در این مقاله به بررسی این موضوع و نحوه انتخاب دستگاه تصفیه آب چاه مناسب پرداخته می شود. سرفصل های مهم این مقاله به شرح زیر می باشد:
- چه دستگاهی برای تصفیه آب چاه مناسب است؟
- دستگاه های حذف ذرات معلق و کدورت از آب
- دستگاه حذف آهن و منگنز از آب
- دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس (RO)
یکی از مهمترین موضوعاتی که باید به آن توجه داشت این است که برای تصفیه آب چاه، یک دستگاه مشخص و ویژه وجود ندارد. دستگاه ها و فیلترهای مختلفی برای تصفیه آب چاه وجود دارند و انتخاب دستگاه مناسب، نیازمند بررسی کیفیت آب و نوع استفاده و کاربری آب تصفیه شده دارد.
دستگاه های مختلفی برای تصفیه آب چاه مورد استفاده قرار می گیرند که هرکدام برای از بین بردن بخشی از مشکلات آب چاه بوده و مزایا و محدودیت های مخصوص به خود را دارند.
برای انتخاب دستگاه تصفیه آب چاه مناسب، نیاز به اطلاعات زیر است:
- کیفیت آب: آنالیز کیفی آب، اصلی ترین و مهمترین اطلاعاتی است که برای انتخاب دستگاه تصفیه آب چاه مورد نیاز است. میزان املاح و میکروارگانیسم های مختلف موجود در آب، مهمترین معیار برای انتخاب نوع دستگاه مورد نیاز برای تصفیه آب چاه به شمار می رود.
بررسی و اندازه گیری پارامترهای کیفی آب می تواند توسط آزمایشگاه های معتبر و ارسال نمونه آب برای آنان و یا توسط تست کیت های اندازه گیری کیفیت آب توسط خود مصرف کننده انجام شود.
- میزان آب مصرفی: پارامتر مهم بعدی این است که میزان مصرف آب چاه در ساعت، اندازه گیری و یا تخمین زده شود. تمامی دستگاه های قابل استفاده برای تصفیه آب چاه، در ظرفیت های مختلفی طراحی و تولید می شوند. انتخاب ظرفیت دستگاه مناسب، بر اساس میزان مصرف آب (بر حسب لیتر یا متر مکعب) در شبانه روز و یا ساعت امکان پذیر می باشد.
با در اختیار داشتن این اطلاعات و ترجیحات و محدودیت های احتمالی مصرف کننده، می توان دستگاه های تصفیه آب چاه مورد نیاز را شناسایی و با توجه به نیاز مصرف کننده، اولویت بندی نمود.
در ادامه به معرفی مشکلات معمول آب چاه و دستگاه های تصفیه آب مناسب برای رفع آنها پرداخته می شود.
خوشبختانه علیرغم شیوع و مشکلات ناشی از وجود ذرات معلق در آب، روش های ساده و نسبتاً کم هزینه ای برای تصفیه آب دارای شن و ماسه و سایر ذرات معلق وجود دارند که در ادامه، به بررسی و ارزیابی آنها با یکدیگر پرداخته می شود.
انتخاب دستگاه مناسب، بستگی به میزان ذرات معلق و دقت مورد نیاز برای جداسازی ذرات دارد. از مهمترین و رایج ترین دستگاه های تصفیه آب برای حذف کدورت و ذرات معلق آب می توان به موارد زیر اشاره نمود:
فیلتر دیسکی یکی از بهترین روش های حذف ذرات معلق درشت مانند شن و ماسه از آب بشمار می رود. این فیلترها از تعدادی صفحه که روی هم قرار گرفته، ساخته شده اند. اساس جداسازی این فیلترها بر اساس نیروی گریز از مرکز می باشد. آب از داخل شیارهای باریک موجود در این صفحات عبور کرده و ذرات معلق در آنها باقی می مانند.
مهمترین مزیت فیلترهای دیسکی، سادگی نصب، حجم نسبتاً کم و از همه مهمتر، امکان شستشوی مجدد آن بدون نیاز به تعویض قطعات داخلی آن می باشد.
