مراحل تصفیه آب آشامیدنی در تصفیه خانه

  • تاریخ انتشار : 2022/02/07
Rate this post

تصفیه آب آشامیدنی چیست؟ حذف ناخالصی ها و آلاینده های معلق و محلول از آب . هرچه ذرات ناخالصی درشت تر باشند، جدا کردن آنها از آب آسان تر است و برعکس هرچقدر اندازه این ذرات ریز تر باشد نیاز به روشهای دقیق تری برای تصفیه آب است. بنابراین اندازه منافذ فیلترها ، مقاومت فیلترها در برابر انواع آلاینده ها و توانایی آنها در حذف ناخالصی ها بسیار مهم است.

تصفیه آب قابل شرب

تصفیه آب عبارت است از حذف آلاینده‌ها از آب تصفیه نشده، جهت تولید آب قابل شرب، تا به‌اندازه کافی برای حساس‌ترین کاربردهای موردنظر، خالص و مناسب شود. این کاربردها معمولاً برای مصرف انسان می‌باشد.

مواردی که در طی فرآیند تصفیه آب آشامیدنی حذف می‌شوند عبارتند از: جامدات معلق، باکتری‌ها، جلبک‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و نیز مواد معدنی هم‌چون آهن، منگنز، سولفور و دیگر آلاینده‌های شیمیایی مانند کودهای شیمیایی.

در این ارتباط باید اقداماتی انجام پذیرد تا اطمینان حاصل شود که کیفیت آب نه‌تنها پس از تصفیه بلکه پس از انتقال و توزیع نیز در حد قابل قبول می‌باشد. بدین منظور برای برطرف کردن آلاینده‌های باکتریایی در طول مرحله توزیع، لازم است که مقداری از مواد ضدعفونی کننده‌ در آب باقی بماند.

دستورالعمل‌های سازمان بهداشت جهانی (WHO) معمولاً در سرتاسر دنیا برای الزامات کیفی آب آشامیدنی رعایت می‌شود. علاوه‌بر دستورالعمل‌های (WHO) ، هر کشور، منطقه و یا هر مکانی که تأمین‌کننده آب محسوب می‌شود نیز دستورالعمل‌هایی مخصوص به خود را رعایت می‌کند تا آب آشامیدنی سالمی برای مصرف‌کنندگان تهیه گردد.

مراحل تصفیه آب آشامیدنی در تصفیه خانه

مراحل تصفیه آب آشامیدنی در تصفیه خانه

تصفیه آب

فرآیندهاي تصفیه آب به ترتیب قرارگیري واحدها در تصفیه خانه آب به شرح زیر می باشند :

  1. آبگیر
  2. آشغالگیر
  3. تصفیۀ شیمیایی مقدماتی
  4. ته نشینی مقدماتی
  5. توری هاي آبهاي سطحی
  6. هوادهی
  7. انعقاد و لخته سازي
  8. سختی گیري
  9. گندزدایی
  10. ذخیره سازي

برخی از آب های سطحی دارای کدورت و آلودی میکروبی بالایی می باشند که حتما بایستی از ته نشینی مقدماتی استفاده شود. این آب ها دارای مواد معلق و قابل ته نشینی با غلطت بالا هستند که می توان با احداث حوضچه های ته نشینی مقدماتی بدون نیاز به مواد شیمیایی، این مواد را ته نشین و حذف نمود.

در اغلب تصفیه خانه های آب قبل از عملیات تصفیه کلرزنی انجام می شود و محلول کلر به داخل آب تزریق می گردد. عملیات کلرزنی مقدماتی مانع تولید طعم و بوی ناشی از فعالیت باکتری ها می شود و از رشد جلبلک نیز جلوگیری می کند.

