آبسردکن آدمک صنعتی و بهداشتی

بهداشت آب

 

 

بهداشت آب موضوعی بسیار مهم در بهداشت عمومی و مدیریت سلامت می‌باشد. قبل از پرداختن به راه کارهای عملی استحصال، انتقال، بهسازی و توزیع آن لازم است این عنصر حیاتی موثر بر سلامت و مرتبط با توسعه پایدار، شناخته شود.
شناخت آب از نظر کیفیت و کمیت و چگونگی حصول آن قدمی اساسی در جهت بهینه سازی مصرف آن می‌باشد. اگر چه بیش از سه چهارم کره زمین را آب فرا گرفته است، سهم قلیلی از آب‌های موجود، برای مصارف بهداشتی و کشاورزی، قابل استفاده است. زیرا حدود 3/97 درصد اقیانوس‌ها و 1/2 درصد یخ‌های قطبی و 6/0 درصد دریاچه ها و رودخانه و آب‌های زیرزمینی وجود دارد که حدود 36/0 درصد کل منابع آب می‌باشد. آب اقیانوس‌ها، دریاها و اغلب دریاچه ها و بسیاری از منابع آب زیرزمینی به علت شوری بیش از حد و داشتن املاح معدنی برای مقاصد بهداشتی، کشاورزی و صنعتی، غیرقابل استفاده می‌باشند.
آب ماده حیاتی است که بطور یکنواخت در سطح کره زمین موجود نمی‌باشد. در نتیجه بسیاری از نقاط کره زمین با کمبود آب مواجه است. حرکت مداوم بخار آب به هوا و برگشت آن به زمین را گردش آب در طبیعت می‌نامند.

انرژی خورشید باعث تبخیر آب اقیانوس‌ها، رودخانه ها، دریاچه ها و منابع آب سطحی می‌گردد. بخار آب فشرده شده همراه توده های هوا باعث نگهداری آب در هوا شده و موجب تشکیل ابر باردار یا ذخیره کننده آب می‌شود ریشه گیاهان، آب و رطوبت موجود در خاک را گرفته و از طریق روزنه های تنفسی برگ‌ها به هوا فرستاده و به بخار تجمع یافته در هوا اضافه می‌شود که در شرایط مناسب به صورت نزولات جوی به زمین برمی‌گردد.
آب یک عنصر حیاتی است با ویژگی‌های قابل توجه و کم نظیر، یکی از مهم ترین عناصر شیمیایی می‌باشد که قسمت اعظم موجودات زنده و محیط زیست راتشکیل می‌دهد. این ماده 70% گیاهان را تشکیل می‌دهد. آب فراوان‌ترین و بهترین حلال در طبیعت است. آب یک مایع زیست شناختی است که واکنش‌های فیزیکوشیمیایی سوخت و ساز در پیکره موجودات زنده را مقدور و تسهیل می‌نماید ومحیطی است برای نقل و انتقال مواد در بدن موجودات زنده که علاوه بر نقش موثرآن در متابولیسم، دفع مواد زائد حاصل از فعالیت‌های زیست شناختی موجود زنده را موجب می‌شود. آب ناشی از تعریق در گرما باعث خنک کردن بدن می‌گردد. آب و انیدرید کربنیک توسط انرژی خورشیدی در پیکره گیاهان سبز تبدیل به کربوهیدرات یا انرژی شیمیایی می‌شود.

اگر چه آب خالص در طبیعت یافت نمی‌شود. اما آب خالص مایعی بی‌رنگ، بی‌بو و بی مزه است که دارای نقطه انجماد صفر و نقطه جوش 100 درجه سانتی گراد می‌باشد ساختار شیمیایی آن به صورت  H2O  است که به احتمال کمتر از 3/0 درصد آب‌های موجود در طبیعت بر دارنده ایزوتوپ‌های H4O2 ،  H6O3  نیز می‌باشند. آب در چرخه گردش خود قادر است املاح و گازهای موجود در طبیعت را به صورت محلول در آورده و بسیاری از آلودگی‌ها را همراه خود به حرکت در آورد. آب باران قبل از رسیدن به زمین ناخالصی‌های موجود در هوا نظیر ذرات، گازها، مواد رادیواکتیو و میکروب‌ها را به سطح زمین آورده و در حین حرکت در زمین نیز آلاینده ها را با خود حمل می‌کند. به علاوه آب‌های جاری اغلب دریافت کننده فاضلاب‌ها و مواد زائد ناشی از فعالیت‌های انسانی می‌باشند.

