آب، یکی از مهم‌ترین منابع زندگی برای انسان و سایر موجودات زنده است. از دیرباز تا امروز، مراحل تصفیه آب و تأمین آب شرب به عنوان یک چالش اساسی در جوامع انسانی بوده و هست. با توجه به رشد جمعیت جهانی و تاثیرات تغییرات آب و هوایی، اهمیت تصفیه آب به عنوان یک فرآیند برای تأمین آب آشامیدنی و بهداشت عمومی بیش از همیشه آشکار شده است.
تصفیه آب یک فرآیند پیچیده و چند مرحله‌ای است که هدف اصلی آن تبدیل آب خام، که ممکن است شامل انواع آلودگی‌ها از جمله میکروب‌ها، مواد شیمیایی و جسم‌های معلق باشد، به آبی با کیفیت و سلامت برای مصرف انسانی می‌باشد. این فرآیند تضمین می‌کند که آبی که ما می‌نوشیم، خالی از میکروب‌ها و مواد آلوده باشد و بهداشت عمومی جامعه را حفظ کند.
پیشنهاد مطالعه: مصرف صحیح آب
معرفی مراحل تصفیه آب و نحوه انجام آن
در این مقاله، به معرفی مراحل تصفیه آب و تکنولوژی‌های مورد استفاده در این فرآیند می‌پردازیم. همچنین، اهمیت تصفیه آب برای سلامت عمومی و حفظ محیط زیست را برجسته می‌کنیم. توجه به این مطلب ضرور است زیرا تأمین آب تمیز و آبی که مطابق با استانداردهای بهداشتی است، اساسی برای جلوگیری از بیماری‌ها و حفظ سلامت جامعه است.
مرحله اول ( آبگیر تصفیه خانه آب ): بسیاری از آلاینده‌های موجود در آب به دلیل جریان مداوم آب، تا زمانی که در حال حرکت هستند، از آب جدا نمی‌شوند و در آب به صورت معلق باقی می‌مانند. اما در مرحله اولیه تصفیه آب، آب به یک نقطه خاص به نام “آبگیر” منتقل می‌شود و در آنجا به آرامی آرام می‌گیرد و حرکت آن کمتر می‌شود. در این مرحله، ذرات آلاینده به تدریج از آب جدا می‌شوند و به تدریج در قعر آبگیر رسوب می‌کنند.
مرحله دوم ( آشغالگیری در مراحل تصفیه آب ): در این مرحله، برای جداسازی ذرات جامد به اندازه‌های مختلف، همراه با آب – مثل برگ‌ها، چوب، گیاهان، و غیره – از دستگاه‌ها و روش‌های پیشرفته‌تری بهره برده می‌شود. انواع مختلفی از دستگاه‌های آشغالگیر وجود دارند، و هرکدام بر اساس شرایط خاص ممکن است به منظور افزایش کارایی مورد استفاده قرار گیرند. آشغالگیرها، با استفاده از توری‌ها و میله‌های مختلف با اندازه‌ها و فواصل متنوع، به آب اجازه می‌دهند که از خود عبور کند و جلوی ورود ذرات جامد به بخش‌های دیگر ایستگاه تصفیه را بگیرند.
از نظر عملکرد، آشغالگیرها به طور کلی به دو دسته دستی و مکانیکی تقسیم می‌شوند. علاوه بر این، در برخی از نوع‌های آشغالگیر، از توری و در دیگران از میله بهره می‌برند.
همچنین، آشغالگیرها بر اساس اندازه به سه دسته ریز، متوسط و درشت تقسیم می‌شوند. هنگامی که برای پازلایش آب از چندین آشغالگیر در مسیر جریان آب استفاده می‌شود، آشغالگیرها به ترتیب اندازه خود و از بزرگ به کوچک در مسیر جریان آب قرار می‌گیرند.
مرحله سوم ( تصفیه شیمیایی مقدماتی آب ): رشد گیاهان و جانوران درون آب، علاوه بر ایجاد تغییرات در ظاهر، رنگ، بو و تهدید به سلامت مصرف‌کنندگان، می‌تواند به تجهیزات مراحل تصفیه آب شهری آسیب بزند. بنابراین، در این مرحله از فرآیند تصفیه آب، ضروری است که با استفاده از روش‌های شیمیایی، جهت حذف این جانوران و گیاهان اقدام شود.
این همان دلیلی است که در تصفیه آب استخرها و مجموعه‌های آبی، از کلر و مواد شیمیایی دیگر استفاده می‌شود؛ زیرا حفظ سلامت و طول عمر سیستم لوله‌کشی و تجهیزات استخر از اهمیت بالایی برخوردار است.
