2. عليرضا نتاج كارشناس ارشد مهندسي محيط زيست- آب و فاضلاب
اصول تصفيه آب
Water Treatment Fandamental
عليرضا نتاج
كارشناس ارشد مهندسي محيط زيست- آب و فاضلاب

3. مقدمه
بيش از دو سوم كره زمين از آب تشكيل شده كه علت نامگذاري زمين به سياره آبي نيز به همين علت است اما بايد توجه داشت 2/97 درصد از اين منابع آبي در اقيانوسها قرارداردو تنها 8/2 درصد ازاين مقدار آب بصورت آب شيرين و 70 درصد اين مقدار نيز بصورت جامد (يخ) در دو قطب و كوهستانها بوده و در نهايت ميتوان گفت كمتر 8/0 درصد از منابع ابي دنيا ، شيرين و در دسترس است .
همين مقدار آب 2 برابر نياز جمعيت كنوني به آب است پس مشكل چيست؟:
1- توزيع نا مناسب آب به عنوان مثال ميزان بارش در ايران كمتر از 250 ميليمتر در سال است در صورتي كه متوسط جهاني بارش بيش از 800 ميليمتر در سال و در جنگلهاي باراني بيش از 1500 ميليمتر در سال و در كوير ايران كمتر از 25 ميليمتر در سال است
2- آلودگي روز افزون منابع آب موجود
پس عليرغم وجود منابع بيشمار آب ، به علت عدم توزيع يكنواخت و آلودگي منابع آبي ، و رشد نا متقارن جمعيت مشكل تامين اب سالم يكي از دغدغه هاي اصلي انسان امروزي است

5. آب آشاميدني ويژگيهاي آب آشاميدني معيار هاي كمي روش هاي تصفيه آب
ويژگي هاي ظاهري
ويژگي هاي فيزيكي
ويژگي هاي ميكروبي
ويژگي هاي شيميائي
معيار هاي كمي
روش هاي تصفيه آب

6. ويژگيهاي آب آشاميدني ويژگيهاي ظاهري آب ويژگيهاي فيزيكي آب
ويژگيهاي ميكروبي آب
ويژگيهاي شيميائي آب

7. ويژگيهاي ظاهري آب
كدورت
رنگ
طعم و بو

8. كدورت و رنگ
كدورت آب را ميتوان عكس شفافيت آب در نظر گرفت و روش اندازه گيري آن در گذشته اندازه گيري ميزان نور عبوري از سطح مقطع مشخصي از آب بود (JTU ) ولي امروزه روش اندازه گيري آن اندازه گيري ميزان نور متفرق شده از آب (NTU ) است.
- واحد اندازه گيري كدورت يا تيرگي آب NTU ، FTU و يا JTU است و حداكثر كدورت مجاز در آب 25 واحد NTU و مقدار مطلوب آن 1 واحد NTU است.
- واحد اندازه گيري رنگ در آب پلاتين كبالت (PT-CO)است و ميزان مجاز آن 15 واحد PT-CO است .

9. طعم ، بو و مزه
عوامل بسيار زيادي در ايجاد طعم و بو در اب موثرند كه يكي از مهمترين اين عوامل جلبكها هستند كه ميتواند طعم و بوههائي مانند GEOSMIN و MIB را در اب ايجاد كنند ، ساير عوامل ايجاد كننده طعم و بو در آب مانند باكتري هاي آهن ، منگنز و عناصر شيميائي مانند كلر، سولفات ها و ... نيز در ايجاد طعم و يا بو در آب موثرند.
مزه شوري آب ناشي از يون كلر است (اگر يون كلر با يون سديم باشد در غلظت 250 ميليگرم در ليتر مزه شوري احساس ميشود و اگر با يون كلسيم باشد تا 1000 ميليگرم در ليتر هم مزه شوري مشخص نميشود)
مزه تلخي در آب ناشي از وجود نمكهاي منيزيوم است
مزه گس در آب ناشي از املاح آهن و آلومينيوم است
مزه صابوني در آب ناشي از PH بالاي 9 و مزه ترش در آب ناشي از PH كمتر از 3 است.
املاح آلي در آب مزه گنديدگي به آب مي دهند
واحد اندازه گيري بو در آب TON است كه مبتني بر تشخيص حس شامه انسان است و ميزان مجاز آن 5 واحد است

