اهمیت و لزوم تصفیه آب
اهمیت تصفیه آب زمانی نقش خود را نشان می دهد که بدانیم منابع آبی موجود با کیفیت مطلوب به دلیل رشد جمعیت دیگر پاسخگوی نیاز جوامع بشری فعلی نیست. افزایش جمعیت همگام با گسترش مصارف کشاورزی و صنعتی موجب شده است که تقاضا برای تصفیه آب روز به روز افزایش یابد. در نتیجه منابع آب موجود به اوج بهره برداری خود برسند. کشورهای مختلف تلاش نموده اند با بهبود کمیت و کیفیت منابع آبی موجود ، جهت تامین نیازهای روبه افزایش خود به بهترین نحو از آن استفاده کنند.
ناخالصی های موجود درآب
آب طبیعی موجود در کره زمین ، چه برای مصارف آشامیدنی و چه برای مصارف صنعتی معمولا نیاز به تصفیه دارد. به این معنا که قبل از استفاده، ناخالصی ها و آلاینده های موجود در آن می بایست حذف شوند. آلاینده های موجود در آب به سه دسته کلی تقسیم می شوند :
1. گازهای موجود در آب
2. مواد معلق آب
3. مواد محلول در آب (نمک ها)
میزان و مقدار ناخالصی های آب در منابع آبی مختلف به صورت زیر می باشد :
1. آب رودخانه : مواد معلق
2. آب باران : گازها
3. آب چاه و منابع زیرزمینی : املاح و نمک ها
کیفیت آب خام و کیفیت آب مطلوب که بر اساس نوع و محل مصرف آب مشخص می شود. دو عامل مؤثر بر فرایندهای به کار گرفته شده در تصفیه آب صنعتی و هزینه های آن می باشد. در مناطق خشک راه های جدیدی برای تامین نیازهای آبی در کنار صرفه جویی در مصرف آب، مورد نظر قرار گرفته اند.
راهکارهای مقابله با بحران آب
1. یکی از راهکارهای اصلی برای مقابله با مساله بحران آب، کاربرد زنجیره ای آب متناسب با تغییر کیفیت آن در بخش های متنوع مصرف می باشد. به طور مثال آبی که در صنعت داروسازی کیفیت مناسبی برای استفاده ندارد و به عنوان پساب یا دورریز تلقی می شود، با کمی تغییرات می تواند برای بخش کشاورزی و آبیاری فضای سبز مورد استفاده قرار گیرد.
2. راه حل دیگر استفاده بهینه از آب های غیراستاندارد و شور و یا به عبارتی تصفیه آب است. منابع نامتعارف تامین آب شامل آب باران، آب دریا، آب های لب شورهستند. همچنین استفاده مجدد از فاضلاب و پساب کشاورزی، شهری و صنعتی و بازچرخانی آب water recycling دیگر راههای تامین آب هستند.
مراحل تصفیه آب صنعتی
فرایندهای اساسی جهت تصفیه آب صنعتی را می توان به ترتیب زیر طبقه بندی کرد :
- پیش تصفیه pre-treatment
- تصفیه treatment
- پس تصفیه post treatment
الف) بخش پیش تصفیه
1. ذخیره سازی آب : در طی این عمل قسمت مهمی از از مواد معلق موجود در آب ته نشین می شود. این امر باعث کاهش مشکلات موجود در امر انتقال و پمپاژ آب به تصفیه خانه و کاهش مصرف مواد منعقد کننده می گردد. برای جلوگیری از ورود مواد معلق شناور به داخل مخازن آب، در محل برداشت آب آشغال گیر نصب می شود.
2. اختلاط مواد شیمیایی با آب به منظور ناپایدار ساختن مواد معلق خیلی ریز و کلوئیدی : این فرایند علاوه بر حذف کدورت ناشی از این مواد، در حذف رنگ آب، باکتریها و برخی از ویروس ها نیز مؤثر است.
3. انعقاد و لخته سازی مواد ناپایدار شده به منظور گردآوری آنها : این فرایند منجر به حذف کدورت ناشی از مواد کلوئیدی و حذف برخی از میکرو ارگانیسمها نظیر ویروس ها و باکتری ها میگردد. تنها زمانی عمل انعقاد به عنوان یک فرایند تصفیه ای کارایی دارد که پس از آن عمل لخته سازی انجام گیرد.
