با جهان آب تماس بگیرید ، متخصصین جهان آب آماده پاسخگویی به ما هستند.
اخبار و مقالات مقالات

تصفیه آب آشامیدنی

تصفیه آب شهری

تصفیه آب آشامیدنی

اهمیّت سلامت آب

به همان اندازه که خلقت منابع آبی، حیات­بخش جانداران است، در صورت بی­توجّهی یا عدم توجّه کافی به اهمیّت تصفیه آب آشامیدنی، وقتی‌که صحبت از مصارف انسانی می­شود، می­تواند عاملی برای انواع آسیب­های جسمی و حتّی بیماری­هایی مهلک باشد.

 به زبان دیگر، سلامت بشر، به طور مستقیم یا غیرمستقیم در گرو آب مصرفی در تهیه خوراکی­ها یا به­عنوان آب شرب است و کوتاهی در بهبود کیفیت آن یا روش مناسب، آغازی برای آسیب­های زیان­بار در عملکرد اجزای بدن مثل کلیه­ها و دستگاه گوارش، در درازمدت خواهد بود؛ مواردی که حتّی می­تواند گریبان‌گیر حیات او نیز باشد.

 به‌خصوص آنکه ۶۰ تا ۷۰ درصد از بدن انسان از آب تشکیل شده و همواره برای حفظ شادابی و کمک به‌سلامت بدن، توصیه به نوشیدن این کیمیای هستی داریم؛ چراکه دست‌کم مطابق با نظریات تخصصی معمول، انسان برای تأمین آب بدن خود به طور نسبی نیاز به مصرف ۱٫۹ لیتر آب در طول شبانه­ روز دارد.

 

 

منابع تأمین آب آشامیدنی

تصفیه آب آشامیدنی بسته به منبع تأمین آن، ملاحظات ویژه خود را می­طلبد. در توصیف تقسیم­بندی منابع اصلی آب­های موجود بر روی کره زمین ذکر این نکته ضروری است که این تقسیم­بندی برحسب مبنایی که برای آن در نظر گرفته می­شود، متفاوت است. بااین­همه، عمدتاً آن‌ها را در سه دسته آب­های سطحی، آب­های جوی و آب­های زیرزمینی طبقه­بندی کرده­اند. لازم به ذکر است، گاهی بر اساس مبنای در نظر گرفته شده، مثلاً منابع آبی حاصل از بارش­های جوّی را ذیل آب­های سطحی معرّفی می­کنند.


الف) آب­های سطحی

آب­های سطحی به آب­های روان موجود در سطح کره زمین اطلاق می­شوند و معمولاً آب رودها، دریاچه­ها، تالاب و اقیانوس­ها را در برمی‌گیرند. همان­طور که از نام این منبع آبی مشخص است، به نسبت منابع آب زیرزمینی بیشتر در معرض آلاینده­ها قرار دارند. برای مثال، رودخانه­ها بسته به حوزه آبخیزی که در آن واقع شده­اند، می­توانند دارای انواعی از کدورت­های نامحلول یا معلق و حتّی آلودگی­های میکروبی و ویروسی آسیب­زا باشند.

 افزون بر این، آب­های سطحی ممکن است براثر دیگر مداخلات طبیعی یا انسانی، شور، آلوده به فلزات سنگین و شوینده­های شیمیایی شوند؛ بنابراین تنها در مواقعی که بهره­برداری از این منابع ارزشمند، مزیت اقتصادی و تکنیکی داشته باشد، گزینه مناسبی جهت تأمین آب موردنیاز شهرها و روستاها محسوب می­شود. ناگفته نماند انسان این امکان را یافته تا با ایجاد دریاچه­های مصنوعی از طریق احداث سد، پیش از ورود آب­های سطحی به شبکه تصفیه آب آشامیدنی، روند ته­نشین شدن آلودگی­های نامحلول این منابع را تسریع بخشند.

 

ب) آب­های جوّی

بخشی از منابع آب موردنظر انسان، از تجمع آب­های حاصل از بارش­های جوی یعنی باران و برف به دست می­آید. این آب­ها نتیجه چرخه تبخیر منابع سطحی آب تا تشکیل ابر و بارش در نقاط مستعد، است. هرچند درگذشته به دلیل عدم رشد صنایع و بالطبع نبود آلاینده­ها، استفاده از آب­های جوّی، تهدیدآمیز نبود امّا در روزگار کنونی، قطرات بارش در طول مسیر تشکیل تا فرود بر سطح زمین، انواع و اقسام آلودگی­های شیمیایی محیط در جو را به خود جذب می­کنند.

