مرجع تخصصی آب و فاضلاب

پارامترهای فیزیکی

آلاینده ها

فرآیند

کاربرد

کدورت/ ذرات

a فیلتراسیون

 In-line

این روش زمانی کار می کند که آب کدورت پایین ورنگ ملایمی داشته باشد.وبررسیهای آزمایشی قبل از اجرا باید جهت تعیین عملکرد وتعیین پارامترهای طراحی انجام پذیرد.

b فیلتراسیون مستقیم

این روش برای آبهایی با کدورت ورنگهای پایین و یا متوسط به کار میرود.وهمچنین  بررسی های آزمایشی قبل از اجرا باید جهت تعیین عملکرد وتعیین پارامترهای طراحی انجام پذیرد.دراین نوع تصفیه طول دوره  عملکرد فیلترها نسبت به روش سنتی کمتراست.

تصفیه متعارف c

(سنتی)

این روش برای آبهایی با کدورت متوسط تا بالا به کار می رود.  این روش موثر و انعطاف پذیرتر نسبت به روش تصفیه مستقیم وتصفیه In-Line است.زمان ماند در حوضچه ته نشینی اجازه می دهد که مواد آلی طبیعی و مزه و رنگ حذف گردند.امکان طراحی بدون ایجاد پلنت آزمایشی وجود دارد.

فیلتراسیون غشایی ,میکروفیلتراسیون و الترافیلتراسیون

این روش در حذف کدورت ,باکتریها وپرتزهای ریز بسیار موثر است. ممکن است ویروسها توسط بعضی از انواع غشاهای الترافیلتراسیون حذف گردند.به خوبی در کدورت پایین آب وبا پیش تصفیه برای حذف  ذرات کار می کند.مواد آلی طبیعی می تواند باعث گرفتگی غشاها شوند.برای نشان دادن حذف ذرات و میزان جرم گرفتگی نیاز به بررسی های آزمایشی می باشد.به راحتی قایلیت اتوماتیک شدن دارند وفضای مورد نیاز آنها بسیار کوچکتر از فرآیندهای سنتی است

فیلتراسیون شنی آهسته

مکانیزمهای حذف اولیه بیولوژیکی وفیزیکی هستند. در کدورتهای پایین آبها به خوبی کار می کند.هنگامیکه همراه با (GAC) استفاده شود کاملا موثر در حذف مزه وبو خواهد بود.میزان بار سطحی بین 50 تا 100 برابر کمتر از فیلترسریع است.بنابراین این فیلترها بسیار بزرگ هستند.معمولترین کاربرد آن در جوامع کوچک است .اما تصفیه خانه های خیلی بزرگ در حال کار در سراسر دنیا نیز وجود دارند

سختی

سختی گیری سودا و آهک

مورد استفاده در آبهایی که متوسط و یا بی نهایت سخت است قرار می گیرد.این روش به عنوان معمولترین روش برای حذف سختی آب تست گردیده است.

نانوفیلترهای تبادل یونی

معمولترین درتصفیه خانه های کوچک هستند .دور ریختن محلولهای بازیافتی می تواند یک مشکل باشد .معمولا به عنوان غشاهای اسمز معکوس فشارپایین از آنها یاد می شود.و همچنین در آبهای معمولی و بی نهایت سخت کاربرد دارد.به طور تاریخی ثبت شده که معمولترین روش از بین بردن سختی آب همین روش است

مجموعه مواد محلول (TDS)

اسمز معکوس,تقطیر

کاربرد آن برای شیرین کردن آب اقیانوس,دریا وآبهای شورمزه است.دور ریختن محلول غلیظ شده حاصل از اسمز معکوس و تبادل یونی عامل محدود کننده در انتخاب این روشهای تصفیه است.

پارامترهای شیمیایی غیر آلی (معدنی)

آلاینده ها

فرآیند

کاربرد

نیترات

حذف نیترات بیولوژیکی,اسمز معکوس,تبادل یونی

حذف نیترات بیولوژیکی مستلزم استفاده ازارگانیزمهای مخصوص  در آب آشامیدنی می باشد.

