روش‌های حذف کدورت آب


آب تمیز یکی از نیازهای اساسی انسان‌ها است. با افزایش جمعیت، افزایش تقاضا برای آب تمیز نیز افزایش می‌یابد. از آنجایی که آب یک منبع محدود است باید تصفیه شود تا به صورت مداوم مورد استفاده قرار گیرد. درست در همینجا است که اهمیت حذف کدورت آب به چشم می‌خورد. آژانس حفاظت محیط زیست میزان حداکثر کدورت را  ۱=NTU مشخص می‌کند. هر مقدار بالاتر از این عدد باید درمان شود و می‌تواند برای مصرف مضر باشد. در ادامه این متن به بررسی روش‌های حذف کدورت آب و مزایای آن می‌پردازیم.

کدورت آب چیست؟

به طور کلی کدورت، معیار شفافیت نسبی یک مایع است. یک مشخصه بر پایه نور است؛ در واقع اندازه گیری مقدار نوری است که توسط مواد در آب پراکنده می‌شود. هر چه شدت نور پراکنده بیشتر باشد، کدورت نیز بیشتر می‌شود. ترکیبات بسیاری باعث کدر شدن آب می‌شوند که در ادامه آنها را معرفی می‌کنیم.

چه مواردی باعث کدورت آب می‌شود؟

عموما ذرات معلق باعث کدورت می‌شوند. زمانی که ذرات در آب حل یا معلق می‌شوند، نور را پراکنده می‌کنند و باعث ایجاد ظاهر کدر آب می‌شوند. این ذرات شامل:

  • جلبک
  • شن
  • سیل
  • خاک رس
  • آهن رسوبی
  • باکتری‌ها
  • مواد آلی ریز
  • ترکیبات آلی رنگی محلول

هستند. منابع رسوب اغلب می‌توانند طبیعی یا ناشی از فعالیت های انسان‌ها باشند. معمولا ذراتی که باعث ایجاد کدورت می‌شوند، میکروسکوپی هستند و با چشم دیده نمی‌شوند. منابع رسوب طبیعی شامل سواحل نهرها، کانال‌های جویبار یا مناطق مرتفع هستند. همچنین فعالیت‌های انسانی مانند کشاورزی می‌تواند باعث افزایش سرعت فرسایش شوند.

کدورت آب ناشی از عوامل طبیعی

حرکت آب‌ها از کانال‌های جریان می‌تواند باعث آزاد سازی رسوبات در آب شود. همچنین جلبک‌هایی که از فرایندهای تجزیه رشد می‌کنند، می‌توانند باعث کدورت شوند. منابع فسفر مانند رواناب مواد مغذی زمین‌های زراعی، تاسیسات فاضلاب و سایر منابع باعث رشد جلبک‌ها و افزایش کدورت می‌شوند. فرسایش خاک، روان آب‌های طوفان شهری و مواد آلی ناشی از تخلیه فاصلاب‌ها نیز به این مشکل دامن می‌زنند.

اندازه گیری کدورت آب:

کدورت با واحدهای کدورت نفلومتری (NTUs) اندازه گیری می‌شود. این روش اندازه گیری چگونگی پراکندگی نور در یک نمونه آب را در مقایسه با محوه پراکندگی نور در محلول مرجع بررسی می‌کند. یک متر الکترونیکی دستی یا ابزای مانند دیسک میزان کدورت را اندازه گیری می‌کند. کدورت سنج، نوری را به داخل آب می‌تاباند و میزان بازتاب نور به سنسور را گزارش می‌دهد. کدورت بالا از ۱ تا ۵ NTU می‌تواند باعث افزایش افت فشار در سیستم‌های تصفیه آب شود. برخی از دستگاه‌ها کدورت را در واحدهای نفرومتری که مشابه NTU هستند، اندازه گیری می‌کنند. با این حال NTU‌ها با یک منبع نور سفید اندازه گیری می‌شوند، در حالی که FNU‌ها با یک منبع نور مادون قرمز اندازه گیری می‌شوند.

روش‌های حذف کدورت آب:

حذف و یا حتی کاهش کدورت می‌تواند طول عمر سیستم فیلتراسیون را افزایش دهد و از آلودگی آب جلوگیری می‌کند. در ادامه به معرفی و بررسی برخی از این روش‌ها می‌پردازیم.

