کیفیت آب مورد نیاز برای مصارف خاص به ندرت با اختصاصات آبهای طبیعی مطابقت میکند. آب آشامیدنی آبی است زلال، خنک، بی رنگ، بی بو و بدون مزهی خاص و عاری از عوامل بیماریزا و سمی. چنین آبی در طبیعت نادر است و اگر چشمههایی وجود داشته باشند که آب آنها پاک و خالص باشد، کفاف شرب مردم را نمیکند و ضمنا انسان هم به طور مستقیم و غیر مستقیم باعث آلودگی آبهای طبیعی میشود. آب مصرفی هر صنعت نیز باید دارای مشخصات خاص باشد تا به دستگاهها زیان وارد نشده و محصولات تولیدی کیفیت مورد نظر را داشته باشند. آبهای سطحی تصفیهی بیشتری از آبهای زیر زمینی لازم دارند.
به طور کلی آبهای زیر زمینی برای حفظ سلامتی جامعه، حداقل باید ضد عفونی شوند. ولی برخی از آنها به تصفیهی بیشتری نیاز دارند تا سختی آنها کاهش یافته یا آهن و سایر ترکیبات که باعث ایجاد لکه، رنگ، مزه و بو میشوند از آب خارج گردند. آبهای سطحی علاوه بر ارگانیزمهای بیماری زا حاوی کدورت، موجودات آبزی مانند آلگها و فاضلابهای منازل هستند، که با روش صحیح و مناسب پکیج تصفیه فاضلاب، از آنها باید خارج شوند.
مراحل تصفیه آب شهری چیست؟
مراحل تصفیه مقدماتی آب شهری
فرآیندهای اصلی تصفیه آب شهری مانند انعقاد، تجماع ذرات، ته نشینی، صاف کردن و گندزدایی در تصفیه خانه انجام میگیرد. روشهایی به نام تصفیه مقدماتی برای کاهش ناخالصیها و یا تغییر مشخصات نامطلوب آب قبل از رسیدن به تصفیه خانه وجود دارد که بدین وسیله از فشار بر مراحل اصلی تصفیه آب کاسته میشود. تصفیه مقدماتی شامل فرآیند فیزیکی، شیمیایی یا مکانیکی هستند، که قبل از مراحل اصلی تصفیه آب صورت میگیرد و شامل آشغال گیری، تصفیه شیمیایی مقدماتی، ته نشینی مقدماتی و استفاده از صافیهای مشبک سوراخ ریز است.
آشغال گیری در تصفیه آب شهری
آشغال گیری اولین مرحله تصفیه مقدماتی است که بر روی آب انجام میگیرد. آشغال گیری به منظور حذف مواد جامد در اندازههای مختلف به کار میرود. ابعاد مجرای شبکه آشغال گیری، بسته به کاربرد متفاوت میباشد. عمل تمیز کردن شبکه آشغالگیر میتواند به صورت دستی و یا مکانیکی انجام شود. آشغال گیرها به دو دسته شبکه بندی ریز و شبکه بندی درشت تقسیم میشوند و وظیفه محافظت پمپها و سایز تجهیزات تصفیه خانه در مقابل مواد جامد شناور در فاضلاب را بر عهده دارند. آشغال گیرهای مشبک سیمی یا میلهای دهانه فراخ، برای گرفتن اجسامی مانند سنگها، چوبها، کندههای درخت و سایر اجسام که ممکن است به دستگاههای تصفیه خانه یا به عمل تصفیه صدمه وارد سازند، به کار میروند.
تصفیهی شیمیایی مقدماتی
در این مرحله، از مواد شیمیایی برای کنترل رید گیاهان آبزی استفاده میشود. آلگها و سایر موجودات آبزی مزاحم که ایجاد مزه، بو و رنگ میکنند در این مرحله از آب جدا میگردند. اگر چه گیاهان آبزی میتوانند مشکلاتی برای تصفیهی آب بهوجود آورند، اما باید این نکته مهم را در نظر گرفت که این گیاهان ساکنین عادی و معمولی محیط آبزی بوده و در حفظ و تداوم تعادل اکولوژی دریاچهها و رودخانهها نقش مهمی دارند.
ته نشینی مقدماتی در تصفیه آب
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 فاضلاب 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 ۵۰ درصد بار آلودگی فاضلاب و ۲۵ تا ۴۰ 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:
- سرعت جریان آب
- ویسکوزیته آب
- 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.
صافیهای مشبک سوراخ ریز در تصفیه آب
یکی از مزایای عمده صافیهای مشبک، بهبود کارایی صافیهای شنی میباشد. معمولا صافیهای مشبک حدود ۶۵ درصد مواد مسدود کنندهی صافیها را از آب خارج مینمایند و بدین وسیله صافیها زمان بیشتری بکار میروند و از دفعات شستشوی آنها نیز کاسته میشود. در هر حال، اگر چه استفاده از صافیهای مشبک ضروری است ولی باید توجه داشت که این وسایل تمام آلگها را از آب جدا نکرده و میکروبها، ویروسها و بیشتر مواد معلق مسبب کدورت را از آب خارج نمینمایند. حتی تخم حیوانات کوچک آبزی نیز از آنها عبود مینمایند.
انواع هوادهی در تصفیه آب
هوادهنده های آب در هوا طوری ساخته شدهاند که قطرات کوچک آب را در هوا میپاشند در صورتی که هوادهندههای هوا در آب، حبابهای هوا را به داخل آب می فرستند . هر دو روش طوری طراحی شده اند تا حداکثر تا حداکثر تماس آب و هوا را بوجود آورند . برای جلوگیری از تجمع گازهایی که ممکن است سمی یا خفه کننده باشند ، باید عمل تهویه به دقت انجام پذیرد .
هوادهی پاششی Spray Aeration : در این روش آب از لوله های سوراخ دار عبور داده میشود . آب خروجی از سوراخ ها به صورت پاششی به مخزنی که در پایین لوله ها تعبیه شده است می ریزد و عمل هوادهی انجام می شود . در این روش قطر نازل ها حدود ۴ الی ۵/۲ سانتی متر است تا مانع گرفتگی آنها شود .
هوادهی آبشاری ( Cascade Aeration ) : در این روش هوادهی از پله هایی به بلندی ۲/۱ الی ۳ متر با تعداد بین ۴ تا ۶ پله استفاده میشود . آب در حین ریزش آبشاری از روی پله ها در سطح وسیعی با هوا تماس داشته و عمل اصلاح کیفیت آب که مورد نظر است انجام خواهد شد . تعداد پله ها زمان برخورد بین آب و هوا را تعیین میکند .
هوادهی چند سینی با ریزش آب ( Waterfall or Multiple Tray Aeration ) : برج های سینی دار طبیعتا مشابه برج های آبشاری هستند ، به این معنی که آب بالا برده میشود و به ارتفاع پایین تر ریزش میکند . برج های سینی دار سوراخ دار محتوی سنگ ، سرامیک یا بسترهای متخلخل دیگر هستند و برج های سینی دار ، بیش تر برای اکسیداسیون آهن و منگنز مورد استفاده قرار میگیرند .
هوادهی با تزریق هوا ( Diffused Air Aeration ) : در این روش حباب هوا به داخل مخزن آب تزریق میشود .
هوادهی فواره ای ( Jet Aeration ) : در این روش فواره ها که شامل لوله مشبک معلق بر فراز مخزن گیرنده می باشند موجب عمل هوادهی آب می شوند .