آلاینده­هایی که به‌طورقطع با تغییر در ساختار شیمیایی آب، مضرات فراوانی خواهند داشت؛ بنابراین در مقایسه با گذشته­های دور، تصفیه آب آشامیدنی به‌دست‌آمده از منابع آبی حاصل از بارش­های جوی از اهمیّتی دوچندان برخوردار شده است.

 

ج) آب­های زیرزمینی

بخش قابل‌توجهی از آب­های معمولاً شیرین موجود در کره خاکی ما، فارغ از منشأشان که بیشتر هم در نتیجه بارش­های جوّی است، آب­هایی هستند که در گذر تاریخ با رسوخ به زیر زمین، منابعی تحت عنوان آب­های زیرزمینی را تشکیل داده­اند. در واقع این آب­ها با یافتن راهشان به لایه­های زیرین زمین، در میان سنگ­ها، رسوبات و خاک­های سخت محبوس می­شوند و بعدها به­صورت طبیعی به شکل چشمه­سار و یا به سبب احتیاجات انسانی با احداث قنوات یا اشکال مختلف چاه­های آب، به سطح زمین تراوش می­کنند.

 آّ­ب­های زیرزمینی به دلایل مختلفی از کیفیت مطلوب­تری در قیاس با آب­های سطحی محافظت نشده برخوردارند. از ویژگی­های درخور توجّه آب­های زیرزمینی، ثبات در ترکیبات شیمیایی آن، تبخیر بسیار اندک، آلودگی کمتر به آلاینده­های نامحلول و میکروارگانیسم‌های بیماری­زا را می­توان اشاره داشت. علی‌رغم این خصوصیات وقتی‌که پای تصفیه آب آشامیدنی حاصل از بزرگ‌ترین ذخایر آب شیرین یعنی سفره­های آب زیرزمینی به میان می­آید، چاره­ای جز تصفیه این منابع همچون سایر آب­های مقدورالتحصیل نداریم، اگرچه پالایش آنها زحمت بسیار کمتری می­برد.

 

 
 

 

خطرات و عوارض منابع تأمین آب

بااین‌همه، آنچه در راستای عنوان این یادداشت مقرون به بررسی است، این نکته است که اغلب منابع آبی که انسان به آنها دسترسی دارد، منابع محافظت نشده‌ای هستند که در فرایند پدیدآمدنشان تا رسیدن به دست مصرف­کننده، هیچ حفاظی برای جلوگیری از آلودگی آنها وجود ندارد و به همین دلیل نیز، تصفیه آب آشامیدنی حاصل از این‌گونه منابع، اکیداً ضروری به نظر می­رسد.

عوارض تحمیلی بر کیفیت آب­ها، از طرفی نتیجه مجاورت با طبیعت است و از طرفی دیگر در نتیجه رفتارهای انسانی. به‌عبارت‌دیگر، بسیاری از آب­های سطحی و حتّی زیرزمینی پس از طی مسیر به­خصوصی توسط انسان مورد استحصال واقع می­شود. مادّه شیمیایی نیترات (NO3) که مستعد آلایندگی منابع آبی به شمار می­رود، گاهی براثر نفوذ دفعیات جانوران اعم از اهلی و وحشی به جریان آب، آنها را آلوده می­کند. هرچند که سهم دفع سنّتی و غیرمسئولانه گنداب­های شهری و صنعتی نیز در افزایش غلظت نیترات آب­های سطحی، قابل‌انکار نیست.

 

نکته‌ای که در رابطه با عوارض باید بدانید

ذکر این نکته ضروری به نظر می­رسد، اگرچه نیترات محصول اکسیداسیون نیتروژن در طبیعت است و حضورش در بدن ما و به‌طورکلی در طبیعت، به‌خودی‌خود مشکل­آفرین نیست امّا پس از راهیابی حجم غیرمتعارف نیترات به آب­ها، غلظت این مادّه به مقدار بحرانی می­رسد و سببی برای ابتلا به انواع بیماری­ها همچون سیانوز (Cyanosis)، سرطان، التهاب غدد لنفاوی و حتّی تولّد نوزادان نارس یا ناقص خواهد شد؛ آثاری که همراه با تأسف، نه الزاماً در زمان مصرف که در درازمدت ظهور خواهند کرد.

