مرجع تخصصی آب و فاضلاب

بررسی فرآیندهای حذف برخی از مواد آلاینده خاص از آب و روش‌های تصفیه متناسب با آن‌ها می‌پردازد.

مقدمه

آب یکی از ضروری‌ترین منابع برای حیات و فعالیت بشر است. با این وجود، آب به دلیل تماس با منابع مختلف آلاینده، ممکن است حاوی مواد مضر برای سلامت انسان باشد. فرآیندهای تصفیه آب با هدف حذف این مواد آلاینده و بهبود کیفیت آب انجام می‌شوند. در این مقاله به بررسی روش‌های حذف برخی از مواد آلاینده خاص و فرآیندهای تصفیه متناسب با آن‌ها می‌پردازیم.

حذف فلزات سنگین

فلزات سنگین مانند سرب، کادمیوم و جیوه می‌توانند به دلیل فعالیت‌های صنعتی و کشاورزی وارد منابع آب شوند و برای سلامت انسان بسیار مضر هستند. مراحل کلیدی حذف فلزات سنگین عبارتند از:

تبادل یونی

این فرآیند شامل عبور آب از بسترهای حاوی یون‌های متحرک است که با فلزات سنگین موجود در آب تبادل می‌شوند و این فلزات جذب بستر می‌شوند. این روش بسیار مؤثر است و می‌تواند فلزات سنگین را به طور کامل از آب حذف کند.

رسوب‌دهی شیمیایی

مواد شیمیایی به آب اضافه می‌شوند که با فلزات سنگین واکنش داده و ترکیبات نامحلولی تشکیل می‌دهند که به راحتی قابل ته‌نشینی و حذف هستند. این روش مخصوصاً برای حذف فلزات سنگین بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

حذف نیترات‌ها و فسفات‌ها

نیترات‌ها و فسفات‌ها می‌توانند از منابع زراعی و پساب‌ها به آب وارد شده و موجب رشد سریع جلبک‌ها و افت کیفیت آب شوند. روش‌های حذف این مواد شامل:

اسمز معکوس

در این روش، آب با استفاده از غشاهای نیمه‌تراوا تحت فشار عبور داده می‌شود که باعث حذف نیترات‌ها و فسفات‌ها از آب می‌شود. این روش بهره‌وری بالا دارد اما هزینه‌بر است.

فیلتراسیون زیستی

این روش با استفاده از میکروب‌ها و باکتری‌های مفید، نیترات‌ها و فسفات‌های موجود در آب را به مواد بی‌ضرری تبدیل می‌کند. فیلتراسیون زیستی روشی پایدار و کارآمد برای حذف نیترات‌ها و فسفات‌ها است.

حذف مواد آلی و میکروآلاینده‌ها

مواد آلی و میکروآلاینده‌ها شامل ترکیبات شیمیایی مصنوعی مانند مواد دارویی، آفت‌کش‌ها و مواد شیمیایی صنعتی هستند که می‌توانند به منابع آب وارد شوند. روش‌های حذف این مواد عبارتند از:

جذب توسط کربن فعال

کربن فعال به دلیل سطح بسیار بالای جذب، می‌تواند مواد آلی و میکروآلاینده‌ها را به خود جذب کند. این روش بسیار مؤثر است و به طور گسترده در تصفیه آب استفاده می‌شود.

اکسیداسیون پیشرفته

اکسیداسیون پیشرفته شامل استفاده از مواد اکسیدکننده قوی مانند پراکسید هیدروژن و ازون برای تبدیل مواد آلاینده به ترکیبات بی‌ضرر است. این روش مخصوصاً برای حذف مواد آلی و میکروآلاینده‌ها کاربرد دارد.