1.آبگیر

ﺟﻬﺖ ﺗﺼﻔﯿﮥ آﺑﻬﺎي ﺳﻄﺤﯽ ﻣﻌﻤﻮﻻ ً در اﺑﺘﺪا آب را از ﻃﺮﯾﻖ واﺣﺪي ﺑﻪ ﻧﺎم آﺑﮕﯿﺮ از ﻣﻨﺒﻊ ﺑﺮداﺷﺖ ﻧﻤﻮده و آن را ﺑﻪ ﺗﺼﻔﯿﻪ ﺧﺎﻧﻪ اﻧﺘﻘﺎل ﻣﯽدﻫﻨﺪ. آﺑﮕﯿﺮ ﻣﻌﻤﻮﻻ ً ﯾﮏ واﺣﺪ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻧﯽ ﯾﺎ ﯾﮏ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﺑﺘﻨﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﺑﺮاي ﺗﺎﻣﯿﻦ آب آرام و ﻋﺎري از ﻣﻮاد ﺷﻨﺎور ﺑﺎﮐﯿﻔﯿﺖ ﺑﻬﺘﺮ از ﻣﻨﺒﻊ آب اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽ ﺷﻮد. آب ﻓﺮاﻫﻢ ﺷﺪه از ﻃﺮﯾﻖ آﺑﮕﯿﺮ در ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺑﺎ ﻣﻨﺒﻊ اﺻﻠﯽ زلال تر اﺳﺖ و ﮐﯿﻔﯿﺖ ﺑﻬﺘﺮي دارد. ﺑﻪ ﻫﻤﯿﻦ دﻟﯿﻞ ﻣﺤﻞ آﺑﮕﯿﺮ ﺑﺎﯾﺪ در ﺑﺎﻻدﺳﺖ ﺟﺮﯾﺎﻧﻬﺎي آﺑﯽ ﺷﻬﺮي ﺑﺎﺷﺪ و ﻫﯿﭻ ﮔﺎه ﻧﺒﺎﯾﺪ در ﻣﺤﻞ ﻫﺎي ﺑﺎ ﺟﺮﯾﺎن ﮔﺮداﺑﯽ ﺳﯿﻼﺑﯽ ﻗﺮار ﮔﯿﺮد. در ﻣﺤﻞ آﺑﮕﯿﺮ معمولا ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺗﻮری هاﯾﯽ ﻋﻤﻞ آﺷﻐﺎﻟﮕﯿﺮي اﻧﺠﺎم ﻣﯽ ﺷﻮد و در ﻣﺠﻤﻮع ﺗﺼﻔﯿﮥ ﺳﺎده ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ اﻧﺠﺎم ﻣﯽ ﭘﺬﯾﺮد.

ممراحل تصفیه آب آشامیدنی

مراحل تصفیه آب آشامیدنی

2. آشغالگیری

تصفیه خانۀ آب داراي واحدهاي مختلفی جهت جداسازي جامدات معلق از آب است. انتخاب یک واحد خاص یا ترکیبی از فرآیندهاي مختلف براي حذف جامدات معلق به ویژگی هاي جامدات، غلظت آنها و درجۀ تصفیۀ آب مورد نیاز بستگی دارد. به عنوان مثال جامدات خیلی بزرگ و سنگین  می توانند با شبکه آشغالگیرهاي میله اي یا توریهاي ریز جداسازي شوند در جامدات معلق ریزتر و کلوئیدي با ته نشینی به کمک مواد شیمیایی و صاف کردن حذف می شوند. اهداف آشغالگیر های به شرح زیر است:

  • جداسازي و حذف مواد بزرگ حمل شده با آب خام که می توانند راندمان فرآیندهاي بعدي تصفیه را تحت تاثیر فرار دهند و در عملکرد آنها مشکل ایجاد نمایند.
  • حفاظت از واحدهاي بعدي تصفیه خانه در مقابل اشیاي بزرگ که می  توانند سبب انسداد و صدماتی در برخی تجهیزات شوند.

