روش های تصفیه آب کدامند ؟

مقدمه

در سرتاسر جهان، جوامع باستانی یا روستایی روش های تصفیه آب ساده و ابتدایی را اتخاذ کرده‌اند که عمدتاً هدف آن فیلتر کردن ناخالصی‌های قابل مشاهده از آب جمع‌آوری‌شده از منابع محلی است. اگرچه این روش‌های سنتی مفید هستند و می‌توانند انواع خاصی از ذرات را در آب حذف کنند، اما لزوماً آبی را با کیفیتی که در شرایط فعلی به عنوان کیفیت شرب در نظر گرفته می‌شود، تامین نمی‌کنند. با این حال، می‌توان در نظر گرفت که این روش‌ها آب با کیفیتی قابل قبول برای کشورها یا مناطق محروم فراهم می‌کنند و در بیشتر موارد با یک مرحله ساده گندزدایی، آب عاری از عوامل بیماری‌زا به دست می‌آید. برخی از روش های تصفیه  درمانی سنتی بدین صورت هستند:

  • تصفیه آب به روش جوشاندن
  • تصفیه آب به روش کلرزنی
  • تصفیه آب به روش انعقاد و ته نشینی
  • تصفیه آب به وسیله غربال Winnowing (به طور گسترده در مالی استفاده می شود)
  • تصفیه آب به وسیله فیلترهای پارچه  ای (معمولاً در روستاهای هند، مالی و بخش جنوبی نیجر)
  • تصفیه آب به وسیله فیلترهای کیسه ای
  • تصفیه آب به وسیله ظروف سفالی (مورد مصرف در مصر)

تصفیه آب به روش جوشاندن

یکی از روش های تصفیه آب که ساده ترین و رایج ترین روش تصفیه آب است تصفیه آب به روش جوشاندن است . در گذشته، مدت ها قبل از پیشرفت تکنولوژی، توسط مردم استفاده می شد و هنوز هم در دنیای امروز کاربرد دارد. این روش شامل اعمال گرما به آب است و هدف آن حذف آلاینده ها است. خالص سازی با جوشاندن شامل از بین بردن باکتری ها یا ویروس ها با حرارت دادن آنها تا حد مرگ است.

روش تصفیه آب با جوشاندن  بسیار ساده و ارزان است. فقط کافی است آب را در ظرف تمیزی گرم کنید تا 5 دقیقه بجوشد. سپس اجازه داده شود آب قبل از مصرف خنک شود. اما عیب تصفیه آب به روش جوشاندن این است که آلاینده هایی مانند فلزات یا سایر مواد شیمیایی مضر را از بین نمی برد. بنابراین، جوشاندن برای تصفیه آبی که حاوی چنین آلاینده‌هایی است مناسب نیست، برای از بین بردن این مواد باید از روش‌های دیگر تصفیه آب استفاده شود.

6 مزیت تصفیه آب به روش تقطیر

1-برخی از باکتری ها، ویروس ها، کیست ها و کرم ها را از بین می برد.

2-ساده ترین روش ضد عفونی برای حذف عوامل بیماری زا از آب است.

3-برخی از میکروارگانیسم ها، مواد شیمیایی و سایر اجزایی که ممکن است در آب آشامیدنی وجود داشته باشند را حذف می کند.

4-موثر در از بین بردن چندین دسته از پاتوژن های موجود در آب مانند هاگ باکتری ها، قارچ ها، تک یاخته ها.

5- در مقایسه با آب لوله کشی تازه بی خطرتر است.

6-هر روز نوشیدن آب جوشانده گردش خون را افزایش می دهد.

تصفیه آب دارای مراحل گوناگون است که مراحل آن را در مقاله مراحل تصفیه آب میتوانید مطالعه کنید.

تصفیه آب به روش کلرزنی

یکی از روش های تصفیه آب به وسیله کلر است که مقرون به صرفه ترین، آسان ترین و پرمصرف ترین عامل است. این دارو در برابر تقریباً تمام پاتوژن های موجود در آب بسیار مؤثر است. در دوزهای چند میلی گرم در لیتر و زمان تماس حدود 30 دقیقه، کلر آزاد به طور کلی باکتری ها و ویروس های روده ای را غیرفعال می کند. برای کلرزنی موثر، آب باید عاری از کدورت باشد. مزایای استفاده از کلر این است که ارزان است و اثر باقیمانده را ایجاد می کند یعنی از آلودگی های آینده نیز جلوگیری می کند.