10. ويژگيهاي فيزيكي آب دما عناصر راديو اكتيو هدايت الكتريكي
دماي مناسب براي آب قابل شرب 8 تا 15 درجه سانتي گراد است
عناصر راديو اكتيو
عناصر راديو اكتيو مانند استرانسيم 90 ، پتاسيم 40 ، سزيم و ... بصورت طبيعي(چشمه هاي راديواكتيو طبيعي ) و مصنوعي (نيروگاه هاي اتمي و زباله هاي اتمي و ... ) ميتوانند به منابع آب راه پيداكرده و باعث آلودگي آب شود
هدايت الكتريكي
هدايت اكلتريكي توانائي آب در عبوردادن جريان الكتريكي به واسطه داشتن الكتروليت هاي هادي جريان (نمكهاي معدني ) است و واحد آن ميكرو موس بر سانتي متر و با ميكرو زيمنس بر سانتي متر است.

11. ويژگيهاي ميكروبي آب ميكروارگانسيم هاي بيماري زا باكتري هاي آهن و منگنز
باكتري ها – سالمونلا تيفي (حصبه)، ويبروكلرا(وبا)، اشرشياكلي (اسهال )، شيگلا(اسهال خوني ) و...
ويروسها – ويروس هپاتيت A ، ويروس پوليو (فلج اطفال) و ....
تك ياخته ها – آميبها (آنتاموبا هيستوليتيكا عامل اسهال خوني )، ژيارديا لامبريا (گاستروآنتريت)و..
انگلها – انواع كرمهاي نماتود، سستود، ترماتود و ..
جلبكهاي سمي – مانند سيانو باكتري ها كه توليد ماده سمي در آب ميكنند
باكتري هاي آهن و منگنز
باكتري هاي آهن باعث ايجاد رنگ قرمز و باكتري هاي منگنز باعث ايجاد رنگ سياه بر روي سطوح و ظروف در تماس با آب ميشوند.
باكتري هاي هتروتروفيك
اين باكتري ها تحت آزمايش HPC مشخص شده و ميتوانند نشاندهنده آلودگي ميكروبي در آب باشند
جلبك ها
جلبكها ميتوانند اثرات متنوعي در آب داشته باشند مانند جلبكهاي مولد طعم و بو در آب ، جلبكهاي سمي ، جلبكهاي چسبنده به ديواره ها، جلبكهاي مسدودكننده صافي ها و ....

12. ويروس هاي موجود در آب
ويروس
هپاتيت A
فلج اطفال

13. باكتري هاي موجود در آب شيگلا اسهال خوني كليفرم گوارشي ويبروكلرا وبا
اشرشياكلي
اسهال
كليفرم
گوارشي
سالمونلا
حصبه
سالمونلا
حصبه

14. تك ياخته هاي موجود در آب
ژيارديا
اسهال
آميب
اسهال خوني

15. انگل هاي موجود در آب

16. جلبك هاي موجود در آب

17. رابطه آب با بيماري (بيماري هاي ناشي از آب )
1- بيماري هاي ناشي از خوردن آب آلوده
وبا ، حصبه ، اسهال خوني
2- بيماري هاي ناشي از عدم شستشوي كافي
بيماري هاي قارچي
3- بيماري هاي كه آب در چرخه تكامل عامل بيماري نقش دارد
انگل ها
4- بيماري هاي كه آب در چرخه تكامل ناقل بيماري نقش دارد
مالاريا
5- بيماري هايي كه آب جاذب ناقل بيماري است
مگس تسه تسه (بيماري خواب )
6- بيماري هاي ناشي از اسپري آب
لژيونلازيس

18. نقش آب در چرخه تكامل عامل انتقال مالاريا

19. ويژگيهاي شيميائي آب جامدات محلول سختي قليائيت اسيديته پي اچ
عناصر شيميائي طبيعي و مصنوعي