بسیاری از مشکلات بهداشتی کشورهای در حال پیشرفت، عدم برخورداری از آب آشامیدنی سالم است. از آنجایی که محور توسعه پایدار، انسان سالم است و سلامت انسان در گرو بهره مندی از آب آشامیدنی مطلوب می‌باشد بدون تامین آب سالم جایی برای سلامت مثبت و رفاه جامعه، وجود ندارد. آب از دو بعد بهداشتی واقتصادی حائز اهمیت است. از بعد اقتصادی به حرکت درآورنده چرخ صنعت و رونق بخش فعالیت کشاورزی است. از بعد بهداشتی آب با کیفیت، تضمین کننده سلامت انسان است. آب با شکل ظاهری و با وسعت محتوایی آن دنیای زنده دیگری است.
اگر چه از دید ما پنهان است، اما آب دارای آثار بسیار زیادی در حیات جانداران به ویژه انسان میباشد. آب آشامیدنی علاوه بر تامین مایع مورد نیاز بدن به مفهوم مطلق آن یعنی H2O ، در بردارنده املاح و عناصر ضروری برای موجود زنده و انسان می‌باشد. کمبود پاره ای از آن‌ها در آب ایجاد اختلال در بدن موجود زنده می‌کند و منجربه بروز برخی بیماری‌ها می‌شود.
فقدان ید و فلوئور و ارتباط آن‌ها با گواتر اندمیک و پوسیدگی دندان‌ها به ترتیب بیان کننده این اهمیت است. علاوه بر مواد شیمیایی، موجودات ذره بینی گوناگونی نیز در آب پیدا می‌شوند که بعضی از آنها بیماری زا بوده و ایجاد بیماری‌های عفونی خطرناکی می‌کنند. بهسازی آب رابطه مستقیمی با کاهش بیماری‌های عفونی دارد. بطوری که پس از تامین آب آشامیدنی سالم میزان مرگ از وبا 1/74 درصد، میزان مرگ از حصبه 3/63 درصد، میزان مرگ به علت اسهال خونی 1/23 درصد و میزان مرگ از بیماری اسهال 7/42 درصد کاهش یافت. بنابراین برنامه ریزی و هزینه در جهت تامین آب سالم سرمایه گذاری قابل توجهی برای آینده خواهد بود. تهیه و تامین آب آشامیدنی سالم برای جامعه یکی از موثرترین و پایدارترین فنآوری‌ها برای ارتقاء سلامت جامعه است

آب مصرفی برای تولید محصولات مختلف شاید در ابتدا مهم تلقی نشود ولی با تشدید بحران کم آبی در کشور تولید برخی محصولات تحت الشعاع قرار می گیرد.
آب مجازی یکی از مقوله های تاثیر گذار بر مصرف آب در کشور به حساب می آید که در صورت عدم توجه در چگونگی مصرف آن می تواند پیامدهای ناخوشایندی برای منابع آبی کشور به دنبال داشته باشد.
با تشدید بحران آب در کشور اهمیت توجه به این موضوع افزایش یافت و صحبت از آن را بر سر زبان ها انداخت. توجهی که سبب زیر ذره بین رفتن اصلی ترین نمونه آب مجازی یعنی محصولات کشاورزی شده و در نهایت مخالفت ها برای کشت برخی محصولات در استان های خشک و یا در کل کشور آغاز شده است.
میزان مصرف آبی که در ابتدا به چشم نمی آید ولی با دقت بیشتر متوجه سهم کلان این بخش می شویم به گونه که بنا بر بررسی های صورت گرفته برای  یک عدد سیب زمینی ۱۰۰ گرمی در حدود ۲۵ لیتر و برای برداشت یک عدد سیب ۱۰۰ گرمی ۷۰ لیتر، یک کیلوگرم خیار ۲۰۰ لیتر، هندوانه یک کیلوگرمی ۵۰۰ لیتر، یک کیلوگرم ذرت ۷۶۰ لیتر، یک کیلوگرم گندم ۱۳۰۰ لیتر و یک کیلوگرم برنج ۴۰۰۰ لیتر آب نیاز دارد.
میزان مصرف آب به دست آوردن محصولات گوشتی همچون یک کیلوگرم گوشت مرغ ۴۰۰۰ لیتر و برای به دست آوردن یک کیلوگرم گوشت گاو ۱۵۰۰۰ لیتر آب است.
سایر محصولات نیز میزان مصرف قابل توجه دارد به گونه ای که برای یک جفت کفش چرم ۸۰۰۰ لیتر، یک پرس چلوکباب ۴۸۰۰ لیتر و یک ساندویچ همبرگر ۲۵۰ گرمی ۲۴۰۰ لیتر آب مصرف می کند.

این نکته قابل توجه است که در بخش صنعت، برای تولید یک دستگاه خودرو ۸۰۰۰۰۰ لیتر آب مورد استفاده قرار می گیرد.

ظرفیت سرمایش آبسردکن های آنی

حداکثر آب خنک قابل ارائه در یک ساعت در اصطلاح ظرفیت سرمایش دستگاه آبسردکن نامیده می شود. 