اما این روند اصولا برای(TDS) بالا وآب شور به کار می رود.تبادل یونی با رزینهای یونهای منفی مورد توجه است وقتی آب شور بتواند به مصرف برسد

فلوراید

انعقاد,سختی گیری توسط آهک,رسوب آلومینیوم فعال شده

سختی گیری آهک باعث حذف فلورید از آب توسط تشکیل یک  رسوب غیر فابل حل میشود.

انعقاد آلوم باعث پایین آوردن سطح فلورید ونزدیک کردن آن به میزان مجاز آب آشامیدنی میشود

آرسنیک

رسوب وانعقاد آلومینیوم فعال شده , تبدیل یونی , اسمز معکوس

مرسوم است انعقاد با آهن ونمکهای آلومینیوم وآهن که این موثر است برای از بین بردن بیش از %90 از آرسنیک (با غلظت اولیه تقریبا 0.1 میلی گرم بر لیتر ) در مقدار pH 7  یا کوچکترموثر است. فلورید  جذب سطحی قوی وتبادل زیادی با اکتیوآلومینیوم دارد.لیکن حذف آرسنیک III مشکل است.

سلنیوم

رسوب وانعقاد آلومینیوم فعال شده, تبدیل یونی , اسمز معکوس

انعقاد آلوم وسولفات آهن وسختی گیری آهک درتکنیک های تصفیه سنتی برای حذف سلنیوم مورد استفاده قرار گرفته اند.

اکتیو آلوم همیشه یک عامل بالقوه برای حذف Se (IV) و Se (VI) مورد بررسی قرار گرفته است.هرچند رزینهای تبادل یونی پایه قوی برای حذف سلنیوم کاملا بررسی نشده است ,به نظر میرسد که موفق باشند اما آنها برای سلنیوم قابلیت انتخابگری ندارند.

سولفید

اکسیداسیون

معمولا در آبهای زیر زمینی به عنوان سولفید هیدروژن یافت می شود وباعث ایجاد بو و مزه در آب می شودکه بوی تخم مرغ فاسد شده است.

معمولترین روش حذف آن هوادهی وکلرزنی است. 

آهن/منگنز

اکسیداسیون/تبادل یونی

پلی فسفات

به طور معمول در آبهای زیرزمینی و دریاچه ها با اکسیژن حل شده کم یافت می شود.معمولترین روش حذف آن هوادهی واضافه کردن مواد شیمیایی است برای مثال از (پتاسیم,پرمنگرات وکلر) جهت ته نشینی و زلال سازی برای حذف آن استفاده می شود .فیلتراسیون ماسه سبز که در آنها اکسیداسیون و فیلتراسیون به طور همزمان اتفاق می افتد روش معمول است که به کار می رود.به کار بردن رسوب پلی فسفات روش دیگری است که می تواند برای حذف آهن و منگنز به کار برده شود.

سولفات

اسمز معکوس

اسمز معکوس معمولترین راه برای حذف سولفات از آب دریاست.

آلاینده های شیمایی آلی

موادآلی فرار,

 مواد آفت کش

فرآیند دفع توسط هوا, انعقاد,

جذب سطحی

اکسیداسیون

برای مواد فرّار فرآیند دفع توسط هوا توصیه شده است.

معمولا حذف مواد آلی فرّار (VOC) از فاز گاز مستلزم تصفیه ثانویه است.

امّا برای ترکیبات غیر فرّار فرآیند انعقاد و جذب سطحی می تواند به کار برده شود.

انعقاد با pH پایین می تواند به کار برود برای حذف مقدار قابل توجه ای از TOC  ها ومقداری از ترکیبات آلی غیرفرار.