محدودیت مهم فیلترهای دیسکی، اندازه ذراتی است که به وسیله آنها از آب جدا می شوند. اکثر فیلترهای دیسکی توان حذف ذرات بالای 100 میکرون را داشته و برای حذف ذرات با سایز کوچکتر می بایست از سایر روشهای فیلتراسیون در مراحل بعدی سیستم فیلتراسیون استفاده کرد.
استفاده از فیلتر شنی یکی از اثربخش ترین و ساده ترین روش های حذف ذرات معلق مخصوصاٌ گل و لای از آب بشمار می رود. البته استفاده از فیلتر شنی برای حذف شن و ماسه از آب خیلی توصیه نشده و بهتر است برای حذف شن و ماسه از فیلترهای دیسکی استفاده شود. در مواردی که آب چاه هم دارای شن و ماسه و هم گل و لای باشد، بهتر است ابتدا از یک فیلتر دیسکی و سپس از فیلتر شنی برای تصفیه آب استفاده نمود.
عملیات شستشوی معکوس (Backwash) فیلتر شنی هم بصورت دستی و هم بصورت اتوماتیک، بسته به نوع شیر کنترلی نصب شده روی فیلتر امکان پذیر است.
در فیلترهای شنی از مواد فیلتراسیون مختلفی مانند سیلیس عادی، کریستال شیشه ای فرآوری شده و یا آنتراسیت استفاده می شود. بهترین ماده مورد استفاده در این فیلترها که از نظر قدرت جذب و طول عمر به مراتب نسبت به سایر انواع مواد فیلتراسیون برتری دارند، کریستال شیشه فرآوری شده هستند که امروزه به دلیل همین مزایای ذکر شده روز به روز بیشتر مورد توجه و استفاده قرار می گیرد. ضمن اینکه استفاده از ترکیب این مواد در لایه های مختلف بستر فیلتر نیز می توان استفاده نمود. به عنوان مثال، فیلترهای با بستر بالایی آنتراسیت و بستر پایینی سیلیس شیشه ای عملکرد بسیار قابل قبولی دارند.
قدرت جداسازی ذرات معلق توسط فیلترهای شنی بسته به نوع ماده فیلتراسیون استفاده شده در داخل آنها می تواند بین 100 تا 50 میکرون در نظر گرفته شود.
فیلتر شنی جهت تصفیه آب و حذف کدورت، گل و لای و ذرات معلق قابل استفاده در تصفیه آب های صنعتی و پیش تصفیه ورودی منازل
مشاهده مشخصات
فیلترهای الیافی از توانایی حذف ذرات معلق با سایز میکرونی بسیار ریز برخوردار هستند. فیلترهای الیافی معمولاً دارای انواع مختلفی از جمله فیلترهای نخ تابیده و یا پلی پروپیلن Melt Blown هستند که پس از جذب ذرات معلق و نفوذ آنها در فیلتر و به تبع آن افزایش افت فشار خط، میبایست با یک فیلتر جدید جایگزین شوند.
فیلترهای الیافی معمولاً بسته به تراکم مواد آنها، قابلیت حذف ذرات حدود 5 و حتی یک میکرون را دارا بوده و از این نظر، بیشترین قدرت جذب ذرات معلق را دارا هستند.
نکته مهمی که در زمان نصب این فیلترها می بایست در نظر داشت این است که در صورت بالا بودن متوسط اندازه ذرات معلق در آب (به عنوان مثال وجود شن، ماسه و یا گل و لای در آب)، نباید تنها از فیلتر الیافی استفاده کرد. زیرا در اینصورت، فیلتر الیافی بسرعت کثیف شده و تعداد دفعات تعویض آن خیلی زیاد خواهد شد. در این موارد، می بایست از ترکیب تجهیزات معرفی شده فوق استفاده و فیلتر الیافی را در آخرین مرحله سیستم تصفیه قرار داد تا اثربخشی و طول عمر لازم و مناسب را داشته باشد.