این ظرفیت بسته به نوع و کیفیت دستگاه آبسردکن متفاوت می باشد. وجود محدودیت در سیستم سرمایش از جمله معایب دستگاه های آبسردکن قدیمی بود. این مشکل سبب می گردد در ساعات شلوغ روزهای گرم سال، افراد با مراجعه به آبسردکن ، آب گرم بنوشند.
همانطور که گفته شد آبسردکن های قدیمی از یک مخزن جهت خنک کردن آب بهره می برند. در بالای مخزن یک شناور تعبیه شده است. با برداشت آب از آبسردکن شناور مخزن پایین آمده و آب گرم وارد مخزن می گردد در نتیجه دمای کلی آب بالا می رود. از طرفی سیستم سرمایش جهت خنک کردن دوباره آب داخل مخزن شروع به کار می کند. البته فرآیند اختلاط آب گرم و سرد بسیار سریعتر از فرآیند انتقال حرارت و خنک شدن آب به وقوع می پیوندد. لذا در صورتی که افراد زیادی ، در زمان کوتاهی به آبسردکن مراجعه کنند فرآیند گرم شدن آب از فرآیند سرد شدن ( که نیاز به زمان دارد ) پیشی می گیرد. یکی از راهکارهایی که برای کوتاه کردن زمان خنک شدن بکار می رود افزایش توان سیستم سرمایش است که متاسفانه منجر به مصرف بی رویه برق می گردد بدین ترتیب دستگاه های قدیمی حتی قادر نیستند ظرفیت اعلام شده توسط سازندگان را به طور پیوسته تحویل دهند.
با توجه به نحوه عملکرد آبسردکن آنی ، همیشه مقداری انرژی جهت خنک کردن آب مصرفی به صورت ذخیره وجود دارد. این مقدار انرژی بسته به ظرفیت دستگاه از چند ساعت تا چند هفته می تواند عملیات خنک کردن آب مصرفی را به طور پیوسته به انجام برساند. این گونه است که با مصرف پی در پی از آبسردکن آنی ، آب گرم نمی شود. و همگان فارغ از تاخر و تقدم در مراجعه به آبسردکن آب سرد می نوشند.

 

.

روش تصفیه آب

روشهای تصفیه آب

 

مهمترین دلیل تصفیه آب حذف عوامل بیماریزا و ناخالصی های معلق و کلوئیدی است . آب آشامیدنی باید عاری از موادیکه بنحوی رنگ و بو و طعم نامطبوع تولید میکنند باشد بعلاوه باید در مصرف عادی چون پخت و پز و شستشو مشکل ایجاد نکند و در صنایع نیز آب مصرفی باید موجب پیدایش رسوبات سخت در جدار دیگهای بخار که علاوه بر فرسودگی باعث ازدیاد مصرف سوخت میگردد نشود . با توجه به موارد ذکر شده آب باید مورد تصفیه قرار گیرد . مهمترین روشهای تصفیه قابل پیش بینی برای آبهای معمولی عبارتند از :

1) گرفتن مواد درشت به کمک اشغالگیر

2) ته نشین کردن مواد خارجی معلق در آب

3) تصفیه آب بوسیله صافیها

4) حذف برخی از مواد اضافی موجود در آب به کمک هوادهی ، مواد شیمیایی مختلف و روشهای متعدد دیگر

5) گندزدایی (ضد عفونی)

 

1_  آشغالگیر :

قبل از ورود آب به تصفیه خانه به کمک شبکه های آشغالگیر ، مواد بزرگ شناور در آب گرفته میشوند در صورت زیاد بودن مواد شناور در آب برای جلوگیری از بسته شدن شبکه های نامبرده آنها را در دو یا سه ردیف با سوراخهای گوناگون قرار میدهند . شبکه های آشغالگیر بیشتر برای برداشت آب از منا%DNyع سطحی مانند رودخانه ها می باشد .      

 

2 _ حوضچه های ته نشینی :

الف ) ته نشینی بدون استفاده از مواد شیمیایی :

تصفیه در استخرهای ته نشینی را معمولاً تصفیه مقدماتی آب نیز می نامند چون آبهای موجود در طبیعت دارای مقداری مواد معلق می باشند که در مرحله اول باید از آب گرفته شوند لذا آبرا وارد استخرهای بزرگی میکنند و از سوی دیگر خارج می نمایند . سرعت آب باید 2 تا 10 میلی متر در ثانیه باشد . این سرعت کافی است که به ذرات معلق امکان ته نشینی را بدهد . این کار ممکن است به شکل متناوب نیز صورت گیرد . یعنی استخری را پر از آب کرده بگذارند ته نشین شود و سپس آب را خالی نموده و استخر را بشویند این شکل کار تنها برای جریانهای کم امکان پذیر است و نیاز به تعداد زیادی استخر دارد و امروزه کمتر مورد استفاده قرار می گیرد . آب معمولاً باید 2 تا 12 ساعت در استخر بماند که بستگی به درجه ناخالصی آب و ابعاد استخر دارد . هرچه استخر گودتر باشد فاصله زمانی در شستشوی آن بیشتر است . شکل استخر باید به گونه ای طراحی شود که از ایجاد جریان تند در سطح آب جلوگیری شود و آب در تمام استخر جریان داشته باشد .

 
ب) ته نشینی با استفاده از مواد شیمیایی :

برای کوتاه کردن مدت زمان ته نشینی و نیز برای کم کردن مقدار نمکهای محلول در آب غالباً استخرهای معمولی ته نشینی کفایت نکرده و کاربرد مواد شیمیایی جهت تصفیه آب لازم می گردد .