4. ته نشینی : یکی از مهمترین مراحل تصفیه آب صنعتی، استفاده از حوضچه های ته نشینی است. این حوضچه ها به منظور جداسازی مواد معلق ریز و درشت و نیز کلوئیدهای منعقد شده مورد استفاده قرار می گیرند. عمل ته نشینی با کمک نیروی وزن ذرات و اغلب بدون نیاز به وسایل مکانیکی انجام می شود.
ب) بخش تصفیه
1. صاف کردن : در تصفیه خانه های آب، صافی ها را به عنوان قلب تصفیه خانه نام نهاده اند. اصولا نتیجه ای که از تصفیه آب صنعتی به دست خواهد آمد، نحوه کار فیلتر هاست. عمل صاف نمودن مبتنی بر روشهای فیزیکی و شیمیایی است. آب شیرین کن صنعتی یا دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس، فیلتر شنی و فیلتر کربنی در این دسته جای می گیرند.
ج) بخش پس تصفیه
1. ضدعفونی کردن : وقتی که آب از مراحل مختلف تصفیه می گذرد بسته به اینکه به چه مصرفی برسد باید به منظور از بین بردن کلیه عوامل بیماریزا در حد لزوم ضدعفونی شود. برای تصفیه آب آشامیدنی ، ضدعفونی کردن آب بسیار ضروری می باشد. چرا که میکروارگانیسم های آب در حضور مواد غذایی به سرعت تکثیر و گاهی حتی یکی از آنها باعث بیماری می شود.
2. جمع آوری و دفن لجن های حاصل از تصفیه : کلیه مواد جامد دفعی در تصفیه خانه را لجن های حاصل از تصفیه آب می گویند. لجن تولیدی آلاینده مهمی به شمار می آید، دارای بار آلی زیادی بوده و باید تصفیه و به روش بهداشتی دفع گردد.
اهمیت تصفیه آب برای صنایع
• به عنوان ماده اولیه برای تهیه محصول نهایی
• به عنوان حلال
• به عنوان ماده واسطه انتقال حرارت از دمای زیر صفر(آب نمک) تا دمای بخار داغ
• به عنوان ماده ذخیره کننده انرژی
• به عنوان ماده واسطه برای خارج کردن مواد نامطلوب
• به عنوان سپر حفاظتی در برابر گرما و تشعشع (آب سنگین مورد استفاده در نیروگاهها)
• برای استاندارد کردن دستگاههای اندازه گیری دما، دانسیته و ویسکوزیته
• به عنوان ماده اصلی برای مبارزه با آتش (اطفاء حریق) بجز در موارد استثنایی مانند مواد نفتی
از آنجا که دامنه مصرف آب در صنعت بسیار گسترده می باشد، تصفیه آن به امری بسیار مهم و ضروری تبدیل شده است. به گونه ای که عدم رعایت آن اثرات مخرب ، زیان بار و غیرقابل جبرانی را در برخواهد داشت. در عمل اثبات شده است که هزینه تعمیر و جبران خسارات ناشی از تصفیه نکردن آب ، اغلب بیشتر از هزینه تصفیه آن است. لذا ضرورت تصفیه آب روز به روز بیش تر احساس می شود.
مهمترین اثرات زیان بخش ناخالصی های آب در بخش صنعت
1. ایجاد رسوب در دستگاه ها و تجهیزات حرارتی و دیگ های بخار
2. تولید بخار با کیفیت نامطلوب و پایین
3. ایجاد خوردگی در بویلرها و سایر سیستم های حرارتی و لوله ها
4. اتلاف مواد شیمیایی مانند صابون
5. ایجاد لکه روی محصولات غذایی و نساجی
6. آلودگی بیولوژیکی
اهمیت تصفیه آب برای کشاورزی و دامپروری
علاوه بر مصارف آب شرب و مصارف صنعتی، تصفیه آب برای کشاورزی نیز بسیار حایز اهمیت است. استفاده روز افزون از منابع آبی زیرزمینی برای کشاورزی باعث شور شدن این آبها در بسیاری مناطق شده است. استفاده از آب شور در کشاورزی باعث کاهش کمی و کیفی محصولات می گردد. همچنین آبیاری زمین های کشاورزی با آب تصفیه نشده باعث شوری خاک میشود که قابل برگشت نیست. بنابراین استفاده از تصفیه آب کشاورزی بسیار ضروری و اجتناب ناپذیر است. با تصفیه آب چاه ، رودخانه و حتی تصفیه آب دریا میتوان به منابع آبی خوبی برای کشاورزی و دامداری دست یافت.