 شایان توجّه است، ازآنجایی‌که افزایش غلظت نیترات در آب­ها، تغییرات مشهودی مثل تغییر در طعم و بوی آب در پی ندارد، امکان تشخیص وجود آن و طبعاً حساسیت در خصوص مخاطرات این آلاینده در میان عوام وجود ندارد. موضوعی که به‌تنهایی اهمیّت ارتقای استانداردهای تصفیه آب آشامیدنی را تصدیق می­کند.

 
 

 

تصفیه آب آشامیدنی

فارغ از روش­های متنوعی که برای آن در طول تاریخ شناسایی شده است، بهسازی منابع آب و به‌طورکلی آبی که قابلیت استفاده توسط انسان را داشته باشد، به فرایندی اطلاق می­گردد که هدف آن حذف ترکیبات شیمیایی نامطلوب، مواد آلی و غیرآلی و البتّه آلاینده­های بیولوژیکی از آب است؛ موضوعی که همواره تکلیفی چالش­برانگیز برای دولت­ها و به‌طورکلی، جوامع انسانی به شمار می­رود.

بااین‌همه، حضور فزاینده صنایع در معیت مناطق شهری، کمبود منابع آب و طبعاً فوریت تأمین آب شهروندان، چه در مقیاس گسترده مانند شهر و چه در سطح کوچک مانند خانه، تصفیه آب آشامیدنی را بیش از آنکه درگذشته ضرورت داشته باشد، اهمیّت بخشیده است.

در انتخاب روش مناسب سالم­سازی آب آشامیدنی، مواردی همچون موقعیت منبع آب و میزان آب مصرفی ما تعیین­کننده است. درواقع، این عوامل هستند که مقیاس تصفیه و خلوص قابل‌قبول آب موردنیاز ما را مشخص می­کنند. با درنظرگرفتن جملگی این موارد، شیوه­های تصفیه آب آشامیدنی اغلب ذیل دو روش سنّتی یا اضطراری و مدرن شناسایی می­شوند که البتّه هرکدام مزایا و معایب منحصربه ­فرد خود را دارند.

 

 

روش­های تصفیه آب آشامیدنی

 

الف) روش سنّتی یا اضطراری

برای پالایش آب به‌قصد آشامیدن، به طور سنّتی از قدیم­الایام روش­هایی وجود داشته تا بلکه آلودگی­های موجود در آب به حداقل رسانده شوند. ویژگی راهکار تصفیه به روش سنّتی بدین خاطر که امروزه شکل و شمایل تازه­تری به خود گرفته از آن با روش­های اضطراری تصفیه آب آشامیدنی نیز یاد می­شود.

 این بدان معناست که بعضاً شرایطی را تجربه می­کنیم که به‌منظور سالم­سازی اضطراری تبدیل آب آلوده به آبی با خلوص مطلوب، دسترسی به تجهیزاتی مثل اجاق و در واقع حرارت آتش نداریم. به همین جهت ناگزیر به استفاده از روش­های فوری یا اضطراری پالایش خواهیم بود. روش سنّتی یا اضطراری تصفیه آب عبارت‌اند از:

الف-۱) جوشاندن

اگرچه جوشاندن آب به مدّت کافی ازبین‌برنده میکروارگانیسم‌های آب خواهد بود امّا بسیاری دیگر از آلاینده­های باکتریایی یا ذرّات محلول نظیر نیترات و سرب به این سادگی نه‌تنها از بین نمی­روند، گاهاً مقاومت یا غلظتشان با جوشاندن افزایش هم می­دهد. به‌علاوه اینکه تنها برای سالم­سازی مقداری آب آشامیدنی، حجم ناروایی انرژی باید مصرف کنیم. بماند که همیشه دسترسی به تجهیزات حرارتی به­منظور استفاده از قدیمی­ترین روش تصفیه آب آشامیدنی، امکان­پذیر نیست.

جوشاندن آب، قدیمی­ترین روش برای باکتری­ها و میکروارگانیسم‌های خطرناک

الف-۲) استفاده از قرص یُد

یُد یک مادّه شیمیایی است که اتّفاقاً فقدان آن در بدن انسان موجبات بیماری انسان را فراهم می­آورد. بااین‌حال درصورتی‌که به‌عنوان روش فوری و مؤثر پالایش آب انتخاب می­شود، می­باید استثنائاً و برای یک دوره کاملاً موقت که بیش از سه ماه نباشد، استفاده گردد. این روش بیشتر به یاری گردشگران و مسافران می­آید تا در مواقع اضطراری، با استفاده از مقدار مناسبی یُد، ویروس­ها و باکتری­های آب را از بین برده و آب شرب خود را تهیه کنند.

