یکی از موضوعات مهم در صنعت تصفیه آب، حذف کدورت از آن می باشد که نه تنها بر ظاهر آب تاثیر داشته بلکه فاکتورهای کیفیت و سلامتی نیز شدیدا تحت تاثیر آن قرار دارد. در این مطلب روش های حذف کدورت آب و علت این کار بیان می شود.
آشنایی با روش های حذف کردن کدورت آب
یکی از گام های اساسی در فرایند تصفیه آب آشامیدنی حذف کدورت از آب می باشد که با افزایش کیفیت آن رابطه مستقیمی دارد. کاهش آلاینده های معلق، ذرات کلوئیدی، گل و لای، باکتری و میکروارگانیسم های مختلف که سبب تغییر رنگ و کدر شدن آب می گردد با روش های مختلفی قابل رفع شدن است.
هر یک از این شیوه ها مزایا و معایب خاص خود را دارد از این رو در مواردی از روش های ترکیبی حذف کدورت آب استفاده می شود. رفع کدری آب هم ظاهر آن را بهبود بخشیده و هم فاکتورهای کیفیت و سلامت آب را ارتقا می بخشد.
چرا کاهش کدورت آب اهمیت دارد؟
علل مختلفی برای حذف و کاهش کدورت در آب آشامیدنی وجود دارد که مهمترین آن تغییر ظاهر آب می باشد. در کل دنیا نخستین نشانه سالم بودن آب و قابل آشامیدنی بودن آن صاف و زلال و بدون رنگ و بو بودن آب است.
علاوه بر جلوه ظاهری، مهمترین دلیل دیگر برای این کار کاهش آلودگی میکروبی آب است. با توجه به استانداردهای ارائه شده میزان کدری آب آشامیدنی باید حداکثر ۵ واحد باشد. البته برای قابل شرب بودن بهتر است این مقدار در بازه صفر تا یک قرار گیرد.
میزان بیش از ۵ واحد به معنی آلودگی میکروبی آب است. از آنجا که آزمایشات مختلف برای تشخیص آلودگی میکروبی آب زمان بر است شاخص در تعیین این موضوع کدورت آب می باشد. باید از مصرف آب با واحد بیشتر از ۵ خودداری کرد و حتما تصفیه شود.
همانطور که شاره شد وجود گل و لای، سنگ ریزه، مواد کلوئیدی که در اثر ورود پساب صنعتی و بهداشتی به داخل منابع آب و دریاچه ها ایجاد می شد به تدریج رنگ آب تغییر پیدا کرده و آب غیر قابل استفاده می شود. همچنین از آنجا که نفوذ نور به داخل آب و رفع باکتری ها و میکروارگانیسم های آن وجود ندارد لذا از گذشته تا به امروز روش های مختلفی جهت کاهش رنگ و حذف کدری آن ارائه شده است.
روش های رایج رفع کدورت آب
بر اساس نوع آلاینده های موجود در آب که سبب تغییر رنگ آن شده اند و ضمنا میزان شاخص پی اچ در نهایت م یتوان روش های مناسبی را جهت رفع کدورت آب انتخاب و استفاده کرد. از جمله رایج ترین روش های رفع کدورت آب عبارت است از:
۱. رفع کدورت آب از طریق فیلتراسیون
از رایج ترین روش هایی که اجرای آن در کمترین زمان وجود دارد، عبور آب از تجهیزات فیلتراسیون است. منافذ خیلی ریز در ممبران های موجود در دستگاه های فیلتر از عبور ذرات معلق در آب ها جلوگیری می کنند. از این رو می توان حجم بالایی از ذرات را توسط این روش حذف و منجر به بهبود رنگ و کاهش کدورت آن شد.
از تجهیزات مورد نیاز در این زمینه اولترافیلتراسیون است که کارایی زیادی برای حذف آلاینده های آب دارد. قابل ذکر است بر اساس نوع ذرات معلق آب می توان تجهیزات دیگری مثل فیلتر شنی هم جهت بهبود رنگ و کیفیت آب استفاده کرد.
اولترافیلتراسیون بر پایه فیلتر یا ممبران های میان تهی عمل کرده و مانع از عبور ذرات معلق در آب می شود. استفاده از این روش تا ۹۹ درصد آلودگی و ذرات معلق آب را کاهش داده و در کاهش سختی آب نیز موثر است. فیلترهای استفاده شده در این دستگاه پلی پروپلین هستند که می توانند ذرات معلق آب به اندازه کمتر از ۰.۰۲ میکرون را کاملا حذف نمایند.
در این روش ابتدا آب توسط پمپ خوراک با فشار بسیار به حرکت در آمده و ذرات معلق در آن با سایز درشت تر توسط فیلترهای میکرونی جمع آوری شده و سپس آب با ذرات معلق ریزتر از غشا و ممبران های با قطر ۰.۰۲ عبور کرده که به علت قطر کم منافذ آن امکان عبور ذرات بزرگتر از این اندازه وجود ندارد.
۲. رفع کدورت آب از طریق ته نشین شدن
در انتخاب روش تصفیه لازم است به نوع آلاینده و میزان و سایر ذرات دقت شود. در اکثر مواقع ممکن است رنگ کدر آب فقط به علت وجود گل و لای باشد. در این شرایط می توان از طریق حوضچه های ته نشینی به گل و لای فرصت داد که به کف آن هدایت گردند. این کار زمان بر بوده و در تصفیه خانه های بزرگ با دبی بالا خیلی کارایی ندارند.