مواد شیمیایی که برای ته نشینی مواد خارجی آب مصرف می شوند بدو صورت زیر کار میکنند :

نخست مواد شیمیایی مصرفی که بیشتر دارای بار الکتریکی مثبت می باشند مواد ریز معلق در آب را معمولاً دارای بار منفی هستند بدور خود جذب کرده و ذرات معلق بزرگتر و سنگین تری را می سازند و برای ته نشینی آماده میکنند . این پدیده را انعقاد می نامند .

در مرحله دوم مواد شیمیایی با نمکهای محلول در آب ترکیب شده و از نمکهای محلول ، نمکهای نامحلول بوجود می آورند و انها را برای ته نشینی آماده می سازند .

Packham و Miller جزو اولین کسانی هستند که در زمینه انعقاد و بخصوص اثر املاح آب و PH و نوع مواد معلق در عمل انعقاد مطالعاتی انجام داده اند و مشخص نموده اند که عمل انعقاد اصولاً می تواند باعث حذف و یا کاهش مواد زیر گردد .

v    کدورتهای ناشی از مواد معدنی و آلی

v    رنگهای حقیقی و ظاهری    

v    انگلها و انواع میکروارگانیسم ها

v    مواد مولد بو و طعم

مواد شیمیایی که در تصفیه آبهای آشامیدنی بکار می روند بسیار متنوع بوده و از مهمترین آنها سولفات آلومینیوم ، آلومینات سدیم ، آهک ، کلرور آهن ، سولفات و سولفیت آهن و سولفات مس را میتوان نام برد .

برای کاربرد مواد شیمیایی در تصفیه آب از استخرهای ویژه ای استفاده میگردد که از انواع معروف این استخرها ، دو نوع آن با اسامی استخرهای ته نشین اکسیلاتور و پولساتور قابل ذکرند .

امروزه جهت بهبود در کیفیت عمل ته نشینی ، علاوه بر استفاده از منعقد کننده ها ، از مواد دیگری نظیر کربنات سدیم ، سیلیس فعال ، مواد جذب کننده و پلی الکترولیت ها که به کمک منعقد کننده ها موسومند استفاده میگردد .

 

3 _ صافی ها :

صاف کردن عبارت است از عبور مخلوط مایع و جامد از روی لایه های متخلخل که در اثر آن مواد معلقی که ابعاد آنها بزرگتر از تخلخل لایه ها باشد در سطوح متخلخل گرفته میشوند .

صافی ها برای تصفیه آب چند کار را همزمان انجام می دهند :

الف) تصفیه مکانیکی به صورت صاف کردن آب و گرفتن مواد کلوئیدی و آلگها و انگلهای موجود در آب. شدت اینکار بسته به بزرگی و کوچکی خلل و فرج لایه ماسه دارد .

ب) در اثر خاصیت جذب سطحی دانه های ریز ماسه مواد کلوئیدی در آب را بدور خود جمع می کنند .

ج) اکسیداسیون مستقیم مواد معدنی و آلی آب با کمک اکسیژن محلول در آب .

د) کمک به رشد و تکثیر باکتری های هوازی که بصورت لایه لجن در روی ماسه ها نمودار می گردد . این باکتری ها با ترشح دیاستازهایی مواد آلی را اکسید کرده و یا با تغذیه آنها تولید نیتراتها و فسفاتها را می نمایند . در روزهای اول کار صافی ها ، به علت نبودن لایه لجن نامبرده ، تصفیه با کمک باکتریها رخ نمی د هد و نیز اگر سرعت جریان آب در صافی زیاد باشد عمل تصفیه با کمک باکتریها ناچیز خواهد بود .

صافی ها را از نقطه نظر سرعت کارشناسان یعنی جریان آب در ماسه به 2 دسته کند و تند تقسیم می نمایند .

 

صافی های کند :