الف-۳) استفاده از قرص یا پودر کلر

دیگر مادّه شیمیایی مؤثر در تصفیه آب آشامیدنی، کلر نام دارد که هم در قالب قرص و هم به‌صورت پودر کاربرد دارد. مزیت استفاده از این روش، کاهش مدت‌زمان انتظار برای بهسازی حجم بالاتری از آب است. به طوری که برای تصفیه چهار لیتر از آب چاه، فقط چند دقیقه صبر کفایت می­کند. قرص یا پودر کلر، فارغ از مزایا، عوارضی با خود به همراه دارند که در صورت بالا و پایین شدن مقدار استاندارد حضورشان در آب سمّی و بیماری­زا خواهند بود.

 


ب) روش­های مدرن

پرواضح است روش­های اضطراری تصفیه آب آشامیدنی منحصر به شرایط موقتی است که انسان بنا دارد مقادیر ناچیزی از آب را برای تأمین آب شرب خود آماده سازد. به نظر معایب روش­های فوق­الذکر به‌قدر کافی قانع­کننده باشند که محض اطمینان بیشتر به‌سلامت آب استحصالی، نیازمند روش­های پیشرفته و مقرون­به­صرفه­تر برای تصفیه آب آشامیدنی باشیم.

با هدف بهسازی، فرایند پالایش مدرن منابع آب شرب، عادتاً در دو مقیاس شهری و یا در محل استفاده طی مراحل به خصوصی تحقق می­یابد. در سطح شهر، مسئولان ذی­ربط موظف‌اند با به‌کارگیری تمامی تجهیزات سخت­افزاری و تدارک زیرساخت­های مربوطه در کنار استفاده از پژوهش­های متخصصان امر و البتّه در چارچوب الزامات بین­المللی و ملّی، آب آشامیدنی موردنیاز برای شهر و روستاها را تأمین کنند. بااین‌وجود، گاهی پیش می­آید که مصرف­کننده دلایلی برای تصفیه آب آشامیدنی در محل استفاده مثل خانه و محل کار خود نیز داشته باشد.

ب-۱) تصفیه مدرن آب در مقیاس شهری

تکنیک­های رایج و یا تقدم‌وتأخر در اجرای راهکارهای تصفیه آب آشامیدنی در مدیریت شهری، بر اساس کیفیت منبع آب دریافتی از یک منطقه آبخیز، متنوع است. معمولاً پس از ورود آب به شبکه تصفیه­خانه، ذرات بزرگ مانند شاخ‌وبرگ، زباله و هر جسم نامربوط دیگر در تورهای غربال به‌دام‌افتاده و بدین ترتیب از آب حذف می­شوند. پس از این مرحله، با هدف ته­نشین شدن سایر مواد انحلال­ناپذیر مانند شن و سنگ­ریزه­ها نوبت به روش لای­گیری می­رسد.

برای این کار، آب­ها را در مخازنی مخصوص و برای چند روز ذخیره می­کنند تا علاوه بر حذف ناخالصی­ها، اکسیژن­رسانی به آب نیز صورت بگیرد. شایان توضیح است، در مواردی که ذرّات نامحلول به‌سختی ته­نشین می­شوند، باید از منعقدکننده­های پلی الکترولیتی کمک بگیریم. از این طریق، تبدیل ناخالصی­های نامحلول به توده­های ضخیم­تر، ته­نشین شدنشان را تسهیل خواهد کرد.

 

 

خطراتی که استفاده از آب حفاظت‌نشده دارد

گفته بودیم یکی از خطرات استفاده بی­پروا از آب­های حفاظت نشده، وجود ترکیبات سمّی و آلی ناشی از کود، آفت­کش­ها و یا پساب صنعتی است. پالایش آب از این مواد، نیاز به فرایند ویژه­ای تحت عنوان جذب سطحی در تصفیه آب آشامیدنی دارد. مادّه اصلی این روش، گرانول­های نامنظم کربن فعّال هستند که با افزودن به آب، عهده­دار جذب سطحی مواد آلی به خود هستند.

 در راستای رفع ذرّات محلول که به شکل مولکول و یون در آب هستند نیز، از روش رسوب­گیری استفاده می­کنند. براین‌اساس، یون­های حاضر در آب مانند یون کلسیم (Ca2+) و منگنز (Mn2+) که از عوامل دخیل در سختی آب هستند، طی فعل‌وانفعال با مواد شیمیایی تزریقی، از بین می­روند. در مراحل بعدی، به روش فیلتراسیون، فیلترهای گرانشی ناخالصی­های جامدی که امکان عبور از منافذ متخلخل این فیلترها را ندارند، جذب می­کنند.