3.تصفیه شیمیایی مقدماتی

سومین مورد از مراحل تصفیه آب در تصفیه خانه حذف ناخالصی های شیمیایی موجود در آب می باشد. نکته قابل اهمیت در این بخش وجود گیاهان آبزی در تصفیه خانه ها است چراکه دارای تاثیر مستقیم بر بو و مزه ی آب بوده و در صورت عدم حذف، به مرور رشد کرده و در فرایند تصفیه موجب مشکلاتی ازقبیل : صافی ها، ایجاد لایه لزج، خورندگی را در تاسیسات و تجهیزات ایجاد می کند البته جلبک ها، گیاهان آبزی ریشه دار به روش های مختلف قابل کنترل و حذف می باشند. اما میتوان برای های کنترل جلبک ها در آبهای سطحی استفاده از سولفات مس را هم جایگزین نمود که با توجه به نوع جلبک و قدرت انحلال آن در آب مورد استفاده است . روش دیگری که برای کنترل جلبک ها میتوان استفاده کرد پاشیدن پودر ذغال اکتیو روی سطح آب است که باید به اندازه ای از آن استفاده کرد که یک لایه سیاه روی سطح آب قرا بگیرد تا مانع از نفوذ نور خورشید به داخل آب گردد که این امر در روند مراحل تصفیه آب در تصفیه خانه به دو صورت دستی و یا با استفاده از تغذیه کننده شیمیایی انجام می گیرد. البته روش های دیگری از قبیل درو کردن یا لایروبی، استفاده از خرچنگ های آب شیرین، حلزون ها و یا ماهی ها هم گزینه های مناسبی برای انجام این کار میباشند و در صورتیکه هیچکدام از روش های فوق قادر به کنترل و حذف جلبک ها و گیاهان آبزی نشد، می توان از روشهای شیمایی از قبیل مصرف علف کش ها هم بهره برد .

4.ته نشینی مقدماتی

ته نشینی به منطور جداسازی ذرات شناور در فاضلاب، با استفاده از اختلاف چگالی میان ذرات با جریان فاضلاب به کار می‌رود. ته نشینی در یک و یا چند بخش از تصفیه خانه از قبیل مخازن صورت می‌پذیرد. ته نشینی اولیه که قبل از تصفیه بیولوژیک قرار دارد و مواد جامد را جدا می‌سازد; ته نشینی ثانویه که بعد از تصفیه بیولوژیکی قرار داشته و لجن بیولوژیک تولید شده را از فاضلاب جدا می‌سازد.

سنگریز، شن، ماسه و سایر مواد ریگ دار آب خام را قبل از ورود به تصفیه خانه در حوضچه هایی به حجم‌های مختلف به وسیله‌ی وزن ثقل جدا می‌نمایند. ذرات سنگریزه، دستگاه تصفیه آب تصفیه خانه را مسدود کرده همچنین شن و ماسه و گل و لای از طریق خوردگی، باعث انهدام سریع وسایل متحرک غوطه ور در آب، مانند پروانه پمپ‌ها و پیستون‌ها می‌گردند. عمل ته نشینی باید قادر به کاهش حداقل 50 درصد بار آلودگی فاضلاب و 25 تا 40 درصد BOD باشد. در این حوض‌ها، سرعت جریان فاضلاب کاهش یافته و مواد معلق ته نشین می‌شوند.

در ته نشینی مواد معلق در آب عوامل زیر دخالت دارند:

  1. سرعت جریان آب
  2. ویسکوزیته آب
  3. اندازه، نوع و وزن مخصوص مواد معلق

در حوض‌های ته نشینی، از آن جایی که ویسکوزیته‌ی آب مستقیما با درجه حرارت مربوط است، لذا اثر آن قابل کنترل نیست؛ در حالی که سرعت جریان را می‌توان با افزایش طول حوض کنترل نمود.

همچنین می‌توان میزان ته نشینی مواد معلق را نیز با افزودن برخی مواد شیمیایی تغییر داد. مقطع این حوض‌ها را می‌توان به صورت مستطیل یا دایره ساخت. در این حوض‌ها، محلی مخصوص جمع آوری لجن و وسایلی که بتواند لجن ته نشین شده در کف حوض را به این محل‌ها انتقال دهد، تعبیه شده است.