از خواص این صافی ها همانا کمی سرعت جریان آب در ماسه آنها می باشد که مقدارش 05/0 تا 5/0 متر در ساعت ( بطور متوسط 1/0 تا 2/0 متر در ساعت ) است . بلندی آبرا روی ماسه برابر 3/0 تا 1 متر بر می گزینند . قدرت صافی یعنی مقدار آبی که در روز می تواند تصفیه کند برابر است یا 5/2 تا 7 متر مکعب آب در هر متر مربع از سطح صافی . ماسه مصرفی را معمولاً از جنس کوارتز با قطرهای 2/0 تا 2 میلی متر (مناسب ترین قطر 3/0 تا 4/0 میلی متر) و کلفتی لایه ماسه فعال را 5/0 تا 2/1 متر انتخاب می کنند . قطر دانه های موثر ماسه برای صافی های تهیه کننده آب آشامیدنی ریزتر از صافی های تصفیه کننده آب کارخانجات می باشند . برای اینکه آب در حین گذشتن از صافی ماسه های نرم را با خود نبرند ، زیر لایه ماسه فعال یک لایه نگهدارنده پیش بینی می کنند که قطر دانه های آن 2 تا 25 میلی متر باشد . کلفتی این لایه حدود 20 تا 400 میلی متر در نظر گرفته میشود . بسته به درجه آلودگی آب پس از چند روز تا حداکثر دو ماه کار کردن ، بعلت کثیف شدن لایه ماسه ، افت فشار در صافی افزایش یافته و راندمان آن به شدت پایین آمده ، شستشوی آن لازم می گردد که به روشهای زیر انجام می گیرد . در صورتیکه در ساختمان صافی از یک یا چند لایه نگهدارنده استفاده شده باشد برای تمیز کردن آن بایستی قسمتی از لایه روئین ماسه را به کلفتی 2 تا 3 سانتی متر برداشت و سپس سطح صافی را دوباره صاف نموده و آنرا مورد بهره برداری قرار داد . پس از چند بار که اینکار تکرار شد و کلفتی لایه های برداشته شده به 30 تا 40 سانتی متر رسید باید ماسه های برداشت شده را پی از شستشو دوباره روی صافی قرار دهند . برداشت لایه های کثیف روی صافی در تأسیسات کوچک با دست و در صافی های بزرگ با کمک ماشین های مخصوص انجام می گیرد . در طرح صافی ها باید توجه شود که که بعلت نیاز به شستشوی صافی و برای جلوگیری از ایستادن کار تصفیه خانه ، حداقل دو صافی در کنار هم کار کنند . برای اینکه صافی پس از شستشو و از دست دادن لایه زیستی خود بتواند تصفیه بیولوژیکی را تجام دهد در روزهای اول پس از شستشو ، مقداری سولفات آلومینیوم روی قشر ماسه می پاشند . از آنجا که سطح صافی از تقسیم دبی آب مورد تصفیه بر سرعت جریان آب در ماسه بدست می آید و سرعت جریان آب در صافیهای کند کمتر میباشد لذا صافی های کند دارای حجمی بزرگ بوده ، تأسیسات آن گران و مدت تصفیه زیاد خواهد بود .

 با اینحال تصفیه آب در صافی های کند بعلت تماس بیشتر آب با لایه های زیستی ، خیلی بهتر انجام می گیرد .

صافی های تند :

اختلاف اصلی اینگونه صافی ها با صافی های کند در سرعت و در نتیجه درجه تصفیه آنهاست . در این صافی ها سرعت جریان آب در ماسه خیلی بیشتر است و لذا تصفیه زیستی در آن خیلی کم انجام میگیرد . بعلاوه روش شستشوی صافی های تند برخلاف صافی های کند که اغلب با برداشتن لایه های کثیف روی صافی عملی است تنها با کمک جریان وارونه آب و هوای فشرده در ماسه بوده ، این صافی ها بجای لایه نگهدارنده از شن و ماسه درشت و لوله های زهکشی معمولاً از پستانکهایی که بفواصل حدود 10 سانتی متر از هم در جاسازیهای پیش بینی شده در کف صافی پیچ می شوند استفاده میشود . پستانکهای نامبرده که از پلاستیک و کائوچو و یا فلز است زنگ نزن ساخته می شوند دارای شیارهایی هستند که از آن راه آب تصفیه شده به قسمت زیر صافی می رود و بعلت کوچکی این شیارها دانه های ماسه نمی تواند از آنها بگذرند .

روش شستشو در 3 مرحله زیر انجام می گیرد :

1) با کمک یک کمپرسور هوای فشرده باندازه کافی در جهت عکس جهت جریان آب در صافی در حالت تصفیه در ماسه میدمند که 2 تا 1 دقیقه طول می کشد .

2) در این مرحله آب و هوای فشرده از همان مجرا در صافی وارد میشود .

3) مرحله سوم جریان هوا قطع و جریان آب با همان میزان قبلی لجن های بدست آمده از شستشوی صافی را به کانال هدایت فاضلاب می فرستند تا اینکه آب روی صافی کاملاً زلال گردد مدت زمان مرحله سوم نیز 2 تا 1 دقیقه می باشد .

معمولاًٌ آب حاصل از شستشوی صافی را در مخازن جمع آوری و پس از ته نشینی آب صاف شده را بعنوان بازیافتی در مدار تصفیه خانه وارد می سازند .

میزان سرعت آب در صافی های تند در حدود 120 متر مکعب در متر مربع در روز می باشد که با روشهای جدید به حدود 240 متر مکعب در متر مربع در روز رسیده است .

 

صافی های تحت فشار :

اصول کار صافی های تحت فشار شبیه انواع دیگر صافی ها بوده جز اینکه شن و ماسه و شبکه های زهکشی آن در داخل استوانه ای قرار دارد که تحت فشار آب میباشد .

اگرچه تصفیه اولیه برای صافی ها نیز ضروری است ولی از آنجا که کاربرد این صافی ها برای اجتماعات کوچک و موسسات بوده به دلیل کمبود جا و نیروی انسانی معمولاً از تصفیه اولیه چشم پوشی می شود . لذا آب مورد تصفیه می بایست تیرگی زیادی نداشته باشد .