فیلترهای الیافی معمولاً در ارتفاع های 10 و 20 اینچ و قطرهای 2.5 اینچ (فیلترهای اسلیم) و 4.5 اینچ (فیلترهای جامبو) مورد استفاده قرار می گیرند. فیلتر پیش تصفیه جامبو ، متداولترین و ساده ترین نوع پیش تصفیه به شمار می رود که شامل یک هوزینگ و فیلتر الیافی 5 میکرون بوده و به سادگی می تواند در مسیر آب نصب و استفاده شود.
فیلتر پیش تصفیه جامبو دارای فیلتر پلی پروپیلن حذف ذرات معلق بالای 5 میکرون، شن و ماسه و گل و لای
مشاهده مشخصات
یکی از گزینه های خوب برای استفاده از فیلترهای الیافی، دستگاه های پیش تصفیه سه مرحله ای هستند. این دستگاه ها در سه مدل اصلی توسط شرکت آب فناور طراحی و به فروش می رسد. پکیج پیش تصفیه سه مرحله ای مدل FP--PCC-2045 دارای سه فیلتر الیافی 5 میکرون و به ترتیب، دو فیلتر کربن فعال گرانول و کربن فعال بلاک است که علاوه بر حذف ذرات معلق، کلر و بوی نامطبوع آب را نیز از بین می برند. پکیج پیش تصفیه سه مرحله ای مدل FP-SPC-2045 نیز دارای فیلترهای توری قابل شستشو، فیلتر الیافی و فیلتر کربنی است که برای آب های حاوی شن و ماسه بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
پکیج پیش تصفیه جامبو با استند فلزی به همراه فیلترهای پلی پروپیلن و کربن جهت حذف ذرات معلق، کلر، مواد آلی و همچنین بهبود طعم و بوی آب
مشاهده مشخصات
پکیج پیش تصفیه جامبو با استند فلزی به همراه فیلترهای توری پلی استر، پلی پروپیلن و کربن جهت حذف شن و ماسه، ذرات معلق، کلر، مواد آلی و همچنین بهبود طعم و بوی آب
مشاهده مشخصات
پکیج پیش تصفیه و ضدعفونی کننده مدل FP-PCPU-2045 علاوه بر حذف کدورت و ذرات معلق، قادر است تا آب خروجی از این فیلترها را به وسیله اشعه ماوراء بنفش (UV) ضدعفونی کرده و تمامی انواع باکتری، ویروس و انگل های ذاخل آب را پیش لز استفاده از بین ببرد. استفاده از این دستگاه برای آب های چاه که دارای مشکل میکروبی هستند، می تواند گزینه بسیار مناسبی محسوب شود.
علیرغم اینکه سختی آب برای سلامتی انسان ضرر جدی ندارد، اما مشکلات ظاهری ایجاد شده توسط آب با سختی بالا و همینطور مشکلاتی که در خصوص مصرف آب و انرژی برای افراد و خانوارها ایجاد می کند، مسأله ای است که همواره بحث پیشگیری از رسوب گذاری آب دارای سختی بالا را مورد توجه مصرف کنندگان و همچنین متخصصین این حوزه قرار داده است.
سختی آب باعث تشکیل رسوب در سیستم لوله کشی آب و نیز وسایل موجود در منزل که آب از داخل آنها عبور می کند، شده و به این ترتیب، موجب کاهش راندمان عملکرد سیستم آبرسانی منزل خواهد شد.
علاوه بر این مشکل، از آنجائیکه مواد شوینده بهداشتی در تماس با آب با سختی بالا به سختی کف کرده و توان شویندگی کمتری را دارند، مصرف این مواد نیز در هنگام استحمام و یا شستشوی البسه و ظروف در منازلی که سختی آب بالایی دارند، افزایش یافته و در طول زمان هزینه قابل توجهی را برای خانوار بوجود خواهد آورد.
