در این مقاله، قصد داریم درباره مراحل تصفیه آب صحبت کنیم و چند مرحله اصلی آن را توضیح دهیم. تصفیه آب یک فرآیند است که در آن تمامی مواد، از جمله مواد بیولوژیکی، شیمیایی و فیزیکی که به طور بالقوه برای مصارف انسانی و خانگی مضر هستند، حذف می‌شوند. این فرآیند به تولید آبی ایمن، خوش طعم، شفاف، بی‌رنگ و بی‌بو کمک می‌کند. علاوه بر این، آب نباید قادر به آسیب رساندن به سیستم لوله‌کشی باشد، به عبارت دیگر، باید دارای ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی مناسب برای مصرف در منازل و صنایع باشد.
فرآیند تصفیه آب یک فرآیند پیچیده و چندمرحله‌ای است که برای تبدیل آب آلوده به آب قابل مصرف و ایمن برای مصارف مختلف انسانی، صنعتی و کشاورزی استفاده می‌شود. این فرآیند شامل چندین مرحله مختلف است که به طور کلی شامل مراحل زیر است:
۱. پیش‌تصفیه (Pre-treatment)
پیش‌تصفیه یکی از مراحل مهم در فرآیند تصفیه آب است که هدف اصلی آن حذف ذرات بزرگ و جامد معلق در آب و افزایش کیفیت آب است. این مرحله ابتدایی در فرآیند تصفیه آب، آلودگی‌های آب را کاهش می‌دهد و فرآیندهای بعدی تصفیه را بهبود می‌بخشد. در فرآیند پیش‌تصفیه، ابتدا آب وارد یک مخزن یا محفظه خاص می‌شود که به آن تانک پیش‌تصفیه یا سیلو پیش‌تصفیه می‌گویند. در اینجا، آب به طور آرام و بدون فشار وارد می‌شود تا ذرات بزرگ و سنگین مانند گل، خاک، مواد آلی و دیگر ذرات معلق، از آب جدا شوند. برای حذف این ذرات بزرگ و جامد، مخلوطی از فرآورده‌های شیمیایی یا مواد جاذب مانند طیمارها، پلیمرها و سایر مواد مخصوص به آب اضافه می‌شود. این مواد به عنوان کواگولانت‌ها عمل می‌کنند که با جذب و چسبیدن به ذرات معلق، آنها را به هم متصل کرده و اندازه آنها را بزرگتر می‌کنند. سپس، در مرحله فلوکولاسیون، با اضافه کردن فلوکولانت‌ها، که می‌توانند پلیمرهای آلی یا مواد شیمیایی باشند، ذرات کواگوله شده به شکل رشته‌های بزرگتر و سنگین‌تر تشکیل می‌شوند که به راحتی می‌توانند به قاعدهای تانک پیش‌تصفیه فرو روند.
در نهایت، آب به طور مداوم از بالای تانک پیش‌تصفیه جریان میابد و ذرات بزرگ و جامد معلق در آب که به شکل رسوب در قسمت مخروطی م تانک جمع شده‌اند، با استفاده از سیستم‌های خاصی مانند تانک‌های تبدیلی یا فیلترها، از آب جدا می‌شوند.پس از اتمام مرحله پیش‌تصفیه، آب آماده برای ورود به مراحل بعدی تصفیه می‌شود که شامل ترسیب، فیلتراسیون، ضد عفونی و تصفیه متقابل می‌باشد. این مراحل در کنار پیش‌تصفیه، به تولید آبی با کیفیت بالا و مطابق با استانداردهای بهداشتی کمک می‌کنند.
برای آشنایی با مرحله های تصفیه فاضلاب به صفحه مراحل تصفیه فاضلاب مراجعه کنید.
۲. انعقاد و لخته‌سازی (Coagulation and Flocculation)
انعقاد و لخته‌سازی دو مرحله مهم در فرآیند تصفیه آب هستند که برای حذف ذرات معلق و جامد از آب استفاده می‌شوند. این دو مرحله اساسی در راستای بهبود کیفیت آب و حذف آلاینده‌ها از آب قرار دارند.
۱. انعقاد (Coagulation): انعقاد یکی از مراحل تصفیه آب است که در آن، با افزودن مواد شیمیایی خاص به آب، هدف از تشکیل انعقادات است. این مرحله در ابتدای فرآیند تصفیه آب قرار می‌گیرد و برای حذف ذرات معلق و ذرات کلوئیدی از آب استفاده می‌شود. در انعقاد، مواد شیمیایی مانند سولفات آلومینیوم (آلوم) یا پلی‌آلومینیوم کلرید (PAC) به آب اضافه می‌شوند. این مواد به عنوان منعقدکننده عمل می‌کنند و با ترکیب با ذرات معلق و دیگر آلاینده‌ها، آنها را به هم متصل کرده و گروه‌های بزرگ‌تری از ذرات را تشکیل می‌دهند.
