایی بالایی برای حذف آلاینده های آب دارند. لازم به ذکر است، با توجه به نوع ذرات معلق در آب می توان از تجهیزات دیگری همچون فیلتر شنی نیز برای بهبود رنگ و کیفیت آب استفاده نمود.
3- حذف کدورت آب با اسمزمعکوس
عبور آب در حین تصفیه از دستگاه های آب شیرین کن صنعتی RO نیز می توان نقش مهمی را در حذف رنگ کدر آب ایفا کند. غشاهای نیمه تراوا در این دستگاه نه تنها فلزات و یون ها را جمع آوری می کنند، بلکه از عبور ذرات معلق گل و لای و غیره نیز جلوگیری خواهند کرد. البته توجه داشته باشید که ذرات بسیار ریز ممکن است از ممبران های موجود در این تجهیزات عبور کنند.
4- حذف کدورت آب با مواد منعقدکننده
ذرات کلوئیدی با بارهای هم نام یکی از اصلی ترین دلایل برای کدر شدن آبها شوند. با توجه به اینکه بار الکتریکی این ذرات مشابه می باشد، به همین دلیل هم را دفع نموده و ذرات با اندازه های کوچک در آب ها معلق باقی خواهند ماند. برای لخته سازی و منعقد کردن این ذرات از مواد شیمیایی تصفیه آب و فاضلاب مختلفی می توان استفاده نمود. رایج ترین این مواد عبارتند از:
- پلی الکترولیت
- پلی آلومینیوم کلراید
- سولفات آلومینیوم
- کلراید فریک
پس از ورود این مواد به داخل حوضچه تصفیه، با توجه به اینکه دارای بار مثبت می باشند، ذرات با بار منفی را جذب نموده و از این طریق لخته سازی آنها انجام میشود. لخته های ایجاد شده دارای اندازه های بزرگ با وزن سنگین شده و به کف تصفیه خانه هدایت خواهند شد. در استفاده از منعقدکننده ها در برخی از مواقع به واحدهای ته نشینی و فیلتراسیون نیز ممکن است نیاز باشد تا آثار باقی مانده از مواد شیمیایی و معدنی منعقدکننده از بین بروند. با توجه به کیفیت خروجی مورد نظر می توان از روش های ترکیبی زیر برای بهبود کدورت آب استفاده نمود:
- انعقاد + فیلتراسیون
- انعقاد+ فیلرتاسیون+ ته نشینی
- انعقاد + فیلتراسیون با فیلترهای دانه درشت + فیلتراسیون با فیلتراهای چند لایه
5- حذف کدورت آب با بیو پلیمرها
بیوپلیمرها نوع خاصی از مواد منعقدکننده می باشند که زیست تخریب پذیر هستند. این مواد پس از ورود به آب و حذف آلاینده ها به مرور از بین رفته و اثر منفی از آنها در آب باقی نخواهد ماند. یکی از بهترین بیوپلیمرها، کیتوزان می باشد که قدرت بالایی در منعقد کردن ذرات کلوئیدی موجود در آب دارند.
6- حذف کدورت آب با الکترولیز
از دیگر روش های حذف کدورت آب می توان به الکترولیز اشاره نمود. با توجه به اینکه بسیاری از کدورت های موجود در آب به دلیل حضور یون های معلق می باشند، به همین دلیل با روش های الکتروشیمیایی می توان این مساله را حل کرد. استفاده از الکترودهای فلزی آهن یا آلومینیوم می تواند شرایط را برای انعقاد فراهم کنند. الکترودهای فلزی پس از اتصال به جریان الکتریکی، عوامل منعقدکننده مورد نیاز برای یون ها را تولید و منجر به اتصال آنها به هم میشوند. این روش ها راندمان بالایی داشته و بدون هیچگونه اثر منفی و آلودگی جانبی می تواند شفاف و زلال سازی آب را انجام دهد.
خطرات مواد منعقدکننده شیمیایی در حذف کدورت آب
مواد منعقدکننده مورد استفاده در تصفیه خانه ها از نوع صنعتی و معدنی و شیمیایی می باشند. این ذرات پس از لخته سازی ذرات کلوئیدی درون آب باقی می مانند. به همین دلیل به مرور منجر به بروز بیماری های بسیار خطرناک از قبیل سرطان خواهند شد. بسیاری از کشورهای پیشرفته از قبیل ژاپن استفاده از مواد منعقدکننده معدنی و شیمیایی را ممنوع اعلام کرده و با بیوپلیمرها جایگزین شده اند.