5.توری های آب های سطحی

برای تصفیه آب‌های سطحی از توری‌هایی با سوراخ‌های بسیار ریز (حدودا ۳۰ میکرومتر) استفاده می‌شود. این توری‌ها دارای واحد شستشو هستند که همزمان با وارد کردن موارد میکروب زدا از گرفتگی توری جلوگیری می‌کنند.

6.هوادهی

گام بعدی در مراحل تصفیه آب در تصفیه خانه انجام فرآیند هوادهی است که با هدف حذف گازهای نامطبوع و یا افزودن اکسیژن (اکسیداسیون) به آب صورت می پذیرد گفتنی است که آبهای سطحی به مدت کافی با اتمسفر در تماس بوده و به همین دلیل انتقال گاز به صورت طبیعی انجام می شود بنابراین فرآیند هوادهی که اکثرا برای تصفیه آبهای زیر زمینی بکار گرفته می شود با انجام عمل اکسیداسیون قادر است گازهای و فلزات متعددی از قبیل ﻫﯿﺪروژن ﺳﻮﻟﻔﻮره، دی اکسیدن کربن، متان، آهن و منگنز، مزه و بوی نامطبوع، اکسیژن محلول را از آب خارج نماید.به طور کلی درانجام مراحل تصفیه آب در تصفیه خانه هوادهی به دو روش فرستادن آب به هوا یعنی قطرات ریز آب درهوا منتشر و یا دمیدن هوا به این صورت که حبابهای هوا را به داخل آب تزریق کند، صورت می پذیرد .ساختار هوادهنده ها به گونه ای است که موجب افزایش تماس سطح آب با هوا شود که به منظور جلوگیری از تجمع گازهای سمی به سیستم تهویه با دقت بالا به کار می آیند .

7.انعقاد و لخته سازی

این مرحله اغلب از اولین مراحل تصفیه آب است. مواد شیمیایی با بار مثبت به آب اضافه می شوند. بار مثبت این مواد شیمیایی، بار منفی آلودگی و سایر ذرات محلول در آب را خنثی می کند. وقتی این اتفاق می افتد، ذرات با مواد شیمیایی پیوند می یابند و ذرات بزرگتری را تشکیل می دهند که فلوک یا لخته (floc) نامیده می شوند.

ممراحل تصفیه آب آشامیدنی

8.سختی گیری

بسیاری از آب های سطحی دارای pH اسیدی هستند و فرایند انعقاد نیز اسیدیته را بیشتر می کند. برای افزایش اسیدیته از روش های زیر می توان استفاده کرد :

  • افزودن سدیم هیدروکسید ، کلسیم هیدروکسید و یا سدیم کربنات
  • عبور آب از درون یک بستر قلیایی
  • حذف کربن دی اکسید اضافی با استفاده از هوادهی

در مواردی نیز که نیاز به افزایش اسیدیته (کاهش pH) وجود دارد می توان از اسیدهایی مانند اسید سولفوریک ، اسید کلریدریک ، سدیم هیدروژن سولفات و کربن دی اکسید استفاده نمود.

سایر مراحلی که در آنها از ترکیبات شیمیایی استفاده استفاده می شود عبارتند از:

  • حذف آهن و منگنز
  • حذف بو و مزه
  • از بین بردن نیترات

9.گندزدایی

ممراحل تصفیه آب آشامیدنی

هدف از گندزدایی حذف میکروارگانیسم های بیماری زا، از آب است. این روش تصفیه معولا مکمل سایر روش های تصفیه آب به لحاظ حفظ سلامت آب، خصوصا آب آشامیدنی است. در تصفیه خانه های آب این عمل می تواند در ابتدا یا انتهای تصفیه خانه انجام گیرد. این کار با روش های مختلف نظیر استفاده از مواد اکسید کننده قوی مثل ازن، کلر، تابش اشعه و یا روش های دیگر انجام می شود که متداول ترین این روش ها در کشور ما استفده از کلر و ترکیبات آن است. به هنگام استفاده از اکسیداسیون باید دقت شود که ماده اکسید کننده پس از اختلاط مناسب و پخش یکنواخت در تمام حجم آب، به اندازه کافی در تماس با عوامل بیماری زا قرار گیرد.