تصفیه آب به روش کلرزنی، به جز باکتری ها و برخی ویروس ها و عوامل بیماری زا، مواد دیگری چون آهن، منگنز و سولفید هیدروژن را نیز حذف می کنند. آهن و منگنز بر سلامتی تأثیری ندارند، اما می‌توانند آب را تلخ کنند، لباس‌ها و وسایل را لکه دار کنند و آب را تغییر رنگ دهند. آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده، یک استاندارد آب آشامیدنی ثانویه ارائه کرده است که در آن  0.3 میلی گرم در لیتر برای آهن و 0.05 میلی گرم در لیتر برای منگنز مجاز است. سولفید هیدروژن یک آلاینده مزاحم است که به آب بویی شبیه به تخم مرغ فاسد می دهد.

آهن و منگنز محلول که به طور طبیعی در آب وجود دارند به صورت محلول و بی رنگ هستند. کلر زنی می تواند آهن را به رنگ قرمز قهوه ای نامحلول، منگنز را به رنگ سیاه و سولفید هیدروژن را به ذرات زرد تبدیل کند. این ذرات نامحلول را می توان با فیلتراسیون مکانیکی حذف کرد. برای حذف آهن یا سولفید هیدروژن با روش کلرزنی زمانی که PH بین 6 تا 8 باشد ایده آل است. حذف منگنز نیز   زمانی موثرتر است که PH بیشتر از 9.5 باشد.

تصفیه آب به روش جوشاندن

تقطیر یکی از قدیمی ترین روش های تصفیه آب است که امروزه نیز مورد استفاده قرار می گیرد، اما به ندرت به عنوان یک روش تصفیه خانگی استفاده می شود. این روش تصفیه می تواند به طور موثر بسیاری از آلاینده ها را از آب آشامیدنی حذف کند، از جمله باکتری ها، مواد معدنی و بسیاری از ترکیبات آلی.

تقطیر فرآیندی است که به تبخیر آب برای از بین بردن ناخالصی ها از آب متکی است. آب آلوده برای تشکیل بخار گرم می شود. ترکیبات غیر آلی و مولکول‌های آلی غیرفرار بزرگ با آب تبخیر نمی‌شوند و باقی می‌مانند. بخار خنک می شود و سپس متراکم می شود و آب تصفیه شده را تشکیل می دهد.

تقطیر موثرترین روش برای حذف ترکیبات معدنی مانند فلزات (آهن و سرب) و نیترات ها، سختی آب (کلسیم و منیزیم) و ذرات معلق از آب آلوده است. فرآیند جوشیدن همچنین میکروارگانیسم هایی مانند باکتری ها و برخی ویروس ها را که باعث بیماری های منتقله از راه آب می شوند را از بین می برد.

ترکیبات آلی که در دمای بالاتر از نقطه جوش آب می جوشند (برخی آفت کش ها) می توانند به طور موثری از آب حذف شوند. ترکیبات آلی طبیعی که در دمای زیر سطح جوش آب می جوشند (به عنوان مثال، بنزن و تولوئن) احتمالاً با آب تبخیر می شوند. اگر این ترکیبات مضر قبل از چگالش به طور کامل حذف نشوند، محصول تصفیه شده را مجدداً آلوده می کنند.

دستگاه‌های تقطیر معمولاً از یک محفظه جوش تشکیل می‌شوند که آب وارد آن می‌شود، گرم می‌شود و تبخیر می‌شود. کویل یا محفظه متراکم که در آن آب سرد شده و دوباره به آب مایع تبدیل می شود. و یک مخزن ذخیره برای آب تصفیه شده.

 

تصفیه آب به روش جوشاندن

دستگاه تقطیر آب

 

تصفیه آب به روش انعقاد و ته نشینی

یکی دیگر از روش های تصفیه آب روش انعقاد است که شامل افزودن نمک های آهن یا آلومینیوم مانند سولفات آلومینیوم، سولفات آهن، کلرید آهن یا پلیمرها به آب است. این مواد شیمیایی منعقد کننده نامیده می شوند و دارای بار مثبت هستند. بار مثبت ماده منعقد کننده، بار منفی ذرات محلول و معلق در آب را خنثی می کند. هنگامی که این واکنش رخ می دهد، ذرات به یکدیگر متصل می شوند یا منعقد می شوند (این فرآیند گاهی اوقات لخته سازی  یا flocculation نیز نامیده می شود). ذرات بزرگتر یا لخته، سنگین هستند و به سرعت در کف منبع آب ته نشین می شوند. این فرآیند را ته نشینی یا رسوب گذاری (sedimentation) می نامند. تصویر زیر واکنش ها و فرآیندهای اساسی در تصفیه آب به روش انعقاد و ته نشینی نشان می دهد.