سختی آب، ناشی از وجود میزان بالای یونهای کلسیم و منیزیم محلول در آب است. زمانی که آب (که دارای خاصیت حل کنندگی قوی است) از روی بسترهای سنگی مانند سنگ آهک (با فرمول شیمیایی CaCO3) و یا دولومیت (با فرمول شیمیایی CaMg(CO3)2) عبور می کند، این مواد معدنی بتدریج وارد آب شده و میزان سختی آب را بالا می برند. به همین دلیل عموماً سختی آب چاه از آبهای سطحی بیشتر است.
رسوب ناشی از سختی آب در واقع ترکیبات نامحلول کلسیم و منیزیوم (مانند کربنات کلسیم و سیلیکات منیزیوم) هستند. حلالیت این ترکیبات در آب با افزایش دما کمتر شده و بر روی سطوح رسوب می کنند.
بهترین روش برای حذف سختی آب، استفاده از دستگاه سختی گیر رزینی است. البته برای جلوگیری از رسوب گذاری می توان از دستگاه ضد رسوب مغناطیسی و یا الکترو مغناطیسی نیز استفاده نمود.
فرآیند سختی گیری آب (Water Softening) به معنی جایگزینی کاتیون های کلسیم (++Ca) و منیزیم (++Mg) با کاتیون سدیم ( +Na) است. این کار باعث جلوگیری از رسوب گذاری در سیستم ها و تجهیزاتی است که با آب در تماس است.
نکته بسیار مهمی که در مورد سختی گیری با رزین تبادل یونی وجود دارد، این است که طبق آنچه در مورد عملکرد رزین در این فرآیند گفته شد، عملاً یونهای سختی با یون سدیم جایگزین می شوند. بنابراین، در سختی گیر رزینی هر چند مقدار سختی کل (Total Hardness) آب کاهش می یابد، اما مقدار کل املاح موجود در آب که معمولاً با شاخص TDS اندازه گیری می شود، تغییر قابل ملاحظه ای نمی کند. در این فرآیند تنها ترکیب املاح در آب تغییر می کند.
طبیعتاً فرآیند سختی گیری بصورت دائم نمی تواند ادامه پیدا کند. زمانی که رزین تمامی یونهای متحرک سدیم خود را از دست داده و با یون های کلسیم و منیزیم جایگزین کرده باشد، رزین اصطلاحاً به حالت "اشباع" می رسد. زمانی که رزین اشباع شود، یا می بایست با رزین تازه تعویض شود و یا "احیا" شود.
دستگاه سختی گیر رزینی جهت حذف سختی با هدف کاهش رسوبگذاری آب در سیستم های لوله کشی و تجهیزات
مشاهده مشخصات
یکی دیگر از روشهای پیشگیری از رسوب گیری، استفاده از میدان مغناطیسی است. اثری که میدان مغناطیسی روی رسوب گذاری دارد، از طریق تغییر شکل کریستالهای کربنات کلسیم است. شکل کریستالی کربنات کلسیم که رسوب گذار است، کریستال "کلسیت" می باشد.
مشاهدات آزمایشگاهی نشان داده است که با عبور آب از میدان مغناطیسی، شکل کریستال کربنات کلسیم از حالت "کلسیت" به شکل کریستال "آراگونیت" که نوعی دیگر از کریستالهای کربنات کلسیم است، تبدیل می شود. کریستال "آراگونیت" در آب رسوب نکرده و نهایتاً بصورت لجن از داخل سیستم لوله کشی و تجهیزات براحتی قابل تخلیه می باشد.
میدان مغناطیسی معمولاً توسط یک عدد یا یک جفت آهن ربای دائمی ایجاد می شود. رسوب گیرهای مغناطیسی پکیج بسته به نوع طراحی می توانند در مسیر و یا دور لوله بسته شوند.
اساس کار رسوب گیر پکیج الکترومغناطیسی مانند مدل مغناطیسی است با این تفاوت که بجای استفاده از آهنربای دائمی، از جریان الکتریکی برای تولید میدان مغناطیسی استفاده می شود. این بدان معناست که رسوب گیر الکترومغناطیسی دائماً به برق متصل است که البته با توجه به مصرف برق کم، جای نگرانی از بابت هزینه وجود ندارد.
