دستگاه تصفیه آب در فرایندهای صنعتی برای تهیه آب بهتر برای مصرف کننده می باشد. آب های تصفیه شده در تصفیه آب خانگی و صنعتی می تواند شامل استفاده برای آب صنعت پزشکی بسیاری کاربردهای دیگر باشد. چنین فرایندهایی ممکن است با ضدعفونی کردن آب در مقیاس کوچک که توسط مردم در مناطق بیابانی انجام می گیرد متفاوت باشد. هدف از تصفیه آب در هر مقیاسی که انجام پذیرد اینست که آلاینده های موجود در آب حذف شوند و با کاهش غلظت این آلاینده ها آب مناسب و مطلوب تولید شود. فرایند تصفیه آب برای آب آشامیدنی می تواند شامل جداسازی مواد معلق جامد با استفاده از فرایند های فیزیکی شامل ته نشین شدن فیلتراسیون و فرایندهای بیولوژیکی در تصفیه فاضلاب به کار گرفته می شوند.
تصفیه آب آشامیدنی
تصفیه آب حذف آلاینده ها از آب تصفیه نشده برای تولید آب آشامیدنی برای کاربردهای مختلف به اندازه مناسب خالص است موادی که در طی فرایند تصفیه آب آشامیدنی حذف می شوند شامل جامدات معلق، باکتری ها، جلبک ها، ویروس ها، قارچ ها، مواد معدنی مانند آهن، منگنز و گوگرد و دیگر آلاینده های شیمیایی مانند کود می باشند. معیارهای اطمینان کیفیت آب نه تنها به تصفیه مربوط می گردد، بلکه انتقال و توزیع پس از تصفیه را نیز شامل می شود. از این رو عملیات برای ضدعفونی رسوبات در آب تصفیه شده به منظور از بین بردن هر نوع باکتری در شبکه توزیع انجام می گیرد.
دستورالعمل های سازمان بهداشت جهانی (WHO) معمولا نیازهای آب آشامیدنی را دنبال می کند. به علاوه براساس دستورالعمل های WHO، هر کشور یا سرزمینی می تواند دستورالعمل خودش را در ارتباط با دسترسی به آب آشامیدنی سالم برای مصرف کنندگان داشته باشد.
فرایندهای تصفیه آب شرب
فرآیند تصفیه آب آشامیدنی و تصفیه آب صنعتی
ترکیبی از فرایندهای زیر برای تصفیه آب شهری در سراسر جهان استفاده می گردد:
– کلرزنی، برای کنترل جلبک و جلوگیری از رشد هرگونه روییدنی در آب
– هوادهی، همراه با کلرزنی برای حذف آهن و منگنز معلق در آب
– انعقاد، برای لخته سازی
– کمک منعقد کننده، برای بهبود انعقاد و تشکیل لخته های بزرگ تر
– رسوب، برای جداسازی جامدات، برای حذف مواد معلق که در لخته ها به دام افتاده اند
– فیلتراسیون، حذف کردن ذرات از آب
– آب شیرین کن، فرایند حذف نمک از آب
– ضدعفونی، از بین بردن باکتری
یک روش منحصر به فرد تصفیه ( مجموعه ای از فرایندها ) برای همه آب ها وجود ندارند. همچنین استانداردسازی روش تصفیه آب برای آب های مختلف بسیار دشوار است. مطالعات قابل بحث برای منابع آب نیازمند استخراج اطلاعات زیادی از فرایندهای مختلف تصفیه می باشد.
تکنولوژی تصفیه آب آشامیدنی به خوبی توسعه یافته است و طرح های معمولی در دسترس هستند و توسط بسیاری از تاسیسات آب خصوصی یا عمومی استفاده می شود. علاوه بر این تعدادی از شرکت های خصوصی روش های نوینی را پشتیبانی می کنند سیستم های خودکار تصفیه آب و فاضلاب در جهان رو به گسترش است. هزینه های سرمایه گذاری و اجرا بر اساس تکنولوژی روز انجام می پذیرد.
تصفیه فاضلاب
تصفیه فاضلاب فرایندی است که بسیاری از آلاینده ها از پساب یا فاضلاب حذف می شود و هم آب مناسب با طبیعت تولید می شود. برای اتمام کار فاضلاب باید به لوله ها و زیرسازی مناسب به مناطق پاک منتقل شود و فرایند باید خودبخود انجام پذیرد و کنترل شود. بعضی فاضلاب ها نیازمند روش متفاوت و تصفیه منحصر به فردی هستند. در ساده ترین حالت برای تصفیه فاضلاب از جداسازی جامدات و مایعات استفاده می شود که معمولا روش رسوب گذاری است.
با تبدیل تدریجی مواد محلول به جامدات معلق که معمولا لخته های بیولوژیکی هستند که ته نشین می شوند و باعث می شود یک جریان روان از آبی که خلوص آن افزایش می یابد تولید می شود.
کشور های در حال توسعه
در سال ۲۰۰۶، بیماری های منتقله از راه آب باعث مرگ تقریبا ۸/۱ میلیون نفر در سال شده است. این مرگ و میرها مربوط به نقص سیستم فاضلاب عمومی است که نیاز به راه اندازی دارد. گزینه های تکنولوژی مناسب طراحی در تصفیه آب شامل سطح شهری و خانه ها در نقطه مصرف می باشد. واحدهای تصفیه آب نظامی هنوز هم در کشورهای در حال توسعه دیده می شوند. واحدهای جدید تصفیه آب اسمز معکوس نظامی قابل حمل هستند و آب تصفیه شده را داخل خود نگهداری می کنند و برای عموم قابل دسترس هستند.
به منظور کاهش بیماری های منتقله از آب، برنامه های تصفیه آب توسط گروه توسعه و تحقیق باید در کشورهای در حال توسعه گسترش یابد. این برنامه ها می تواند باعث اطمینان شود و بهره وری از این برنامه ها پس از خروج تیم تحقیقاتی به عنوان نظارت به دلیل دوری بسیاری از مناطق، بسیار دشوار است.
تصفیه آب صنعتی
دو فرایند اصلی تصفیه آب صنعتی، تصفیه آب دیگ بخار و تصفیه آب خنک کننده هستند. عدم تصفیه آب مناسب می تواند باعث واکنش مواد معلق و باکتری ها در لوله ها و دیگ های بخار شود. این مساله ضمن خطرناک بودن می تواند باعث تضعیف ماشین آلات نیز شود. کیفیت ضعیف آب نامناسب می تواند باعث رشد باکتری ها در زمین های حاصلخیز شود.
با تصفیه مناسب، بخش قابل توجهی از پساب صنعتی در محل ممکن است قابل استفاده مجدد باشد. این کار می تواند باعث صرفه جویی هزینه شود : هزینه های کمتر برای مصرف آب کمتر، هزینه های کمتر برای حجم کمتری از آب پساب تخلیه شده و کاهش هزینه های انرژی با توجه به بازیافت انرژی در بازیافت فاضلاب.
خوردگی در دیگ های بخار فشار کم می تواند با اکسیژن محلول در آب، اسیدیته و قلیائیت بیش از حد ایجاد شود. بنابراین تصفیه آب باید اکسیژن محلول در آب را حذف کند و میزان pH موجود در آب را مناسب دیگ بخار تنظیم کند