تصفیه آب به روش انعقاد و ته نشینی

فرآیند تصفیه آب به روش انعقاد و ته نشینی

 

تصفیه آب به وسیله غربال Winnowing

یکی دیگر از روش ای تصفیه آب تصفیه آب به روش قربال است. از این روش تصفیه آب زمانی استفاده می شود که منبع آب توسط ناخالصی های ناشی از باد مانند برگ های خشک، ساقه ها و ذرات درشت آلوده شود. آب آلوده از یک الک برنج عبور داده می شود و ناخالصی ها فیلتر می شوند. این نوع فیلتر به طور گسترده در روستاهای منطقه باماکا، مالی استفاده می شود. این روش را نمی توان در زمانی که آب خام به شدت گل آلود است استفاده کرد، زیرا الک نمی تواند ذرات ریز معلق در آب را فیلتر کند.

تصفیه آب به وسیله فیلترهای پارچه ای

یکی دیگر از روش ای تصفیه آب تصفیه آب به روش فیلترهای پارچه ای است. در این روش تصفیه آب از پارچه نخی نازک سفید یا یک لباس دور ریخته شده به عنوان فیلتر استفاده می شود. این فیلتر می تواند آب خام (تصفیه نشده) حاوی ناخالصی هایی مانند بقایای گیاهی، حشرات، ذرات گرد و غبار یا ذرات گل درشت را فیلتر کند. فیلتراسیون ذرات معلق موجود در آب تنها به میزان بسیار کمی امکان پذیر است. بنابراین این نوع فیلتراسیون برای آب های بسیار کدر مناسب نیست. اما برای فیلتر کردن آب چاه بسیار مناسب است.

این روش تصفیه آب به وسیله فیلترهای پارچه  ای در روستاهای هند، مالی، بخش جنوبی نیجر و احتمالاً در بسیاری از نقاط دیگر در حال توسعه کاملاً رایج است. در برخی از روستاهای هند، اگر آب گل آلود و بسیار بدبو باشد، خاکستر چوب درخت را با آب مخلوط کرده و سپس از طریق پارچه صاف می کنند.

تصفیه آب به وسیله فیلترهای کیسه ای

تصفیه آب به وسیله فیلتر پارچه ای

 

تصفیه آب به وسیله فیلترهای کیسه ای

فیلترهای کیسه ای معمولاً از پارچه متخلخل بافته شده یا نمدی ساخته می شوند. منافذ متخلخل درون فیلتر کیسه ای به آب اجازه عبور می دهند و در عین حال ذرات آلاینده بزرگتر را به دام می اندازند. اندازه این منافذ بین 1 تا 200 میکرون است. ظرفیت تصفیه به مساحت سطح کیسه ها بستگی دارد. سیستم های بزرگتر این روش تصفیه آب می توانند تا بیش از 500 متر مکعب در ساعت را تصفیه کنند. روش تصفیه آب به وسیله فیلتر کیسه ای در اصل مدرن سازی شده روش تصفیه آب به وسیله فیلترهای پارچه ای است.

دستگاه تصفیه آب به وسیله فیلترهای کیسه ای

 

تصفیه آب به وسیله ظروف سفالی

گاهی اوقات از ظروف سفالی با اندازه منافذ مناسب برای فیلتر کردن آب بسیار کدر استفاده می شود. آب کدر در یک کوزه سفالی بزرگ جمع می شود و اجازه می دهد تا ته نشین شود. سپس آب داخل کوزه از دیواره سفالی متخلخل کوزه عبور می کند. این آب چکیده در ظرفی که در زیر کوزه سفالی قرار دارد جمع آوری می شود. این روش تصفیه آب در مصر رایج است.

منابع:

TRADITIONAL AND HOUSEHOLD WATER PURIFICATION METHODS OF RURAL COMMUNITIES IN DEVELOPING COUNTRIES. (WASTEWATER RECYCLE, REUSE, AND RECLAMATION – Vol. II)

The ancient methods of water purification

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4921383/

https://www.safewater.org/fact-sheets-1/2017/1/23/conventional-water-treatment

https://www.lenntech.com/systems/sediment/bag/bag-filter.htm

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

Call Now Button