امواج الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط رسوب گیر پکیج الکترومغناطیسی نسبت به مدل مغناطیسی قوی تر بوده و از نظر تأئیرگذاری، فاصله و عدم افت عملکرد نسبت به مدل های مغناطیسی برتری دارند.
میکروارگانیسم ها موجودات زنده میکروسکوپی هستند که در نقاط مختلف زمین از جمله آب وجود داشته و زندگی می کنند. میکروارگانیسم ها هم بصورت طبیعی ممکن است در منابع آبی یافت شوند و هم به دلیل مداخلات انسانی مانند ورود فاضلاب انسانی و حیوانی به این منابع راه یابند.
برخی از انواع میکروارگانیسم ها ممکن است برای سلامتی انسان ضرر داشته باشند که اصطلاحاً به این گروه میکروارگانیسم ها، "بیماریزا" (Pathogen) گفته می شود. مصرف آب حاوی این نوع میکروارگانیسم ها بدون انجام عملیات تصفیه مناسب می تواند منجر به مشکلات و بیماری هایی مانند اسهال و موارد دیگر شود.
میکروارگانیسم های بیماریزا معمولاً به سه دسته کلی زیر قابل تقسیم هستند:
- باکتری ها (Bacteria): مانند "اشرشیا کلیفرم (E. coli)" و "وبا"
- ویروس ها (Viruses): مانند "هپاتیت A" و "فلج"
- انگل ها (Protozoa): مانند "کریپتوسپوریدیوم" و "ژیاردیا"
روش ها و سیستم های مختلفی برای ضدعفونی و از بین بردن میکروارگانیسم های موجود در آب (اعم از باکتری، ویروس، انگل و قارچ) وجود دارند که هر کدام از آنها دارای مزایا و معایب خاص خود می باشد. سه روش متداول برای ضدعفونی آب عبارتند از:
- ضدعفونی آب با کلر
- ضدعفونی آب با اشعه ماوراء بنفش
- ضدعفونی آب با ازن
البته هر روشی دارای مزایا و معایبی است که در ادامه به بررسی آنها پرداخته خواهد شد:
کلر یک ماده ضدعفونی کننده قوی است که می تواند باعث از بین رفتن و یا غیر فعال کردن میکروارگانیسم های بیماریزای فوق شود. فرآیند کلرزنی، به معنی اضافه کردن کلر به آب آشامیدنی جهت از بین بردن و یا غیرفعال کردن میکروارگانیسم ها از جمله میکروارگانیسم های بیماریزا است. هرچند، کلر یک ماده ضدعفونی کننده قوی است، اما قادر به از بین بردن تمامی میکروارگانیسم های بیماریزا نمی باشد.
بصورت کلی می توان گفت که کلر در برابر باکتری ها بیشتری اثربخشی را دارد. اما در برابر برخی انواع ویروس ها کم تر اثربخش بوده و در برابر برخی از انواع انگل ها نیز اثربخشی بسیار ناچیزی دارد.
وجود مقدار کافی "کلر آزاد" در آب نشاندهنده دو موضوع مهم است:
- مقدار کلر تزریق شده اولیه کافی بوده و می توان اطمینان داشت که آب بصورت کامل ضدعفونی شده است.
- در صورت ورود مجدد آلودگی و میکروارگانیسم های بیماریزا، با وجود کلر آزاد تا حدی از آب محافظت می شود.
وجود میزان کافی کلر آزاد در آب, عامل مهمی برای پیشگیری از آلودگی مجدد آب توسط میکروارگانیسم ها به شمار می رود. طبق نظر سازمان بهداشت جهانی (WHO)، حداقل میزان مجاز کلر آزاد در آب در نقطه مصرف 0.2 mg/lit و حداکثر آن 5 mg/lit تعیین شده است. البته با توجه به اینکه میزان بالای کلر ممکن است از نظر طعم و بو برای مصرف کننده کمی ناخوشایند باشد، توصیه شده است که مقدار تزریق کلر در حدی تنظیم شود که نهایتاً کلر آزاد در نقطه مصرف در بازه 0.2 – 0.5 mg/lit قرار داشته باشد.