4_ حذف برخی از مواد اضافی موجود در آب :

 حذف بو و طعم

پیدایش بو، رنگ و طعم در آبهای سطحی و زیر زمینی از مشکلاتی است که عوامل متعددی چون پسابهای صنعتی ، کشاورزی و فاضلابهای شهری ، توسعه شهرنشینی و پیشرفت صنایع در ایجاد آن موثرند . احساس بو وطعم تقریبا بهم مربوط است و اعتراض به طعم های بد آب همیشه با اعتراض به بوهای بد آب توام است . با توجه به حساسیت ذائقه و شامه افراد مختلف در برابر بو و طعم های گوناگون ، مشکل بتوان از منابع موجود آب بی بو و بی طعم بر اساس استاندارد های جهانی تهیه نمود . لیکن بر حسب امکانات اقتصادی و توسعه بهداشتی در هر منطقه سعی می شود تا آنجا که ممکن است رنگ و بو و طعم اضافی آبرا حذف نمایند که این عمل با روش هوادهی و استفاده از موادی چون پرمنگنات پتاسیم ، کلر و ذغال فعال عملی است .

روش هوادهی در تصفیه آب آشامیدنی کاربرد فراوان دارد . هوادهی برای خروج گازهای مختلف چون انیدرید کربنیک ، هیدروژن سولفوره و یا عوامل گازهای دیگری که باعث بو و مزه نامناسب در آب شده اند انجام می گیرد . از سوی دیگر هوادهی باعث اکسیداسیون نمکهای فرو و منگنز بصورت رسوب آنها گردیده و همچنین باعث اکسیداسیون فنولها و مانع توسعه موجودات ریز آب می گردد. بطور کلی هوادهی به آب را میتوان یک عمل خالص سازی تلقی نمود .

پرمنگنات پتاسیم نیز قادر است در غلظت های مناسب بوهای مختلف را به سرعت و شاید بهتر از هر اکسیدان دیگر زایل کند . ازن که عامل اکسید کننده قوی است بدلیل عملکرد فوری مورد توجه بوده و در بسیاری موارد بهتر از کلر که زمان تماس زیادتری نیاز دارد عمل می نماید . ذغال نیز از مدتها قبل بعنوان عامل حذف بو و طعم مورد استفاده بوده است که اینک نوع جدیدی از آن بنام ذغال فعال که بدو صورت پودر و دانه مورد استفاده است عملا جایگزین ذغال معمولی گردیده و مصرف آن در صنایع تصفیه آب عمومیت یافته است .

 

جذب گاز کربنیک اضافی از آب

وجود گاز کربنیک آزاد و اضافی در آب سبب تاثیر روی جدار ظرفها و لوله های بتنی و فرسایش آنها گردیده و درجه سختی آب را افزایش می دهد . از سوی دیگر تاثیر آبهای اسیدی روی لوله های فولادی گالوانیزه سبب افزایش مقدار ترکیبات محلول روی و سرب در آب میگردد که اثرات مسموم کننده در انسان دارند. مقدار گاز کربنیک اضافی را می توان  به روشهای مکانیکی مانند هوادهی و یا با استفاده از ترکیبات شیمیایی نظیر آب آهک و سنگ دولومیت از آب جدا کرد .

 

کاهش درجه سختی آب

در سالهای اخیر میزان تهیه آب سبک افزایش یافته که دو دلیل عمده برای این امر میتوان ذکر نمود :

اولا پیدایش و پیشرفت صنایع جدید که تمامی آنها نیاز به آب سبک شده دارند . ثانیا پیشرفت تمدن و پی بردن افراد بخواص آبهای سبک و ارزش اقتصادی آنها نسبت به آبهای سنگین.

سختی آب کلاً به وجود کربناتها ، بیکربناتها ، سولفاتها و کلرورهای فلزات کلسیم و منیزیم ، آهن ، منگنز و آلومینیوم مربوط است ولی 3 فلز اخیر بمقادیر جزئی در آب موجودند لذا اثر آنها در سختی آبها خیلی کم است و سختی آب معمولا در اثر وجود نمکهای محلول کلسیم و یا منیزیم در آن می باشد .

سختی آبها بوضع زمین شناسی محلی که آب با آن تماس دارد مربوط بوده و مقدار آن در آبهای سطحی و زیرزمینی و بالاخره کلیه آبهای موجود در زمین متفاوت است . سختی آب شامل سختی موقت و دائم می باشد سختی موقت را می توان با جوشاندن آب حذف نمود ولی  سختی دائم فقط با مصرف مواد شیمیایی ممکن است کم و یا حذف گردد. سختی را در 2 نوع کربناتی و غیر کربناتی نیز تقسیم بندی نموده اند که سختی کربناتی ، کربناتها و بیکربناتهای کلسیم و منیزیم و سختی غیر کربناتی ، شامل سولفات و کلرور آن دو می باشد . روشهای متداول برای کاهش سختی آب  عبارتند از :

الف) روش تعویض یونها :

در این روش با ترکیب شیمیایی ، یون کلسیم و منیزیم را در بی کربنات آنها با یون نمک دیگری مانند سولفاتها ، نیتراتها و فسفاتها عوض می کنند . در روش تعویض یونها تمام نمک کلسیم و منیزیم از آب گرفته می شود و گاز کربنیک باقی مانده بصورت گازی محلول در آب و خورنده نمودار می گردد که باید از آب گرفته شود .