پیشنهاد مطالعه: آلوده نکردن آب ها
مرحله چهارم ( ته نشینی مقدماتی در مراحل تصفیه آب ): در این مرحله نیز بخشی از ذرات معلق و حل شده در آب، هنوز از آب جدا نشده و حضور آنها ممکن است مشکلاتی ایجاد کند. در این بخش از مراحل تصفیه آب، آب به مدت ۱ تا ۵ ساعت، در استخرهای عمیق و مخصوصی قرار می‌گیرد که به ترتیب در کنار یکدیگر قرار دارند و با استفاده از روش‌هایی مانند افزایش دما، منجر به جداسازی این ذرات و املاح می‌شوند.
مرحله پنجم ( استفاده از تورهای آب سطحی ): در این مرحله، می‌توان با استفاده از تورهای استوانه‌ای که دارای سوراخ‌های بسیار کوچک حتی با ابعاد میکرومتر هستند، ذرات باقیمانده در آب را از آن جدا کرد.
به هر حال، باید به شستشو و پاک‌سازی مداوم این تورها توجه داشت؛ چرا که در غیر این صورت، مجراهای ریز آنها به سرعت خواهند گرفت.
مرحله ششم ( هوادهی در مراحل تصفیه آب ): به علت کمترین تماس آب‌های زیرزمینی با جو، آنها ممکن است به عنوان حلالی مناسب برای موادی نظیر آهن، منگنز و گازهای سمی چون متان و کربن دی‌اکسید عمل کنند. حل شدن این گازها در آب می‌تواند مشکلات جدی برای سلامت مصرف‌کنندگان ایجاد کند، به ویژه اگر آب برای مصرف به عنوان آب نوشیدنی و مصرف بهداشتی مورد استفاده قرار گیرد.
در مرحله مهم هوادهی که یکی از اساسی ترین مراحل تصفیه آب است، تلاش می‌شود که این عناصر آلاینده از آب خارج شوند. این فرآیند به طور خاص برای تصفیه آب‌های زیرزمینی اجرا می‌شود و در مورد آب‌های سطحی به طور معمول نیازی به آن نیست.
مرحله هفتم ( سختی گیری آب ): حضور املاح در آب، میزان سختی یا نرمی آن را تعیین می‌کند. زمانی که مقدار املاح محلول از مقدار مشخصی بیشتر می‌شود، به آب سخت گفته می‌شود. در مرحله‌ای از مراحل تصفیه آب شهری، لازم است که با استفاده از روش‌های مختلف، مقدار این املاح کاهش یابد تا آب به تعادل برسد.
برای کاهش سختی آب، اغلب از رزین‌های یونی استفاده می‌شود تا یون‌های کلسیم و منیزیم از آب جذب شوند. همچنین با اضافه کردن آهک به آب و ترکیب آن با کلسیم و منیزیم، می‌توان بسیاری از املاح را از طریق فرآیند ته‌نشینی شیمیایی حذف نمود.
مرحله هشتم ( گندزدایی در مراحل تصفیه آب ): در نهایت، هنگامی که آب تمام مراحل تصفیه را پشت سر گذاشته است، ضروری است تا با ضدعفونی کردن آن، میزان آلودگی‌های باقیمانده را به نزدیکی صفر برسانیم. در اینجا، اغلب از مواد شیمیایی نظیر کلر، برم، ید، ازون و غیره استفاده می‌شود. کاربرد هر یک از این مواد بسته به شرایط خاص متفاوت است. هدف اصلی از افزودن این مواد به آب، تعداد هیدروژن‌یون‌ها را تغییر داده و از بین بردن باکتری‌ها و موجودات تک‌سلولی دیگری است که می‌توانند بیماری و آلودگی ایجاد کنند.
علاوه بر مواد شیمیایی، می‌توان از عوامل طبیعی مانند نور خورشید نیز برای تطهیر آب استفاده کرد. اشعه فرابنفش خورشید می‌تواند بسیاری از آلودگی‌ها را از بین ببرد، بنابراین قرار دادن آب در معرض تابش خورشید، به ضدعفونی شدن آن کمک می‌کند.
همچنین جوشاندن و اعطای حرارت به آب نیز شیوه‌ای قدیمی اما موثر برای از بین بردن انواع آلودگی‌ها محسوب می‌شود.
پس از پایان تمامی این مراحل تصفیه آب، آب پاک شده و تصفیه شده را به مخازن بزرگ منتقل می‌کنند تا از طریق شبکه لوله‌کشی یا تانکر، برای مصرف‌کنندگان نهایی به دست برسد.
پیشنهاد می‌کنم تصاویر مطلب نقاشی صرفه جویی در آب را هم ببینید.
مراحل تصفیه آب ممکن است بسته به نوع منبع آب و تکنولوژی‌های مورد استفاده متغیر باشند. اما هدف اصلی در تمامی مراحل تصفیه آب، تبدیل آب خام به آبی که برای مصرف انسانی مناسب و ایمن باشد و از آلودگی‌ها و اجسام معلق پاک شده باشد، می‌باشد.