البته همانطور که گفته شد، مقدار پیشنهادی فوق برای نقطه مصرف است. لذا در نقطه تزریق با توجه به مصرف کلر در مسیر انتقال و مخازن جهت ضدعفونی، مقدار کلر آزاد در بالادست نقطه مصرف باید بالاتر باشد تا از وجود حداقل 0.2 mg/lit کلر آزاد در زمان مصرف اطمینان وجود داشته باشد.
برای اثربخش بودن ضدعفونی آب آشامیدنی با کلر حتماً موارد زیر می بایست مد نظر قرار داده شود:
- کدورت آب: ترجیحاً کمتر از 1 NTU و نهایتاً کمتر از 5 NTU
در آب با کدورت بالای 5 NTU مقدار کلر و زمان تماس می بایست افزایش قابل توجهی داشته باشد.
- pH آب: کمتر از 8
در آب با pH بالای 8، مقدار کلر و زمان تماس می بایست افزایش قابل توجهی داشته باشد.
- زمان تماس: حداقل 30 دقیقه برای حالتی که pH آب زیر 8 و مقدار کلر بیشتر از 0.5 mg/Lit است.
- مقدار کلر آزاد در آب آشامیدنی در نقطه مصرف می بایست حداقل 0.2 mg/Lit و ترجیحاً کمتر از 0.5 ppm باشد.
- مقدار کلر آزاد در نقطه مصرف نباید از 5 ppm بیشتر باشد.
سیستم تزریق کلرشامل پمپ تزریق، مخزن و میکسر آماده سازی محلول کلر و فیلتر کربنی جهت حذف کلر باقیمانده
مشاهده مشخصات
اشعه ماوراء بنفش (UV)، بخشی از طیف نوری است که توسط خورشید تولید و به سمت زمین گسیل می شود. طیف اشعه ماوراء بنفش، دارای فرکانس بالاتر از نور مرئی و پائین تر از اشعه ایکس می باشد. طول موج اشعه ماوراء بنفش بصورت کلی در ناحیه بین 100 نانومتر و 400 نانومتر قرار می گیرد. این بخش نیز به سه ناحیه تقسیم می شود:
- UV-A : بین 320 تا 400 نانومتر
- UV-B : بین 290 تا 320 نانومتر
- UV-C : بین 220 تا 290 نانومتر
طول موج نور اشعه ماوراء بنفش به چندین بازه تقسیم می شود که عبارتند از UVA، UVB و UVC. طول موج UVB باعث ایجاد سوختگی در پوست انسان می شود. اما طول موج UVC طول موجی است که در آن باکتری ها از بین رفته و لذا از این طول موج در لامپ های یو وی ضدعفونی آب استفاده می شود. طول موج UVC باعث تخریب پیوند مولکولی DNA میکروارگانیسم ها شده و با تشکیل پیوند مولکولی جدید، امکان رشد و تکثیر آنها گرفته شده و عملاً باکتری ها و ویروس ها از بین می روند.
اشعه ماوراء بنفش ناحیه UV-C، دارای خاصیت میکروب کشی بسیار بالایی است. اما متأسفانه این بخش از نور بعد از ارسال از سمت خورشید، در اتمسفر زمین جذب شده و به سطح زمین نمی رسد. بنابراین، برای استفاده از خواص آن لازمست تا بصورت مصنوعی و توسط لامپهای UV تولید شود.