20. جامدات محلول TDS
TDS معرف كل جامدات محلول در آب است كه شامل كاتيونها و آنيونهاي آب ميشود
TDS رابطه منطقي با سختي آب ندارد و ميتواند در آب با TDS بسيار بالا سختي آب حتي صفر باشد(مثل محلول آب و نمك )
ميزان مجاز TDS در آب وابسته به مسائل بهداشتي نيست و معيار هايي مانند مزاج مصرف كننده ها، ايجاد طعم و مزه در آب و ... در تعيين حد مجاز TDS دخيل هستند
آب شور
آب لب شور
آب اشاميدني
مجاز
آب آشاميدني
مطلوب
آب صنعتي
شرح
بالاتر از 10000
1000 تا 10000
500 تا 1000
100 تا 500
0 تا 100
TDS
Mg/LIT

21. سختي Hardness سختي چيست اثرات سختي : ميزان مجاز سختي در آب:
وجود كاتيونهاي دو و سه ظرفيتي همراه با آنيون ها در آب
مانند سولفات كلسيم، سولفات منيزيوم، بيكربنات كلسيم و بيكربنات منيزيوم
اثرات سختي :
بطور كلي سختي در آب باعث ايجاد عوارض بهداشتي نميشود و برخلاف نظر عمومي رابطه منطقي بين وجود سختي در آب و ايجاد سنگ كليه وجود ندارد به همين دليل سازمان بهداشت جهاني در مورد سختي آب به جاي استاندارد از واژه خط راهنما(guid line) استفاده ميكند
رسوب در ديگهاي بخار و تجهيزات گرمايشي ، افزايش مصرف شوينده ها و عدم طبخ مناسب غذا از عوارض سختي در آب هستند
ميزان مجاز سختي در آب:
ميزان مجاز سختي در مناطق مختلف دنيا يكسان نيست (به عنوان مثال در اندونزي 700PPM و در اروپا 300 PPM است ) اما خط راهنماي سختي WHO 500 PPM و ميزان مطلوب آن 300 PPM است
بالاتر از 300
150 تا 300
50 تا 150
5 تا 50
0 تا 5
ميزان سختي
PPM
آب خيلي سخت
آب سخت
آب معمولي
آب نرم
آب مقطر
نوع آب

22. قليائيت Alkanity
مهمترين مشخصه شيميائي آب قليائيت است كه كاربرد هاي مختلفي در تعيين كيفيت و ويژگيهاي شيميائي آب دارد
عامل ايجاد قليائيت در آب يون كربنات(CO3) ، بيكربنات(HCO3)، هيدروكسيل(OH) و دي اكسيد كربن (CO2)است
يونهاي كربنات و بيكربنات همراه با كاتيون هاي كلسيم و منيزيوم عامل ايجاد سختي موقت در آب هستند

23. pH پي اچ
ميزان حضور يون آزاد H+ در آب را با pH نشان ميدهند كه بطور ساده ميتوان آنرا درجه اسيدي يا قليائي بودن يك نمونه آب بيان كرد
pH مناسب آب آشاميدني بين 6 تا 5/8 است
نكته آب باران داراي pH معادل 6/5 ميباشد كه به علت وجود دي اكسيد كربن در جو و تشكيل اسيد كربونيك در اثر واكنش با مولوكل هاي آب است

24. عناصر شيميائي طبيعي و مصنوعي
عناصري مانند سديم، برم و كلر در آب براي گياهان مضر است
ميزان مجاز سديم در آب طبق روشهايي مانند نسبت جذب سديم (SAR) مشخص ميشود
عنصر فلوئور در آب باعث افزايش مقاومت ميناي دندانها ميشود
ميزان مجاز فلوئور در آب 5/1 و حداقل آن 0.7 PPM توصيه شده است
وجود فلزات سنگين (سرب، جيوه، كادميوم و ...) در آب براي جانداران و انسان مضر است
ميزان مجاز سرب در آب 01/0، كادميوم 05/0 ، جيوه 003/0 مس 5/1 و آهن 3/0 PPM است
وجود مواد پرتوزا در آب براي انسان و جانداران ديگرمضر است
ميزان مزان پرتو هاي راديواكتيو در آب 1/0 پيكو كوري در ليتر است
وجود مواد سرطانزا مانند آزبست در آب براي انسان و جانداران ديگرمضر است
مقدار مجاز آزبست در آب قطعه در يك ليتر آب است

25. معيار هاي كمي ميزان سرانه مصرف آب 50% مصارف خانگي
10 تا 20 % مصارف تجاري
5 تا 10 % مصارف عمومي
10 تا 20 % تلفات آب