منعقدکننده‌ها با جذب به ذرات معلق و مواد آلاینده دیگر، آنها را به خود متصل می‌کنند و آنها را به شکل ذرات بزرگتر و سنگین‌تری تبدیل می‌کنند. این ذرات بزرگتر سپس به عنوان لخته شناخته می‌شوند. هدف اصلی انعقاد از تشکیل این لخته‌ها، ایجاد یک محیط مناسب برای مراحل بعدی تصفیه آب است، به‌طوری‌که ذرات معلق بزرگتر و سنگین‌تری تشکیل شده و به راحتی می‌توانند از آب جدا شده و حذف شوند. این فرآیند باعث بهبود کیفیت آب و کاهش آلاینده‌های معلق در آب می‌شود که به بهبود کارایی مراحل بعدی تصفیه آب کمک می‌کند. پیشنهاد می کنیم برای اطلاعات بیشتر مقاله انعقاد الکتریکی در تصفیه فاضلاب را مطالعه کنید.
۲. لخته‌سازی (Flocculation): در این مرحله، پس از انعقاد، فرآیند لخته‌سازی اتفاق می‌افتد. در اینجا، ذرات لخته شده که اکنون به شکل رشته‌های بزرگتر تشکیل شده‌اند، با اضافه کردن لخته‌ها، معمولاً پلیمرهای آلی، به شکل لخته‌های بزرگتر و سنگین‌تر تجمع می‌کنند. این لخته‌ها به وزن افزوده می‌شوند و به راحتی به قاعده تانک انعقاد و لخته‌سازی رسوب می‌کنند. در این مرحله، هدف اصلی تشکیل لخته‌های بزرگتر است که به راحتی قابل جداسازی و حذف از آب باشند.
با استفاده از انعقاد و لخته‌سازی، ذرات معلق و جامد موجود در آب به طور موثر حذف شده و کیفیت آب بهبود می‌یابد، که این امر به سلامتی عمومی و مصرف آب ایمن و بهداشتی کمک می‌کند.
۳. ته‌نشینی (Sedimentation)
ته نشینی یکی از مراحل تصفیه آب است که از مراحل اصلی در فرآیند به حساب می‌آید و برای حذف ذرات معلق و رسوبات از آب استفاده می‌شود. این مرحله ابتدایی در فرآیند تصفیه آب قرار می‌گیرد و به طور عمده برای تصفیه آب خام از منابع طبیعی مانند رودخانه‌ها یا دریاچه‌ها استفاده می‌شود. در این مرحله، آب خام به یک مخزن ویژه به نام تانک ته نشینی وارد می‌شود. در اینجا، آب به طور آرام و بدون فشار وارد می‌شود تا ذرات معلق و رسوبات غیرمناسب در آب به طور طبیعی در انتهای تانک ته‌نشین شوند و تشکیل رسوب نمایند. پیشنهاد می کنیم مقاله ته نشینی در تصفیه را مطالعه کنید.
ته نشینی عملیاتی از دو فرآیند اصلی تشکیل شده است:
- ترسیب (Settling): در این مرحله، ذرات معلق در آب به طور آرام و به نرخی کند به قاعده تانک فرو می‌روند. این فرآیند باعث تجمع ذرات معلق در قاعده می‌شود و ذرات سنگین‌تر و بزرگتر از ذرات سبک‌تر به قاعده فرو می‌روند.
- لخته‌سازی(Flocculation): این فرآیند ممکن است به صورت همزمان با ترسیب یا قبل از آن انجام شود. در این فرآیند، مواد شیمیایی مخصوص (مانند پلی‌آلومینیوم کلرید) به آب اضافه می‌شوند تا با ذرات معلق و رسوبات باز‌ترکیبی ایجاد کرده و آنها را به اشکال بزرگ‌تری متصل کنند که سرعت ته نشینی آنها را افزایش دهد.
پس از اتمام مراحل ته نشینی، آب تصفیه شده به مراحل بعدی تصفیه آب مانند فیلتراسیون و ضدعفونی وارد می‌شود. استفاده از ته نشینی باعث حذف ذرات معلق و رسوبات از آب می‌شود و به بهبود کیفیت آب کمک می‌کند.
درباره مرحله هوادهی می توانید در مقاله هوادهی در تصفیه فاضلاب بیشتر بخوانید.
۴. فیلتراسیون (Filtration)
فیلتراسیون یکی از اساسی‌ترین مراحل تصفیه آب است که برای حذف ذرات معلق، باکتری‌ها، ویروس‌ها، و مواد آلی رنگی و بویایی از آب استفاده می‌شود. این فرآیند به طور گسترده در تصفیه آب به کار می‌رود و در بهبود کیفیت آب و تولید آب شفاف و بدون بو و رنگ بسیار موثر است. در فرآیند فیلتراسیون، آب تصفیه شده از مراحل قبلی (مانند انعقاد و ته نشینی) به طور مداوم از طریق یک ماده جامد خاص به نام فیلتر عبور می‌کند. این فیلتر می‌تواند از مواد مختلفی مانند شن، ماسه، کربن فعال، زئولیت و یا ممبرانهای مختلف ساخته شود که هرکدام ویژگی‌های خاصی برای حذف آلاینده‌های مختلف از آب دارند.