اساس کار دستگاه یو وی، در معرض قرار دادن دیواره سلولهای میکروارگانیسم ها با نور شدید ماوراء بنفش است. این کار باعث تخریب ماده ژنتیک میکروب شده و از رشد و تکثیر آن جلوگیری می کند. عملاً این اتفاق به مثابه سوخته شدن شدید میکروارگانیسم و عدم امکان رشد آن می شود. نور اشعه ماوراء بنفش، روی DNA سلولهای میکروارگانیسم ها اثر گذاشته و باعث غیرفعالسازی و عدم تکثیر آنها می شود. بنابراین، باید توجه داشت که اشعه ماوراء بنفش، میکروب ها را از آب حذف نمی کند. بلکه با ایجاد تغییر در DNA، آنها را غیرفعال کرده و به این ترتیب خطر آنها برای بدن را از بین می برد. لذا استفاده از دستگاه یو وی برای ضدعفونی آب به دلیل عدم اضافه کردن هیچگونه مواد شیمیایی در داخل آب، گزینه ای مناسب بشمار می رود که البته انتخاب و استفاده صحیح از آن نیازمند ملاحظاتی می باشد.
دستگاه های ضدعفونی کننده UV سری ECO جهت ضدعفونی آب با استفاده از اشعه ماوراء بنفش
مشاهده مشخصات
دستگاه حذف آهن و منگنز ار آب
ستفاده از گاز ازن یکی از روشهای متداول حذف آهن و منگنز از آب چاه برای مصارف بهداشتی و شرب به شمار می رود. آهن و منگنز به سادگی توسط ازن اکسید می شوند. به "ازن"، گاهی "اکسیژن فعال" نیز گفته می شود. ازن حاوی سه اتم اکسیژن است. در حالیکه مولکول گاز اکسیژن که تنفس می شود، دارای دو اتم اکسیژن می باشد. ازن یکی از قویترین مواد اکسید کننده و از بین برنده انواع باکتری، ویروس و حتی بو به شمار می رود. ازن بسیار ناپایدار بوده و به سرعت مجدداً به اکسیژن تبدیل می شود.
گاز ازن لازم برای استفاده در تصفیه آب و سایر موارد ضدعفونی بصورت طبیعی در دسترس نبوده و می بایست در محل مصرف تولید شود.
تولید گاز ازن معمولاً توسط یکی از دو روش "قوس الکتریکی" و یا "تابش اشعه ماوراء بنفش قوی" روی هوای عبوری از محفظه دستگاه ازن ژنراتور صورت می گیرد.
آهن محلول در آب بصورت آهن دوظرفیتی Fe(II) است. آهن محلول پس از اکسیداسیون به صورت آهن سه ظرفیتی Fe(III) در می آید. آهن سه ظرفیتی در مرحله بعد، تبدیل به اکسید آهن Fe(OH)3 می شود که نامحلول بوده و بسادگی با فیلتراسیون فیزیکی قابل جدا شدن از آب خواهد بود. برای اکسیداسیون و تبدیل هر میلیگرم آهن دو ظرفیتی به آهن سه ظرفیتی، 0.43 میلیگرم ازن مورد نیاز است. از آنجائیکه فرآیند اکسیداسیون تنها تبادل یک الکترون است، واکنشی است که به سرعت اتفاق می افتد. در صورت وجود همزمان آهن و منگنز در آب و تزریق ازن، ابتدا ازن صرف اکسیداسیون کل آهن شده و سپس اکسیداسیون منگنز شروع می شود. بهترین بازه pH برای اکسیداسیون مناسب آهن توسط ازن، بازه 6 تا 9 می باشد.
یکی از دیگر از مزایای استفاده از ازن برای حذف آهن از آب چاه، این است که ازن باعث از بین رفتن کامل "باکتری آهن" (Iron Bacteria) در آب می شود. تقریباً در تمامی آبهای چاه حاوی آهن، مقادیری از باکتری آهن نیز وجود دارد. باکتری آهن علیرغم بیماریزا نبودن، باعث تشکیل و رشد تدریجی لایه های بیوفیلم در بستر فیلترها و سیستم های لوله کشی و بروز مشکلاتی در آنها خواهد شد. با استفاده از ازن، این مشکل به کلی مرتفع می شود.
منگنز محلول در آب با فرمول شیمیایی Mn(II) پس از اکسید شدن توسط ازن، به دی اکسید منگنز MnO2 تبدیل شده و با توجه به نامحلول بودن آن، توسط فیلتراسیون قابل جداسازی از آب است. در فرآیند اکسیداسیون منگنز، به ازای هر میلیگرم منگنز Mn(II)، حدود 0.88 میلیگرم ازن مورد نیاز است. بهترین pH برای اکسیداسیون مناسب منگنز توسط ازن، حدود 8 می باشد.