26. تصفيه آب پلي از كيفيت موجود آب به كيفيت مورد نياز و يا مطلوب
هدف از تصفيه آب كاهش پارامتر هاي نا مطلوب در آب تا حد مجاز يا مطلوب

27. روش هاي تصفيه آب روش هاي فيزيكي روش هاي شيميائي روش هاي ميكروبيولوژي
استفاده از آشغالگير ها، فيلتر ها(فرايند هاي غشائي)، ته نشيني ، امواج ، پرتو ها و ..
روش هاي شيميائي
اضافه كردن مواد شيميائي به اب به منظور سختي زدائي، ته نشيني، گندزدائي و ...
روش هاي ميكروبيولوژي
استفاده از ميكرو ارگانيسم ها در تصفيه آب و فاضلاب
روش هاي مختلط
استفاده همزمان از روش هاي فوق (در اغلب موارد تركيبي از روش هاي فوق بمنظور تصفيه آب بكار گرفته ميشود)

28. انتخاب روش تصفيه آب

29. قبل از هرگونه اقدامي در مورد تصفيه آب ميبايست جواب اين سوالات را پيدا كنيم؟
1- كيفيت و كميت آب مورد نياز ما چيست؟
2- منابع آب موجود چه وضعيتي دارد؟
3- چه راههايي وجود دارد تا آب موجود تبديل به آب مورد نياز ما شود؟
4- با توجه به منابع و امكانات موجود چه اقداماتي كاربردي و مقرون به صرفه است ؟

30. اهداف ما از تصفيه آب 1- حذف آلودگي ميكروبي 2- زلال سازي آب
تصفيه آبهايي كه داراي آلودگي ميكروبي باشد و مصرف آب باعث بيماري شود
2- زلال سازي آب
تصفيه آبهايي كه مواد معلق آب بالا باشد و ايجاد كدورت نمايد
3- حذف مواد سمي و شيميايي
تصفيه آبهايي كه داراي موادي مانند THM و فلزات سنگين و .. كه ميتواند براي سلامت انسان مضر باشد
4- حذف مواد محلول (TDS)
تصفيه آبهاي لب شور و شور و بالابردن كيفيت آبهاي با TDS بالا
5- حذف رنگ / آهن و منگنز/ فلزات سنگين و ...

31. حذف آلودگي ميكروبي جدا كردن ميكرو ارگانيسم ها از آب
- ته نشيني
-فرايند هاي غشائي ( فيلتراسيون )
از بين بردن ميكرو ارگانيسم ها
- روش فيزيكي : استفاده از امواج UV 253 nm،استفاده از دما و استفاده از نور خورشيد
- روش شيميائي : استفاده از تركيبات كلر / ازن /برم / يد و ...
- روش بيولوژيكي : استفاده از ساير ميكروارگانيسم ها براي از بين بردن ميكروارگانيسم ها (روتيفر ها) CL UV O3
S.D
مقايسه

32. زلال سازي آب انعقاد و لخته سازي ته نشيني فيلتراسيون
اضافه كردن تركيبات شيميائي مانند آلوم/سولفات فريك/كلرور فريك و ....
ته نشيني
ته نشيني بعد از انعقاد و يا ته نشيني ساده
فيلتراسيون
فيلتر هاي شني كند و تند
زلال سازي آب به روش متداول
زلال سازي در خط
زلال سازي مستقيم
انعقاد
لخته سازي
ته نشيني
20 NTU
فيلتراسيون
انعقاد
5 NTU
فيلتراسيون
25 NTU
انعقاد
لخته سازي
فيلتراسيون

33. حذف مواد سمي و شيميائي استفاده از جاذب ها
استفاده از كربن فعال كه بصورت كاملاً موثري مواد سمي آلي و برخي مواد شيميائي را از آب جذب ميكند.
اكسيداسيون مواد سمي و شيميائي
استفاده از اكسيژن و ازن و كلر و ساير اكسيد كننده ها در اكسيداسيون سيانيد ها/ مواد سمي آلي و ...
استفاده از رزين هاي تبادل يون
حذف كاتيون ها مانند فلزات سنگين توسط رزينهاي سديمي يا هيدروژني
استفاده از نانوتكنولوژي
فيلتر هايي با منافذ بسيار ريز مانند ممبران هاي RO در حذف فلزات سنگين و ....
رسوب شيميائي
تبديل كروم 6 ظرفيتي به كروم 3 ظرفيتي با متابي سولفيت سديم و رسوب آب
...