در طول عبور از فیلتر، ذرات معلق و آلاینده‌های مختلف در آب، به سطح فیلتر می‌رسند و در آنجا مانع شده و نگهداری می‌شوند، در حالی که آب تصفیه شده از طریق فیلتر عبور می‌کند. این فرآیند باعث حذف آلاینده‌های مختلف از آب می‌شود و آب خروجی به صورت شفاف، بی‌رنگ و بی‌بو به دست می‌آید. فیلتراسیون ممکن است به صورت فیزیکی (مانند فیلتراسیون سنگ، شن، ماسه) یا شیمیایی (مانند فیلتراسیون با کربن فعال) صورت بگیرد و ممکن است با استفاده از فرآیندهای اضافی مانند ممبران فیلتراسیون، کارایی آن افزایش یابد.
به کلیت، فیلتراسیون یکی از مراحل مهم و ضروری در فرآیند تصفیه آب است که به بهبود کیفیت آب و حفظ سلامت عمومی جامعه کمک می‌کند.
در صفحه آشغالگیر فاضلاب درباره آشغالگیرها بیشتر توضیح داده ایم.
۵. ضد عفونی (Disinfection)
ضدعفونی یکی از حیاتی‌ترین مراحل تصفیه آب در تصفیه خانه است که هدف اصلی آن از بین بردن و کنترل میکروب‌ها، ویروس‌ها و سایر آلاینده‌های میکروبی است. این مرحله بسیار اساسی است زیرا آب ممکن است حاوی میکروب‌ها و ویروس‌های مختلفی باشد که می‌توانند برای سلامتی انسان‌ها آسیب زننده باشند.
برای انجام ضدعفونی در تصفیه آب، از مواد ضدعفونی مختلفی استفاده می‌شود که به طور عمده شامل موارد زیر می‌شوند:
- کلر: این یکی از مواد ضدعفونی معمولاً استفاده شده در تصفیه آب است. کلر به آب اضافه می‌شود تا میکروب‌ها، باکتری‌ها، ویروس‌ها و سایر آلاینده‌های میکروبی را از بین ببرد. کلر می‌تواند به صورت گاز، مایع یا جامد اضافه شود و معمولاً در مقادیر کمتر به عنوان یک ضدعفونی کارآمد عمل می‌کند.
- ازن: این یک گاز بسیار قوی است که به عنوان یک مواد ضدعفونی و اکسیدان قدرتمند در تصفیه آب استفاده می‌شود. ازن قابلیت اکسیده کردن و از بین بردن میکروب‌ها، ویروس‌ها، و آلاینده‌های آلی دیگر را داراست و به عنوان یک روش ضدعفونی موثر در تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- فتوکاتالیست‌ها: این مواد معمولاً با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته فتوکاتالیستیک و با استفاده از نور فرابنفش، آلاینده‌های میکروبی را از بین می‌برند و به عنوان یک مرحله ضدعفونی از تصفیه آب استفاده می‌شوند.
ضدعفونی با استفاده از این مواد و تکنولوژی‌ها به طور موثر میکروب‌ها و ویروس‌ها را از آب حذف می‌کند و به تولید آبی ایمن و بهداشتی کمک می‌کند که برای مصارف مختلف انسانی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سخن پایانی
در این مقاله درباره مراحل تصفیه آب صحبت کردیم. تصفیه آب یکی از عوامل حیاتی در حفظ سلامت و بهداشت جامعه است. این فرآیند اساسی به ما امکان می‌دهد تا از آبی پاک و بدون آلاینده‌های مضر استفاده کنیم، که این امر به ارزشمندتر شدن زندگی ما و حفظ سلامت ما کمک می‌کند. شرکت پاک پساب اقلیم یکی از شرکت‌های پیشرو در این زمینه است که با استفاده از فناوری‌های پیشرفته و تجهیزات مدرن، به تصفیه پساب‌ها و تولید آب با کیفیت بالا می‌پردازد.
این نهاد با تکیه بر تیمی متخصص و متعهد، به مأموریت خود در خلق محیطی بهداشتی و پاک، برای جامعه و محیط زیست می‌پردازد. از طریق فعالیت‌هایش در زمینه تصفیه پساب‌ها، به حفظ منابع آبی و جلوگیری از آلودگی آب‌های محلی و جلوگیری از ابتلا به بیماری‌های آبزی و مشکلات بهداشتی کمک می‌کند.
