تصفیه آب

مراحل تصفیه آب

تصفیه آب، یک فرآیند چندمرحله‌ای و ساختاریافته است که با هدف حذف ذرات معلق، مواد شیمیایی مضر، فلزات سنگین، آلاینده‌های میکروسکوپی و بهبود خواص ظاهری و شیمیایی آب انجام می‌شود. این فرآیند بسته به کیفیت آب خام و کاربرد نهایی آن (شرب، صنعتی، کشاورزی و…) می‌تواند ساده یا پیچیده باشد. در ادامه، مهم‌ترین مراحل استاندارد تصفیه آب را بررسی می‌کنیم:

پیش تصفیه آب

مرحله پیش تصفیه با توجه به کیفیت آب ورودی شامل چند مرحله است. در ابتدا زباله و ذرات درشت مانند شاخ و برگ و پلاستیک به وسیله صافی یا مش های فلزی حذف میشوند. این مرحله که غربالگری گفته میشود با هدف جلوگیری از گرفتگی تجهیزات و لوله ها در مراحل بعد انجام میشود. سپس آب وارد مخازن و حوضچه های ته نشینی میشود تا در اثر نیروی گرانش ذرات معلق سنگین مثل شن و ماسه، گل و لای و ذرات آلی در کف مخزن ته نشین شوند. در مرحله بعد از مواد شیمیایی منعقد کننده جهت چسباندن ذرات کلوئیدی که ته نشین نشده اند استفاده میشود. با چسبیدن این ذرات به یکدیگر توده هایی به نام فلوک تشکیل میشود که به راحتی ته نشین میشوند و عملیات جداسازی را راحت تر میکنند.

فیلتراسیون

پس از انجام فراند پیش تصفیه باید به وسیله فیلتراسیون ذرات باقی مانده، بو، رنگ و مواد آلی را حذف کرد. بسته به نوع سیستم از فیلترهای زیر استفاده میشود:

• فیلتر شنی: حذف ذرات درشت (تا ۵۰ میکرون) از طریق عبور آب از بستر شن و سیلیس
• فیلتر کربنی فعال: حذف بو، طعم، کلر، رنگ و ترکیبات آلی
• فیلترهای میکرونی و کارتریجی: حذف ذرات تا قطر ۱ میکرون؛ برای محافظت از ممبران‌ها

در صورتی‌که آب نیاز به خلوص بسیار بالا داشته باشد (مثلاً در صنایع دارویی، نیمه‌هادی‌ها، دیگ‌های بخار فشار بالا یا آب شرب با کیفیت ویژه)، از روش‌های پیشرفته‌تری مانند موارد زیر استفاده می‌شود:

• فیلترهای MF / UF / NF: حذف میکروارگانیسم‌ها و مواد محلول آلی
• اسمز معکوس (RO): عبور آب با فشار بالا از غشای نیمه‌تراوا برای حذف بیش از ۹۸٪ نمک، فلزات سنگین، نیترات، باکتری و…
• رزین تبادل یونی: حذف سختی آب (کلسیم، منیزیم)
• الکترودیونیزاسیون (EDI): تولید آب فوق‌خالص بدون نیاز به احیای شیمیایی
• تقطیر چندمرحله‌ای (MSF / MED): تبدیل آب شور به آب شیرین از طریق تبخیر و چگالش – عمدتاً در آب‌شیرین‌کن‌های دریایی

ضدعفونی

در این مرحله، میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا مانند باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و جلبک‌ها که ممکن است در آب باقی مانده باشند، با استفاده از مواد یا روش‌های ضدعفونی‌کننده نابود می‌شوند. سه روش رایج عبارتند از:

• تزریق کلر (کلرزنی): روشی اقتصادی و رایج با باقی‌ماندگی محافظ
• استفاده از اشعه فرابنفش (UV): ضدعفونی سریع بدون افزودن مواد شیمیایی
• تزریق ازن (Ozone): یکی از قوی‌ترین گندزداها، مؤثر اما پرهزینه‌تر

در سیستم‌های حساس (مانند تولید آب شرب یا آب صنعتی برای دیگ بخار)، کنترل دقیق ضدعفونی برای جلوگیری از رشد مجدد باکتری‌ها ضروری است.