34. حذف مواد محلول (TDS) - استفاده از مواد شيميائي
- استفاده از رزين هاي تبادل يون
- استفاده از روش تقطير
- استفاده از روش الكترودياليز
- استفاده از روش اسمز معكوس

35. موارد كاربرد هاي روش هاي حذف مواد محلول در آب
تقطير : آب آزمايشگاه ها، تهيه آب آشاميدني در مناطق ساحلي و ..
رزين هاي تبادل يوني : نرم كردن آب در بويلرها و صنايع ، داروسازي و ...
الكترودياليز: تصفيه آبهاي شور درياها.
روش شيميائي : تهيه آب نرم در موارد خاص
اسمز معكوس : در حال حاضر اقتصادي ترين و پر كاربرد ترين روش نرم كردن آب در جهان است

36. Insecticides & Pesticides
Ozonation
Activated Carbon
Filter
Boiling
Ultra Violet
Reverse Osmosis
Caused Disease
Contaminates
Heart Disease
Sodium
Kidney stone
Calcium
Kidney Stone
Magnesium
Nephralgia
Lead
Mental
Retardation
Indigestion
Copper
Pain
Mercury
Dysentery
Nitrate
Bacterial Disease
Bacteria
Fever
Pyrogen
Viral Disease
Virus
Fluorosis
Fluoride
Poisoning
Arsenic
Constipation,
Iron
Cancer
Insecticides & Pesticides
Source : Various Research studies and Lab tests.

37. مقايسه هزينه هاي حذف سختي از آب
تقطير
الكترودياليز 10
هزينه
دلار در متر مكعب
تعويض يوني 1
اسمز معكوس
0.1
غلظت نمك
گرم در ليتر 1
100 10

38. حذف رنگ /اصلاح پي اچ/ آهن و منگنز/ فلزات سنگين و ...
در صورت بالا بودن پارامتر هاي كيفي آب از حد مجاز و يا تمايل براي بالا بردن كيفيت آب ميتوان نسبت به انجام تصفيه هاي تكميلي آب اقدام نمود لازم بذكر است اين مراحل جزوء واحد هاي تصفيه متداول آب نيستند

39. فرايند هاي غشائي در تصفيه آب
در اين فرايند آب ضمن عبور از يك لايه تراوا آلاينده هاي خود را از دست داده و تصفيه ميشود
نمونه هاي مشخص براي اين فرايند ها انواع فيلتر ها هستند كه بنا بر كاربرد از جنس هاي مختلف ساخته ميشوند

41. معمولاً اين فيلتر ها درون پوسته هاي مخصوص قرارگرفته و در مسير جريان آب نصب ميشوند

42. فرايند هاي غشائي در تصفيه آب
نوع فرايند غشائي
علامت اختصاري
اندازه روزنه ها
ميكرو متر
نانومتر
آنگستروم
ميكرو فيلتراسيون MF
الترافيلتراسيون UF
0.003 – 0.2
نانو فيلتراسيون NF
0.001 – 0.008
1 - 8
اسمز معكوس RO
1 - 10
ميكرو متر = يك ميليو نيوم متر
آنگستروم = يك ده ميليارديوم متر
نانو متر = يك ميليارديوم متر

45. شيوه معمول تامين آب شرب آب چاه آبهاي سطحي تصفيه فاضلابها
آب ضمن عبور از لايه هاي خاك طي دو مكانيسم مواد آلي و ميكروارگانيسمهاي خود را از دست ميديد
1- حالت فيلتراسيون طبيعي خاك كه از عبور ذرات و باكتري ها جلوگيري ميكنند
2- ميكرو ارگانيسم هاي خاك كه ضمن عبور آب از ميان آنها مواد آلي موجود در آنرا مصرف ميكنند
در اين حالت ضمن كاهش مواد آلي و ميكروبي آب ، مواد شيميائي و كاني زمين وارد آب ميشود به عنوان مثال آب حين عبور از لايه هاي آهكي سختي آن بالا ميرود.
آبهاي سطحي
پس از ابداع روشهاي جديد تصفيه آب، استفاده از آبهاي سطحي مانند رودخانه ها ، درياچه ها و سيلابها بمنظور استفاده شرب مورد توجه قرار گرفت
تصفيه فاضلابها
در حال حاضراين روش چندان معمول نيست اما در آينده بيشتر به آن توجه خواهد شد