لذا پس از فعل و انفعالات شیمیایی نامبرده شده بایستی بوسیله هوادهی و یا گرم کردن آب گاز کربنیک محلول در آنرا بیرون آورد . بعلاوه در این روش درجه سختی آب خیلی پایین می آید و برای آشامیدن مناسب نیست لذا آب سبک شده را دوباره با نسبت دلخواهی با آب سخت می آمیزند و سپس بکار میبرند.

پر استعمال ترین روش تعویض یونی روش پرموتیت است که در آن آب سخت را از صافی های سربسته زیر فشار می گذارند . در این صافی ها ذرات سیلیکات آلومینیوم یعنی زئولیت بصورت طبیعی خود یا بصورت مصنوعی (پرموتیت ) قرار دارد . بسته بدرجه سختی آبی که تصفیه می گردد زئولیت ها پس از مدتی خاصیت خود را از دست می دهند که در اینصورت بایستی با جریان آب نمک غلیظی سیلیکات کلسیم و منیزیم بدست آمده در صافی را دوباره به زئولیت کاآمد تبدیل نمود . بجای پرموتیت می توان از ترکیبات دیگری نظیر وفاتیت و لواتیت استفاده نمود .

ب) استفاده از آهک :

این روش برای آبهایی که سختی کربناتی بسیار دارند مناسب است . بوسیله این روش می توان مقدار سختی آبرا تا 35 میلی گرم  در لیتر پایین آورد . آهک را بصورت آب آهک و یا پودر آهک بکار می برند که میزان مصرفی 35 تا 50 گرم برای هر متر مکعب می باشد . کاربرد آب آهک برای کاهش درجه سختی آب معمولا وقتی انجام میگیرد که همراه سختی های ناپایدار ،آب دارای سختی پایدار نیز باشد . در اینصورت برای کاهش سختی پایدار علاوه بر آب آهک از کربنات سدیم نیز استفاده می شود . لازم به یادآوری است که آب خیلی سبک از نظرآشامیدن خوشمزه نبوده و آب آشامیدنی حداقل بایستی حدود 30 میلی گرم در لیتر  سختی داشته باشد . حداکثر میزان سختی نیز در برخی طبقه بندیها ، 300  میلی گرم در لیتر تعیین گردیده است .

 

گرفتن آهن و منگنز اضافی از آب

آهن و منگنز در آب بیشتر بصورت بی کربنات ها و یا سولفاتهای دو ظرفیتی این فلز ها که هر دو محلولند یافت می شوند. برای کم کردن مقدار آهن و منگنز باید بوسیله اکسیداسیون ، محلولهای بی رنگ این فلزات دو ظرفیتی را تبدیل به ترکیبات رنگی و نامحلول فلزات سه ظرفیتی نمود . برای اکسیداسیون نمکهای دو ظرفیتی آهن و منگنز دو روش متداول است .

الف ) روش هوادهی :

مناسبترین روش جدا کردن نمکهای آهن و منگنز در آب ، روش هوادهی است که در مورد نمکهای منگنز عمل هوادهی خیلی شدیدتر انجام می گیرد . باید توجه داشت که گند زدایی آب با کلر باید همیشه پس از کاستن نمک های آهن صورت گیرد زیرا در غیر این صورت مقدارز یاد ی کلر ، صرف اکسیداسیون  ترکیبات دو ظرفیتی آهن میگردد.

ب)استفاده از روش شیمیایی:

وقتی مقدار آهن در آب زیاد نباشد (کمتر از 3 میلی گرم در لیتر ) میتوان بجای هوادهی از صافیهای تند زیر فشار دولومیتی استفاده نمود . همچنین می توان اکسیداسیون را با اضافه کردن ترکیب هایی مانند پرمنگنات پتاسیم به آب و سپس با استفاده از منعقد کننده هایی مانند آلومینات سدیم ویا سولفات آلومینیوم ، جدا کردن آهن را در استخرهای ته نشین مانند اکسیلاتور انجام داد.

 

گرفتن چربی

در آبهائی که مقدارچربی آنها زیاد است برای گرفتن آن میتوان از روشهای زیر استفاده نمود .

الف) روش مکانیکی: برای جدا کردن مقدار چربی زیاد ( بیش از 5 میلی گرم در  لیتر ) از استخرهای ته نشینی ویا حوضچه های چربی گیر استفاده می شود .

ب) کاربرد کربن فعال : برای جدا کردن مقادیر کم چربی (کمتر از 5 میلی گرم در لیتر ) لایه ای از پودر ذغال را روی صافی قرار می دهند و آبرا از صافی می گذرانند. قطر دانه های ذغال حدود 1 میلی متر و سرعت جریان آب در صافی 5 تا 6 متر در ساعت باید برگزیده شود . مقدار مصرف ذغال 400 گرم ودر خشک  برای هر متر مکعب آب می باشد . لایه ذغال پس از مدتی باید عوض شود .