ماده آلی طبیعی

انعقاد,

جذب سطحی,

تبادل یونی

اسمز معکوس

انعقاد (آنعقاد با pH پایین )برای حذف مقدار قابل توجه ای NOM به کار می رود ودر بیشتر جاها این فرآیند برای حذف ماده آلی NOM مواد آلی طبیعی به کار می رود.فیلتراسیون ثانویه و جذب سطحی توسط گرانولهای کربن فعال در حذف مواد آلی بسیارموثر است.استفاده از تبادل یونی به دلیل مشکل دورریختن محلول غلیظ شده حاصل از این فرآیند محدود می شود.قیمت بالای اسمز معکوس و مشکلات  دور انداختن محلول غلیظ شده استفاده از این فرآیند را برای حذف NOM محدود می کند.

مواد جانبی که در اثر ضد عفونی کردن ایجاد می شوند

بالا بردن انعقاد,

جذب سطحی,

گزینه های دیگرضد عفونی

استراتژی که برای کنترل مواد جانبی که در اثر ضد عفونی کردن ایجاد می شوند شامل استفاده ازضدعفونی کننده های فرابنفش (ازن و اکسید کلر ,کلرامین ونور فرابنفش) یا حذف  DBP به واسطه انعقاد در pHپایین وجذب سطحی روی برومات فعال است.

رادیو اکتیو

رادون

هوادهی,زمان ماند

هوادهی ساده بسیار موثر است ستونهای هوادهی پک شده می توانند برای حذف یونهای زیادی مورد استفاده قرار گیرند.

اختلاط یا زمان ماند ممکن است باعث کنترل میزان  پایین آلودگی رادون شود

جذب سطحی / دورریختن

کربن مورد استفاده برای جذب سطحی ممکن است بدلیل داشتن مقداری رادیواکتیویته ایجاد مشکل نماید

رادیوم

انعقاد

فرآیند انتخابی بستگی به اندازه آلودگی دارد.

دورریختن ته ماندهابواسطه داشتن مقداری رادیواکتیویته می تواند ایجاد مشکل نماید

اورانیوم

سختی گیری باآهک

تبادل یونی

اسمز معکوس

فرآیند انتخابی بستگی به اندازه آلودگی دارد.

دورریختن ته ماندهابواسطه داشتن مقداری رادیواکتیویته می تواند ایجاد مشکل نماید

عاملهای میکروبی

باکتریها

تصفیه متعارف سنتی,

فیلتراسیون غشایی

اسمز معکوس

ضد عفونی

باکتریها می توانند حذف شوند بواسطه فرآیند متعارف سنتی شامل ته نشینی و فیلتراسیون. فرآیندهای غشایی نیزیک مانع مثبت برای اکثر باکتریها به شمار می روند .

دردوزهای معین و زمان ماند کافی,ضدعفونی کننده های معمول (کلر,اکسید کلر, کلرامینها, UV و ازن ( در غیر فعال کردن باکتریها موثر هستند.

ویروسها

تصفیه متعارف سنتی,

فیلتراسیون غشایی

اسمز معکوس

ضد عفونی

ویروسها طی مراحل انعقاد که شامل زلال سازی و ته نشینی است می تواندحذف شوند.فرآیندغشایی با وزن ملکولی پایین همانند تعدادی از الترافیلتراسیون های غشایی برای حذف ویروسها می تواند مورد استفاده قرار گیرند.

کنترل موثر غشاها مستلزم بررسی های آزمایشگاهی می باشد.اکثر ضدعفونی کننده ها به استثنای کلرامینها برای غیر فعال سازی بیشتر ویروسها موثرند.

کلرامینها مستلزم زمان تماس زیاد ودوز بالایی برای بی اثر کردن ویروسها می باشند.

کیستهای تک سلولی

تصفیه متعارف سنتی,

فیلتراسیون گرانولی

اسمزمعکوس

غشاء های پرفشار

ضد عفونی

کیستهای (بیماری زا) واکیستها ژیادردیا و( Cryptosporidium)مستلزم میزان بالا از ضد عفونی کنندهها  جهت  خنثی  شدن می باشد.