  • انعقاد-لخته سازی
  • ته نشینی و تخلیه
  • فیلتر شستشوی معکوس
  • اولترافیلتراسیون
  • میکروفیلتراسیون
  • کلرزنی (اگر کدورت ناشی از میکروارگانیسم‌ها باشد)
  • اسمز معکوس
  • هوادهی
  • درمان ازون

رایج‌ترین روش‌ها برای حذف کدورت آب شامل اسمز معکوس، کلرزنی و میکروفیلتراسیون است که در ادامه به بررسی آنها می‌پردازیم.

فیلتراسیون اسمز معکوس:

این سیستم از یک غشای نیمه تراوا برای تصفیه آب استفاده می کند. بدین صورت که غشا، ذرات و سایر مولکول های بزرگتر را می گیرید، اما راه آب را باز می گذارد. در طول این فرایند، فشار بال، آب را از طریق غشا فشار می دهد تا آلودگی‌ها توسط مراحل زیر حذف شوند:

  • پیش فیلتراسیون: حذف ذرات بزرگ مانند گرد و غبار
  • اسمز معکوس: جذب ذرات کوچکتر و حل شده توسط غشا نیمه تراوا
  • زهکشی: تخلیه آلاینده‌های حذف شده از سیستم فیلتراسیون
  • ذخیره سازی: ذخیره آب تصفیه شده

این روش یکی از کارآمدترین و رایج‌ترین روش‌ها برای حذف کدورت آب است. فیلترهای RO می‌توانند ذرات معلق، باکتری‌ها، TDS، ناخالصی‌های آلی و معدنی را از بین ببرند. در سیستم‌های اسمز معکوس، خروجی آب ۱۰۰ درصد خالص و عاری از هر گونه آلودگی است.

اولترافیلتراسیون:

این سیستم از غشاهای فیبر توخالی برای حذف مواد جامد معلق و ذرات ریزتر آب برای کاهش کدورت استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها ذرات جامد را در سطح میکروسکوپی فیلتر می‌کنند. آنها انواع کمتری از آلاینده‌ها را نسبت به سیستم‌های اسمز معکوس حذف می‌کنند، پس مواد معدنی مانند منیزیم و کلیسم را حفظ می‌کنند.

میکروفیلتراسیون:

میکروفیلتراسیون یا فیلتراسیون آب، ذرات معلق و سایر آلاینده‌های موجود در آب را حذف می‌کند. این فیلترها در اشکال و اندازه‌های مختلف، از کل خانه تا مدل‌های دیگر استفاده می‌شوند.

کدورت آب

این فیلترها برای مقابله با کدورت ناشی از ذرات معلق و آلاینده‌هایی مانند ماسه، گرد و غبار و خاک خیلی عالی عمل می‌کنند. البته این فیلترها بسته به نوع و تعداد کارتریج می‌توانند آلودگی‌های دیگر را از آب نیز حذف کنند.

کلرزنی:

آلودگی باکتریایی نیز باعث کدورت می‌شود. باکتری‌های می‌توانند از راه‌های مختلف وارد آب شوند؛ اما می‌توان با روش‌های مختلفی از جمله کلرزنی و تصفیه اشعه ماوراء بنفش آلودگی‌های آن را از بین برد.

انعقاد-لخته سازی:

بی‌ثبات کردن کلوئیدها در آب و تجمع آنها، به گونه‌ای که استخراج آنها به روش فیزیکی امکان پذیر باشد، توسط این فرایند اتفاق می‌افتد. این فرایند همراه با تجمع و فیلتراسیون می‌تواند کدورت را کاهش دهد. در انعقاد ذرات به یکدیگر می‌چسبند و در لخته شدن، این ذرات به صورت قابل مشاهده به یکدیگر می‌چسبند. در طی فرایند انعقاد-لخته سازی در یک ظرف، پیش از افزودن ماده منعقد کننده، آب را جمع آوری می‌کند تا کدورت بتواند لخته و ته‌نشین شود. دوز و کارایی ماده منعقدکننده به سطح pH وابسته است.

کلوئیدهای موجود در آب

در طول ته نشینی، ذرات پیش از اینکه از لجن خارج شوند در کف ظرف ته نشین می‌شوند و آب می‌تواند به سمت فیلتراسیون حرکت کند. در فرایندهای تصفیه آب در مقیاس بزرگ، منعقدکننده‌های معمولی شامل نمک‌هاب فلزی مانند سولفات آهن، سولفات آلومینیوم و کلرید آهن هستند.