۳. رفع کدورت آب از طریق مواد انعقاد کننده
ذرات کلوئیدی با بارهای هم نام یکی از اصلی ترین علل کدر شدن آب هستند. بر اساس این که بار الکتریکی این ذرات مشابه است سبب دفع یکدیگر شده و ذرات با سایزهای کوچک در آب معلق می مانند. برای انعقاد این ذرات از مواد شیمیایی تصفیه آب مختلفی مانند پلی الکترولیت، پلی آلومینیوم کلراید، سولفات آلومینیوم و کلراید فریک می توان استفاده کرد.
بعد از ورود این مواد به درون حوضچه تصفیه، بر اساس این که دارای بار مثبت هستند ذرات با بار منفی جذب شده و به این ترتیب عمل انعقاد یا لخته سازی صورت می گیرد. لخته های تشکیل شده اندازه های بزرگ و وزن سنگین به کف تصفیه خانه هدایت می شوند.
شایان ذکر است بیوپلیمر نیز نوع خاصی از مواد منعقد کننده است که زیست تخریب پذیر می باشد. این مواد بعد از ورود به آب و حذف آلاینده ها به تدریج از بین رفته و تاثیر منفی در آب نمی ماند. از بهترین پلیمرها در این زمینه کیتوزان می باشد که قدرت زیادی در انعقاد ذرات کلوئیدی موجود در آب دارد.
کیتوزان قدرت لخته سازی زیادی داشته و کاملا تخریب پذیر است و ماندگاری کوتاه مدتی دارد. در اکثر کشورها از جمله ژاپن استفاده از روش های شیمیایی ممنوع شده و به جای آن از بیوپلیمرهای منعقد کننده مثل کیتوزان استفاده می شود.
گروه پلیمرها با ورود به آب سرعت انعقاد و لخته سازی ذرات معلق و مواد آلی و غیر آلی موجود در آب را افزایش می دهند. مواد پلیمری و معدنی در این روش شامل پلی آلومینیوم کلراید، سولفات فریک، پلی فریک سولفات، سولفات آلومینیوم و فرو سولفات هستند.
البته اثرات منفی که بعضی از آن ها ایجاد می کنند سبب شده تا از این روش به ندرت جهت حذف کدری از آب استفاده شود. مواد پلیمری مورد استفاده در گروه های مختلف آنیون، کاتیون و خنثی می باشند که با ورود هر یک به آب منجر به حذف ذرات با بار مخالف و خنثی سازی آن ها می شوند.
در استفاده از منقعد کننده ها در مواردی به واحد های ته نشینی و فیلتراسیون هم نیاز می شود تا آثار باقی مانده از مواد شیمیایی و معدنی منعقد کننده رفع شود. بر اساس کیفیت خروجی مورد نظر می توان روش های ترکیبی زیر را به کار بست:
- روش انعقاد و فیلتراسیون
- روش انعقاد، فیلتراسیون و ته نشینی
- روش انعقاد،فیلتراسیون با فیلترهای دانه درشت و فیلتراسیون با فیلترهای چند لایه
۴. رفع کدورت آب از طریق اسمز معکوس
عبور آب در هنگام تصفیه از دستگاه های آب شیرین کن صنعتی هم نقش مهمی در رفع کدری آب ایفا می کند. غشاهای نیمه تراوا در این دستگاه هم فلزات و یون ها را جمع آوری نموده و هم از عبور ذرات معلق گل و لای و … جلوگیری می کند. البته دقت کنید ذرات بسیار ریز ممکن است از ممبران های موجود در این تجهیزات عبور نمایند.
۵. رفع کدورت آب از طریق الکترولیز
از روش های دیگر حذف کدری آب الکترولیز است. با توجه به این که بیشتر کدری آب مربوط به حضور یون های معلق و ذرات کلوئیدی است از این رو با روش های الکتروشیمیایی می توان این مشکل را حل کرد. استفاده از الکترودهای فلزی آهن یا آلومینیوم می تواند شرایط انعقاد را فراهم نماید.
الکترودهای فلزی بعد از اتصال به جریان الکتریکی، عوامل انقعاد کننده مورد نیاز برای یون ها را تولید و منجر به اتصال آن ها به یکدیگر می شوند. این روش راندمان زیادی داشته و بدون هیچ نوع اثر منفی و آلودگی جانبی سبب شفاف و زلال سازی آب خواهد شد.
برای این کار می توان از ورق های آهن و آلومینیوم نیز استفاده کرد که با عبور جریان الکتریکی یون های با بار مثبت آزاد می کنند. معلق بودن یون های مثبت سبب جذب ذرات منفی شده و در نهایت به شکل لخته به هم وصل می شوند. با لخته سازی ذرات باردار در آب شرایط ته نشین شدن آن ها فراهم شده و در نتیجه حجم زیادی از کدری آب رفع می شود.
مواد منعقد کننده شیمیایی در رفع کدورت آب چه خطری دارند؟
مواد منعقد کننده ای که در تصفیه خانه ها استفاده می شوند از نوع صنعتی، معدنی و شیمیایی هستند. این ذرات بعد از لخته سازی ذرات کلوئیدی درون آب باقی مانده از این رو به تدریج سبب بروز بیماری های خطرناکی از جمله سرطان می شوند. بیشتر کشورهای پیشرفته از جمله ژاپن استفاده از مواد منعقد کننده معدنی و شیمیایی را ممنوع اعلام نموده و پلیمرها جایگزین آن شده است.
در پایان مطلب پیشنهاد می شود برای آشنایی با نکات خرید بهترین دستگاه تصفیه آب خانگی و فرایند تصفیه آب با کود حیوانی روی لینک ها کلیک و از این مقالات بازدید نمایید.
منبع : آرگا