به ترتیب سودمند بودن عبارتند از :

ازن, اکسید کلر, کلر, کلرامین ها

روش تصفیه سنتی همانند روش فیلتراسیون توسط دانه های گرانولی در حذف کیستها و اکیستها موثر است.فرآیند غشایی یک مانع مطمئن در مقابل کیستها هستند.

همچنین تشعشع UV بسیار موثراست.

جلبک

سولفات مس

تصفیه متعارف سنتی

شناور سازی توسط دمیدن هوا

میکرو اسکرینینگ

تزریق سولفات مس درآب خام فضاهای ذخیره سازی مثل مخازن, حوضچه ها ودریاچه ها کاربرد داشته وبرای کنترل جلبکها مورد استفاده قرار میگیرد.وضع جلبکهای فصلی کم تا شدید را می توان بواسطه کنترل فرآیندهای تصفیه سنتی شامل ته نشینی وفیلتراسیون کنترل کرد.

طول زمان بهره برداری از فیلترها در فصلهای ایجاد جلبک ، کوتاه می گردد.در صورتی که وجود جلبک دائمی باشد استفاده از روشهایی مانند فلوتاسیون توسط هوای حل شده ویا زلال سازهای تماسی (نظیر پولساتور ) توصیه می گردد.

پارامترهای حسی

مزه وبو^d

کنترل منشاء از طریق سولفات مس

بیشتر مشکلات مزه وبو به علت رشد جلبکها است.استفاده از سولفات مس در منابع آبی در کنترل رشد جلبگها موثر است.هوادهی در مواردی که منبع آب خام نسبتا کم عمق باشد جهت از بین بردن بو ومزه موثر خواهد بود.

اکسیداسیون با کلر,ازن,پتاسیم,پرمنگنات و اکسید کلر

کلر ممکن است که در کنترل مزه وبو بواسطه سولفید هیدروژن مورد استفاده قرار گیرد اما در بوی و مزه ناشی از جلبکها موثر نبوده و ممکن است یک بو و مزه جدید بوجود آورده که از آن قبلی بدتر باشد.ازن یکی از موثرترین اکسیدکننده ها برای حذف مزه وبواست و همچنین می تواند به عنوان یک ضد عفونی کننده مورد استفاده قرار گیرد.پرمنگنات برای برخی از مزه و بوهای ناشی از جلبکها درpH قلیایی موثر است ,اما معمولترین مزه وبو ناشی ازMIB وجئوسمین را از بین نمی برد.اکسید کلر در نظارت و کنترل خیلی از بوها و مزها موثر اما در از بین بردن بو ومزه ناشی از جئوسمین وMIB موثرنیست.

در بررسی های آزمایشگاهی در یافتن بهترین اکسید کننده جهت حذف طعم و بو لازم است.

جذب سطحی توسط GAC و PAC

دانه های کربن فعال مانند یک فیلتربرای حذف بو و مزه های کم ومتوسط می تواند خیلی موثر باشد.

تعویض دانه ها معمولا در یک چرخه 3 تا 5 ساله باید انجام گردد.برای کنترل بو ومزه می توان در فرآیند انعقاد PAC درشکل دوغابی آن به آب اضافه شود.

استفاده از PAC در زلال سازی تماسی نظیرپولساتور بسیار موثر است.

رنگ

انعقاد/رسوب دادن

دوزهای انعقاد بالا وpH پایین در حذف رنگ خیلی زیاد می تواند  موثر باشد.بررسی های آزمایشگاهی در این رابطه توصیه شده است.

جذب سطحی توسط GAC

دوام بستر دانه های کربن فعال بسته به زمان تماس میتواند کوتاه باشد

اکسیداسیون توسط  کلر , ازن, پرمنگنات پتاسیم واکسید کلر,

اسمز معکوس با فشار پایین

ازن ,کلر, اکسید کلر, KMnO 4 معمولا موثر ترین هستند.

pH  می تواند بروی کارایی تاثیر گذاشته و برخی از رنگها ممکن است بعد از اکسیداسیون برگردند

بررسی های آزمایشگاهی توصیه شده است.

اسمز معکوس خیلی موثر اما گران است.