46. روش مرسوم در تصفيه آب زير زميني
برداشت آب از چاه
گند زدائي ( كلرزني )
شبكه توزيع

47. روش مرسوم تصفيه آب سطحي ( اكسيلاتور- پولساتور )
آشغالگير
دانه گيري
برداشت آب
انتقال به تصفيه خانه
ته نشيني اوليه
شبكه توزيع
انعقاد و لخته سازي
كلرزني
صافي شني
ته نشيني ثانويه

48. نقاط ضعف شيوه هاي تصفيه آب بروش معمول
نقاط ضعف آبهاي سطحي
1- عبور انگل هايي مانند كرم ها از فيلتر هاي شني و عدم تاثير كلر بر آنها
2- تشكيل تركيبات سرطانزا در اثر تركيب كلر با مواد آلي موجود در آب
3- عدم حذف آلودگي هاي محلول در آب ( بخصوص مواد شيميائي )
4- هزينه هاي بالا
نقاط ضعف آبهاي زير زميني
1- سختي بالاي آب و ايجاد رسوب در تجهيزات حرارتي
2- اكسيژن كم آب
3- وفور آهن و منگنز در آب
4- عدم حذف آلودگي هاي محلول در آب ( بخصوص مواد شيميائي )

49. روش تصفيه آب در سيستم هاي تصفيه آب خانگي
فيلتر G C
حذف كلر و مواد آلي
فيلتر كربن فشرده
فيلتر pp
حذف ذرات آب
شبكه توزيع
آب داخلي
ضد عفوني آب
لامپ UV
فيلتر كربن فعال
حذف طعم و بو
حدف سختي و
مواد شيميائي

50. دستگاه تصفيه آب خانگي

52. غلظت در نمونه آب تصفيه شده
در صد حذف
غلظت در نمونه آب تصفيه شده
غلظت در نمونه آب خام
پارامتر
83.4%
0.41
2.47
كدورت
87.3%
27.1
212.6
قليائيت
98.4% 10
640
سختي كل
98.3%
3.2
189.7
كلسيم
98.8%
0.48
40.32
منيزيوم
89.9% 22
217.5
كلرور
95.0% 34
680
سولفات
67.7%
0.81
2.51
نيترات
3.8%
0.05
0.052
آهن
0.0%
0.1
منگنز

54. تصفيه خانه هاي آب شهر ها
تصفيه خانه هاي آب شهري مجموعه اي از فرايند هاي شيميائي ، فيزيكي و بيولوژيكي است كه آب را با حجم هاي زياد تصفيه و در اختيار مردم قرار ميدهد در اغلب اوقات از سيستم هاي اكسيلاتور و پولساتور استفاده ميكنند.

55. تركيبات كلر پودر سفيد كننده ياكلريد سديم (20 تا 30 درصد كلر)
آب ژاول (5 تا 15 درصد كلر)
هيپو كلريد كلسيم (50 تا 75 درصد كلر)
گاز كلر (تا 200 درصد كلر)
اين مواد وقتي وارد آب ميشوند به 3 شكل ظاهر ميشوند
كلر مصرفي (جهت اكسيد كردن مواد موجود در آب)
كار تركيبي باقي مانده (با تركيبات نيتروژن تركيب شده و بصورت تركيبي در آب باقي ميماند )
كلر آزاد باقي مانده (بصورت آزاد در آب وجود دارد و پايداري آن نصبت به كلر تركيبي كمتر است ولي قدرت گندزدائي آن به مراتب بيشتر است)
كلر اضافه شده به آب
كلر مصرفي
كلر تركيبي
كلر آزاد

56. ميزان كلر آزاد مورد نياز OCL . HOCL PH آب
6.5 7 8
ميزان كلر آزاد مورد نياز
OCL . HOCL
0.6
0.8
PH آب
6.5 7 8
ميزان كلر تركيبي مورد نياز
NH2CL-NHCL2-NCL3
0.8 1
1.5