از دیگر ترکیباتی که به منظور لخته سازی در صنعت تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرند می توان به پلی اکریل آمید ها اشاره کرد. برای اطلاع از قیمت پلی اکریل آمید ها و شیوه ی خرید آنها به سایت شیمی مارکت سپاهان مراجعه نمایید.

فیلتر شستشوی معکوس:

فیلترهای تصفیه آب، آلاینده‌ها را جمع آوری و ذخیره می‌کنند که باعث چسبیدن ذرات به سطوح دانه فیلتر می‌شود. فرایند فیلتراسیون می‌تواند باعث شود تا ذرات، فضاهای باز بین دانه‌های فیلتر را پر کنند. در نتیجه مقاومت جریان و افت فشار را افزایش دهند. شستشوی معکوس، از جریان معکوس آب، با سرعت افزایش یافته، برای عبور آب از فیلتر و حذف ذرات مسدود شده استفاده می‌کند. رایج ترین فیلترهای شستشوی معکوس برای کاهش کدورت، فیلتر شنی یا چند رسانه ای هستند.

سایر روش های حذف کدورت آب:

در صورتی که به فیلتر آب دسترسی ندارید می‌توانید با روش‌های زیر کدورت را از آب چاه حذف کنند.

  • فیلتراسیون پارچه: این روش برای آلاینده‌ها یا باکتری‌های محلول چندان مناسب نیست، اما می‌تواند حامل‌هایی را که باکتری‌ها به آنها متصل هستند را حدف کند.
  • فیلتر شنی: حذف ذرات معلق و حتی برخی از باکتری‌ها توسط مخلوط شن و ماسه
  • ته نشینی و تخلیه: این فرایند بسیار ساده اما زمانبر است و معمولا به ۲۴ ساعت زمان نیاز دارد.

البته توجه داشته باشید که این روش ها تنها در مواقع ضروری و زمانی که  دسترسی به آب تمیز دشوار باشد استفاده می‌شود.

حذف کدورت در چه صنایعی کاربرد دارد؟

در بسیاری از صنایع، محصولات یا با آب در تماس هستند یا حاوی آب هستند؛ از این رو لازم است تا کدورت آب را حذف کنند. این صنایع شامل:

  • مواد غذایی
  • آشامیدنی
  • امکانات پزشکی
  • شرکت‌های تولید پلاستیک
  • صنایع تولید شیمیایی
  • تولید خمیر و کاغذ

هستند. حضور آلاینده‌ها و باکتری‌ها در این صنایع باعث عدم تولید محصول کارآمد می‌شود.

تاثیرات کدورت آب بر سلامتی:

کدورت موجود در آب آشامیدنی، می تواند باعث رشد عوامل بیماری‌زا شود. بیشتر بیماری‌های منتقل شده از آب می‌تواند باعث بیماری‌های گوارشی با علائمی ‌از جمله سردرد، گرفتگی معده، اسهال، حالت تهوع و استفراغ ‌شود.

از سوی دیگر، نباید حضور آلاینده‌هایی مانند آفت‌کش ها، فلزات و ترکلبات آلی سمی را که به ذرات معلق می‌چسبند نادیده گرفت. اتصال میکروب‌ها به ذرات معلق، کاهش توزیع مواد ضدعفونی‌کننده در آب را به دنبال خواهد داشت. به همین دلیل میکروب‌ها از بین نرفته و باعث بیماری‌های متعددی می‌شوند.

تاثیر کدورت بر محیط زیست:

کدورت برای محیط زیست نیز مضر بوده و باعث کاهش بهره وری اکولوژیکی می‌شود، همچنین بر کیفیت زیستگاه نیز تاثیر می‌گذارد. این اثر باعث پر شدن سریع دریاچه‌ها می‌شود و می‌تواند گل و لای و رسوب‌ها را در رودخانه‌ها افزایش دهد؛ همین عامل می‌تواند به ماهی‌ها و زیستگاه‌های حیات وحش آسیب برساند. از سوی دیگر این ذرات می‌توانند به عنوان یک نقطه اتصال برای آلاینده‌هایی مانند باکتری‌ها عمل کنند.

جمع بندی:

کدورت آب یکی از عواملی است که باعث مشکلات بسیاری برای سلامت انسان‌ها و صنایع مختلف می‌شود. از این رو برخی روش‌ها برای حذف این کدورت‌ها از آب وجود دارد که کلر زنی، اسمز معکوس و میکروفیلتراسیون از رایج‌ترین و کارآمدترین روش‌های آن است.

About The Author

Views: 1

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

12 + نه =