 

کنترل میزان فلوئور موجود در آب

پس از کشف رابطه فلوئور با بهداشت دندانها ، بمنظور حذف آن و یا اضافه کردن آن به آب اقداماتی انجام گرفته است . روش کلی حذف مقدار زیادی آن ، به کمک مبادله کننده های آنیونی بوده که خیلی مناسب می باشد . مصرف فسفات تری کلسیک که با فلوئور ایجاد فلوئورو آپاتیت می کند و همچنین پودر استخوان بدون مواد آلی  که ایجاد کربوناتو آپاتیت میکند نیز متداول است . روش دیگری که مقرون بصرفه است بطریق عبور آب از بسترهای سولفات آلومینیوم ، رس و سیلیس فعال می باشد .

فلوئور زنی  بر عکس حذف آن ، ساده و نسبتا ارزان است . مواد مصرفی مانند فلوئور کلسیم یا سدیم ، اسید فلوئوسیلیکات سدیم بوسیله دستگاههای مخلوط کننده بطور یکنواخت قبل از کلر زدن و یا بعد از صاف کردن به آب اضافه می گردند . بهرحال در میزان فلوئور آب بایستی دقت کافی بعمل آید تا خطراتی ایجاد نکند .

استانداردهای موجود ، میزان فلوئور مورد نیاز برای ممانعت از پوسیدگی و فساد ، مخطط یا خالدار شدن دندانها را بین 6/0 تا 5/1 میلی گرم در لیتر تعیین نموده است .

 

شیرین کردن آبهای شور

اقیانوسها یکی از بزرگترین منابع ذخیره آب میباشند ولی با داشتن حدود 5/3 درصد وزنی املاح ، استفاده مستقیم آنها در بیشتر موارد دچار اشکال میشود . چون آب مصرفی در صنعت و کشاورزی و شرب هر یک مشخصات خاصی دارند که با آب اقیانوسها و دریاها مطابق نیست ، لذا حذف قسمت اعظم املاح آب اقیانوسها و انجام پاره ای تغییرات در ترکیبات آنها قبل از مصرف حتمی و ضروری است .

مهمترین املاحی که از آب اقیانوسها و دریاها برای شیرین کردن باید حذف شود کلرور سدیم است که به شوری آب موسوم بوده و مقدار متوسط آن 34 گرم در لیتر میباشد . همچنین مقادیری از املاح کلسیم و منیزیم نیز ممکن است در آب دریاها موجود باشد که گاهی در تهیه آب شیرین ایجاد اشکال می نماید .

روشهای شیرین کردن آب بسته به مقدار نمکهای موجود در آن متفاوت بوده و مهمترین این روشها عبارتند از :

الف) روش تقطیر

ب) روش الکترودیالیز

ج) روش استفاده از مبادله کننده های یونی

د) روش انجماد

علاوه بر روشهای فوق ، استخراج آب شیرین از آبهای شور با استفاده از حلالهای مختلف ، روش اسمزی و روش تقطیر در فشار بحرانی نیز امکان پذیر است که هنوز مطالعات کافی روی این روشها انجام نشده و بطور قطع نمی توان در مزایا و معایب آنها اظهار نظر نمود .

برخی مواقع برای اینکه قیمت آب بدست آمده کمتر گردد چندین روش را با هم تلفیق نموده و تواماً مورد استفاده قرار میدهند .

5_ ضد عفونی :

دلیل اصلی ناپاکی برخی از آبهای شرب وجود باکتریهای بیماریزا در آنها میباشد . بدین سبب پاک کردن آب از نظر میکروبها از یک طرف و نظارت صحیح در آلوده شدن آب در دستگاه توزیع تا مصرف کننده از طرف دیگر مطرح است .

صاف کردن و دیگر عملیات فیزیکی می توانند آبرا پاک سازند ولی در واقع اعمال فوق نمی توانند بطور مطلق اطمینان خاطر برای مصرف کنندگان داشته باشند . چنانچه آبی در اصل پاک باشد و در شبکه توزیع به دلیلی آلوده شود لزوم ضد عفونی آب برای اطمینان  نیز ضروری است . از موادیکه معمولاً  برای ضد عفونی آب  بکار میرود : ازن ، یدو برم ، اشعه ماوراء بنفش و کلر قابل ذکرند که کلر و ترکیبات آن به دلیل ارزان بودن و مطمئن بودن بیش از سایر مواد مورد مصرف است .

در مورد عمل ضد عفونی کنندگی کلر آنچه که امروزه مورد قبول اکثریت میباشد این است که کلر با پوسته سلول و مواد پروتئینی و ازته درون سلول ترکیب شده و مانع عملیات حیاتی سلول می شود .

کلر وقتی به آب اضافه میشود تولید اسیدهای هیپوکلرو و هیپیوکلریت می نماید

در مرحله بعد اسید هیپوکلرو خود به یون   و یون  هیپوکلریت یونیزه می گردد .

و بهترین PH برای این عمل بین 6-5 می باشد .
مقدار کلر اضافه شده به آب شرب بایستی در حدی باشد که مقدار جزئی باقیمانده داشته باشد در آبرسانی میزان مصرفی برای کلر زنی معمولاً از یک گرم برای هر متر مکعب آب تجاوز نمی کند . در موقع بیرون آمدن آب از تصفیه خانه نیز باید میزان کلر باقیمانده در آب کنترل شده و از 3/0 گرم در هر متر مکعب بیشتر نباشد .