 ضدعفونی در تصفیه آب آشامیدنی معمولاً در مراحل پایانی انجام می­گیرد. با ضدعفونی آب، ارگانیسم‌های عفونی باقیمانده مثل مخمرها و باکتری­ها، نابود می­شوند. علاوه بر روش کلرزنی، از روش­های دیگری نظیر اشعه فرابنفش، ازن زنی یا اولترافیلتراسیون برای ضدعفونی آب آشامیدنی استفاده می­گردد. اگرچه هزینه استفاده از  Cl2یا همان کلر، به‌مراتب به نسبت موارد اخیر­الذکر، اقتصادی‌­تر است.

ب-۲) تصفیه آب در مقیاس خانگی (محل استفاده)

با وجودی که آب جاری در شبکه توزیع شهری، عاری از ناخالصی­های مضر به‌سلامت انسان است، گاهی احتمال می­رود آب خروجی به‌قدر لازم تصفیه نشده و یا در مسیر انتقال از تصفیه­خانه تا محل مصرف، آلاینده­های طبیعی یا صنعتی مجدداً در آن رشد کرده باشند. به همین خاطر مصرف­کنندگان برای اطمینان خاطر بیشتر، خود نیز دست‌به‌کار شده و به استفاده از تجهیزات تصفیه آب آشامیدنی در محل استفاده روی می­آورند تا بدین ترتیب ریسک نوشیدن آب آلوده چه در کوتاه‌مدت مثل دوران حساس بارداری یا در سال­های دور را کاهش دهند.

در میان روش­های متداول تصفیه آب آشامیدنی در مقیاس خانگی، استفاده از کربن فعّال، فیلتراسیون پیشرفته (UF) و در نهایت اسمز معکوس (RO)، فناوری­های معمول بهسازی منابع آب به شمار می­روند. خوب است بدانید هیچ­یک از روش­های مزبور، به‌تنهایی در بهبود سلامت آب مؤثر نیستند لذا برای تهیه یک لیوان آب سالم و اطمینان­بخش ناگزیر به ترکیب همه فناوری­های پیش­ گفته به شکل دستگاه­های تصفیه خانگی هستیم.

 

فیلتر کربن فعال

اگرچه فیلتر کربن فعّال توفیق چشمگیری در مقابله با ناخالصی­های محلول مثل نیترات یا میکروارگانیسم‌ها ندارد، کماکان یک جاذب قدرتمند در حذف مواد شیمیایی مثل کلر و یک رافعِ مؤثر برای طعم و بوی بد آب به شمار می­رود.

 

اولترافیلتراسیون

معمولاً دستگاه­های تصفیه آب آشامیدنی در مقیاس ساختمانی، دارای غشای هالوفایبر پلیمری است. این فیلتراسیون پیشرفته، وفق تمامی استانداردهای غذایی بین­المللی وظیفه حذف کوچک‌ترین ذرّات معلق در آب را دارد. اولترافیلتراسیون پس از تصفیه آب از آلودگی­های آلی، باکتری­ها و ویروس­ها، قاعدتاً نباید پسابی از خود به‌جای بگذارد. فراموش نکنید این فناوری توانایی حذف آلاینده­هایی مثل فلزات سنگین، نیترات و نمک­های موجود در آب را ندارد.

 

اسمز معکوس

در تکمیل مأموریت فیلترهای فوق، روش اسمز معکوس کارآمدترین فناوری تصفیه آب آشامیدنی در محلّ مصرف است. جالب آنکه اسمز معکوس به‌ویژه در کنار فیلتر کربنی، توانایی آن را دارد تا %۹۵ آلاینده­های محلول و نامحلول آب همچون مواد سمّی مثل سرب و رادیوم، مواد آلی، نیترات و سختی آب را به طرز شگفت­انگیزی کاهش یا از میان بردارد.

 

سخن پایانی

به‌سادگی آبی که می­نوشیم، سلامتی و جان ما با آب آلوده به خطر می­افتد. سلامتی و برقراری انسان همبستگی تنگاتنگی با این مایه حیات دارد. همه اینها دلایل متقنی هستند تا با حساسیت هرچه بیشتر، آب موردنیاز خود را تأمین کنیم و به فکر تصفیه آب آشامیدنی باشیم.



فکر خود را اینجا بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

در حال بارگیری کپچا ...

برند:
CSM (23)
FWT (16)
IML (14)
ROPV (0)