در اکسیداسیون منگنز توسط ازن می بایست به یک نکته دقت داشت. اکسیداسیون بیش از اندازه منگنز، موجب تولید یون پرمنگنات (MnO4-) محلول در آب می شود. این ماده براحتی می تواند از فیلتر شنی عبور می کند. هرچند که پس از گذشت مدت زمانی حدود 20 تا 30 دقیقه، یون پرمنگنات مجدداً به دی اکسید منگنز تبدیل می شود، اما بهتر است طراحی و میزان تزریق ازن به نحوی باشد تا حتی الامکان از این پدیده جلوگیری شود.
آهن و منگنز اکسید شده توسط ازن، تبدیل به ذرات نامحلولی در آب می شوند که بخوبی توسط فیلترهای فیزیکی جذب می شوند. از آنجائیکه ذرات اکسید آهن و منگنز به مرور زمان باعث گرفتگی فیلتر می شوند، استفاده از یک دستگاه فیلتر شنی قابل بک واش بعد از تزریق ازن بشدت توصیه می شود.
فیلترهای شنی با توجه به سادگی نگهداری و همچنین طول عمر بالای سیلیس، از پر استفاده ترین تجهیزات در سیستم های حذف آهن و منگنز از آب به شمار می آیند. در جاهائیکه نیاز به تولید آب تصفیه شده با جریان دائم و پیوسته می باشد، می توان از دو فیلتر شنی موازی استفاده کرده و زمان بک واش آنها را طوری تنظیم نمود که همواره یک فیلتر در مدار قرار داشته باشد.
آب خروجی بک واش فیلترهای شنی دارای مقادیر زیادی از آهن و منگنز بوده و در دورریز کردن آن در صورت نیاز می بایست ملاحظات لازم مد نظر قرار گیرد.
دستگاه های تصفیه آب اسمز معکوس (RO)، قوی ترین دستگاه های تصفیه آب هستند که قابلیت جداسازی انواع املاح را از آب دارند. این دستگاه ها با استفاده از یک غشای نیمه تراوا (ممبران) و با روش اسمز معکوس، قادر خواهد بود تا بخش زیادی از املاح را جدا کرده و آب با کیفیت بالا و در حد شرب را تولید کند.
دستگاه های تصفیه آب RO در ظرفیت های مختلف خانگی، نیمه صنعتی و صنعتی تولید شده و می توانند مورد استفاده قرار گیرند. مهمترین محدودیت استفاده از دستگاه های تصفیه آب اسمز معکوس نیمه صنعتی در تصفیه آب چاه، گرفتگی سریع ممبران و بالا رفتن هزینه نگهداری و همچنین هدر رفت بالای آب می باشد. به همین دلیل، استفاده از دستگاه های صنعتی علیرغم هزینه اولیه بالاتر، گزینه مناسب تری برای این کار به شمار می روند.
دستگاه تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس سری SIMPLEX دارای شاسی
مشاهده مشخصات
دستگاه های تصفیه آب RO خانگی نیز که در زیر سینک برای تولید آب شرب استفاده می شوند، متداولترین دستگاه هایی هستند که از آنها می توان برای تأمین آب شرب و پخت و پز منزل استفاده نمود.
دستگاه تصفیه آب خانگی شش مرحله ای مدل RO-50G6 با روش اسمز معکوس پایه دار به ظرفیت 50 گالن در شبانه روز، به همراه تانک تحت فشار پلاستیکی، شیر سینک اهرمی بلند، مراحل تصفیه شامل یک فیلتر پلی پروپیلن فشرده 5 میکرون، فیلتر کربن گرانول، فیلتر کربن بلاک، ممبران RO، فیلتر کربن پودری کپسولی و فیلتر مینرال
مشاهده مشخصات
نظرات