59. مقايسه روش هاي گندزدائي آب
نوع روش
معايب
محاسن
كلر
ايجاد بو (در صورت دوز بالا)
ايجاد THM
سمي بودن كلر
خطرناك بودن گاز كلر
خورنده بودن كلر
قدرت ميكروب كشي بالا
ايجاد باقي مانده در آب
هزينه كم
قدرت اكسياسيون مواد آلي
از بين بردن بو
ازن
ايجاد برات ها در آب
برق مصرفي زياد
عدم تاثير بر آلودگي هاي ثانويه
عدم ايجاد محصولات جانبي خطر ناك
بالابردن اكسيژن محلول آب
اشعه UV
تاثير كمتر از كلر
بي تاثيري در صورت وجود كدورت
عدم ايجاد محصول جانبي
ايمن بودن
فرايند هاي غشائي
از بين نبردن ميكروبها
تاثير كم بر ميكروارگانيسم هاي ريز
نياز به تعويض
قابليت ساخت نمونه هاي كوچك و قابل حمل
بي خطر بودن

60. رزين هاي تبادل يوني
در سال 1850 يك انگليسي متوجه شد كه سولفات آمونيوم ضمن عبور از يك لايه خاك تبديل به سولفات كلسيم ميشود اين موضوع توسط اين دانشمند و ديگران مطالعه شد و آنها متوجه شدند سيليكات آلومينيوم ميتواند به عنوان يك تعويض يون طبيعي عمل كرده و برخي از يونها را از آب جدا نمايد
رزين ها يا طبيعي هستند و يا بوسيله فرايند ها خاص ساخته ميشوند
بطور كلي رزين هاي تبادل يوني به چهار دسته كلي تقسيم ميشوند
رزين هاي كاتيوني قوي
رزين هاي كاتيوني ضعيف
رزين هاي آنيوني قوي
رزين هاي آنيوني ضعيف

61. رزين آنيوني ضعيف (جاذب اسيد)
رزين كاتيوني قوي
رزين كاتيوني ضعيف
رزين آنيوني قوي
رزين آنيوني ضعيف (جاذب اسيد)

62. نمونه رزين تبادل يوني سديمي
محاسن :
- با توجه به تنوع رزين هاي تبادل يوني ميتوان آب را
با كيفيت دلخواه تهيه كرد.
آب تهيه شده در اين روش بر عكس روش تقطير
- فاقد گاز دي اكسيد كربن است
- اپراتوري آن ساده است
نياز به انرژي ندارد
دسترسي به تكنولوژي آن آسان است
معايب :
اين رزين ها پس از مدتي نياز به احيا دارد
نياز به پيش تصفيه دارد
در غلظت هاي بيش از 1000 ميليگرم در ليتر كارائي
آن كم ميشود
نمونه رزين تبادل يوني سديمي

63. اسمز معكوس
اين روش يك روش غشائي تصفيه آب است و اساس آن عبور آب داراي املاح از يك غشاي نيمه تراوا است كه امروزه كاربرد فرارواني پيدا كرده است كه با توجه به مشكل كمبود آب ، ميتواند يك روش مناسب براي تامين آب شرب از آب دريا است.
محاسن
با اين روش ميتوان تا 95% از مواد محلول در آب را حذف كرد
از نظر تئوري 100% ميكروارگانيسم ها در اين فرايند از آب جدا ميشوند
مواد شيميائي مضر آب در اين روش حذف ميشوند
تا آب داراي ميليگرم در ليتر ناخالصي را ميتوان با اين روش تصفيه نمود
معايب
نياز با پيش تصفيه دارد
افت فشار سيستم بسيار بالاست و نياز به تامين فشار و صرف انرژي است
تكنولوژي ساخت ممبرانها در اختيار شركت هاي خاص است

65. رقيق
غليظ
رقيق
غليظ
اسمز معكوس
اسمز

66. مانومتر
ممبران RO
پمپ
فيلتر هاي
پيش تصفيه

67. water
                                                                                              

70. % Removed
Material / Element
92%
Potassium
97%
Barium
Radium
94%
Bicarbonate
Selenium
Cadmium
96%
Silicate
Calcium
85%
Silver
Chromate
Sodium
Copper
Strontium
Detergents
Sulphate
90%
Fluoride
PCBs
Lead
Insecticides
Magnesium
Herbicides
Nickel
80%
Nitrates

71. الكترودياليز
اساس كار در سيستم هاي تصفيه آب به روش الكترودياليز ايجاد يونيهاي مثبت و منفي در آب و جداسازي اين يونها از آب است
در اين روش با ايجاد ميدان مغناطيسي مثبت و منفي در دو سمت ، يونهاي مثبت و منفي به قطبهاي مخالف نزديك شده و حد وسط مخزن حاوي آب بدون يون باقي ميماند
محاسن
ميتوان آب با خصوصيات يوني مختلف توليد كرد
نياز با پيش تصفيه ندارد
نياز به تعويض فيلتر ندارد
معايب
مصرف انرژي زياد
بي تاثير بودن بر مواد آلي و به ويژه ميكروارگانيسم ها
+ آنيون - کاتيون
                                          

74. مقايسه سيستم هاي الکترودياليز و اسمز معکوس
دو شيوه غشايي تصفيه آب , يعني اسمز معکوس و الکترودياليز ,براي حاکميت بر بازار بسيار گسترده اي که بصورت دائم , بدليل افزايش محدوديت هاي منابع آب تشديد ميشود, با همديگر رقابت دارند.
گرچه اسمز معکوس تاريخچه کهن تري داشت , ليکن از نظر زماني , الکترودياليز سريعتر از اسمز معکوس توسعه پيدا کرد , و امروزه هردو، پايه هاي تئوري پر سر و صداي خود را دارند.
در دهه 60 ميلادي اين فقط الکترودياليز بود که در صنعت استفاده مي شد و از واحدهاي (صنعتي) اسمز معکوس خبري نبود تا اينکه تکنولوژي توسعه ساختارهاي آلي وضعيت را دگرگون کرد . و از نتايج آن ساخت غشاهاي استات و پلي آميد در پي غشاءهاي پربازده فين فايبر بود و اسمز معکوس شروع به تسلط در ميان عمليات غشائي کرد. براي دو دهه تجربه عملياتي، سيستم هاي اسمز معکوس نقاط قوت خود را نمايان ساخت , اما رضايتمندي ابتدايي بمرور کنار گذاشته شد و بزودي زمان آن رسيد که با يک طرز برخورد واقع بينانه با هر دو روش , شيوه اي که بهينه باشد , انتخاب گردد.
سه عامل مهم در بررسي هاي مربوط به انتخاب دستگاههاي تصفيه آب به روش غشايي مورد بررسي قرار ميگيرند تا با استفاده از آنها بتوان انتخاب مناسب را انجام داد. اين عوامل عبارتند از
الف ) پيش تصفيه آب
ب ) دوره تعويض غشاءها
ج ) مصرف انرژي (برق)

75. روش هاي تقطيري
در اين روش به اب دما داده ميشود تا بخار شود و سپس بخار آب سرد شده و تبديل به آب بدون املاح ميشود
اين روش در تهيه آب مقطر بسيار شناخته شده است و كاربرد دارد
محاسن
حذف ناخالصي هاي آب به همراه حذف ميكروب ها و مواد فرار
كاهش هدايت الكتريكي تا كمتر از ميكروزيمنس بر سانتي متر
معايب
نياز به پيش تصفيه دارد
هزينه هاي بالا و غير اقتصادي بودن
دماي خروجي آب خروجي

77. روش آهك و كربنات سديم در حذف سختي
با اضافه كردن آب آهك (كربنات كلسيم ) به آب سختي موقت آب از بين رفته و بصورت رسوب ته نشين ميشود و سپس با اضافه كردن كربنات سديم ميتوان سختي دائم آب را نيز از آب جدا كرد
2Ca(OH)2 + Ma(Hco3) Caco3 + Mg(OH)2+2H2o
Ca(OH)2 + Ca(Hco3) Caco3 + 2H2o
CaSO4 + Naco CaCo3 + NaSo4
MgSO4 + NaOH Mg(OH)2+ Na2So4

81. Solar disinfection

82. صافي هاي شني