نتیجه‌گیری

فرآیندهای تصفیه آب به منظور حذف مواد آلاینده خاص فرایندهای پیچیده‌ و متنوعی هستند که با توجه به نوع آلاینده‌ها انتخاب می‌شوند. حذف فلزات سنگین با تبادل یونی و رسوب‌دهی شیمیایی، نیترات‌ها و فسفات‌ها با اسمز معکوس و فیلتراسیون زیستی، و مواد آلی و میکروآلاینده‌ها با جذب توسط کربن فعال و اکسیداسیون پیشرفته از جمله روش‌های مؤثر برای تأمین آب سالم و ایمن هستند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

برای حذف آرسنیک از آب، از مواد منعقدکننده (کوآگولانت) مختلفی استفاده میشود که با تشکیل فلوكها (ذرات بزرگتر)، آرسنیک را جذب و از آب جدا میکنند. انتخاب ماده منعقدکننده و دوز مصرفی آن به عواملی مانند نوع آرسنیک (آرسنیک III یا V)، pH آب، غلظت آرسنیک و سایر ناخالصیها بستگی دارد. برخی از رایجترین مواد منعقدکننده و دوزهای پیشنهادی آنها عبارتاند از:

---

### ۱. *منعقدکنندههای مبتنی بر آهن (Iron-Based Coagulants)*
این مواد بهدلیل تشکیل هیدروکسید آهن (Fe(OH)₃) که سطح جاذب برای آرسنیک دارد، بسیار مؤثر هستند:
- *کلرید فریک (FeCl₃)*
- *دوز مصرفی*: ۱۰ تا ۵۰ میلیگرم بر لیتر (بسته به غلظت آرسنیک).
- *مکانیسم*: تشکیل Fe(OH)₃ و جذب آرسنیک روی سطح آن.
- *pH بهینه*: ۶ تا ۸.

- *سولفات فریک (Fe₂(SO₄)₃)*
- *دوز مصرفی*: ۲۰ تا ۶۰ میلیگرم بر لیتر.
- *مکانیسم*: مشابه کلرید فریک، اما نیاز به تنظیم pH دارد.

- *پلیمرهای آهنی (مثل PFC - Polymeric Ferric Chloride)*
- *دوز مصرفی*: ۵ تا ۳۰ میلیگرم بر لیتر.
- *مزیت*: تشکیل فلوكهای سنگینتر و سریعتر.

---

### ۲. *منعقدکنندههای مبتنی بر آلومینیوم (Aluminum-Based Coagulants)*
این مواد کمتر از آهن برای حذف آرسنیک استفاده میشوند، اما در برخی موارد کاربرد دارند:
- *آلوم (Alum - Al₂(SO₄)₃·18H₂O)*
- *دوز مصرفی*: ۲۰ تا ۱۰۰ میلیگرم بر لیتر.
- *محدودیت*: در pH بالاتر از ۸ کارایی کمتری دارد.

- *پلیآلومینیوم کلراید (PACl - Polyaluminum Chloride)*
- *دوز مصرفی*: ۱۰ تا ۴۰ میلیگرم بر لیتر.
- *مزیت*: عملکرد بهتر در محدوده وسیعتر pH.

---

### ۳. *منعقدکنندههای ترکیبی یا اصلاحشده*
- *هیبرید آهن-آلومینیوم (Fe-Al Hybrid Coagulants)*
- *دوز مصرفی*: ۱۵ تا ۵۰ میلیگرم بر لیتر.
- *مزیت*: ترکیب مزایای آهن و آلومینیوم برای جذب بهتر آرسنیک.

- *منعقدکنندههای غشایی (مثل Ferrate (VI))*
- *دوز مصرفی*: ۲ تا ۲۰ میلیگرم بر لیتر.
- *مزیت*: اکسیدکننده قوی و تشکیل رسوب آهنی.

---

### ۴. *مواد کمکی (Coagulant Aids)*
برای بهبود عملکرد منعقدکنندهها، از مواد کمکی مانند:
- *پلیمرهای آلی (مثل پلیآکریلآمید)*
- *دوز مصرفی*: ۰.۱ تا ۲ میلیگرم بر لیتر.
- *سیلیکا فعال*
- *دوز مصرفی*: ۱ تا ۵ میلیگرم بر لیتر.

---

### نکات کلیدی:
1. *تنظیم pH*:
- برای آرسنیک III (As³⁺)، اکسیداسیون اولیه به آرسنیک V (As⁵⁺) ضروری است (با کلر یا اُزون).
- pH آب باید بین ۶ تا ۸ باشد تا جذب آرسنیک روی هیدروکسیدهای فلزی بهینه شود.

2. *آزمایش جارتست (Jar Test)*:
- برای تعیین دقیق دوز مصرفی، انجام آزمایش جارتست با نمونه آب واقعی ضروری است.

3. *فرایندهای پس از انعقاد*:
- انعقاد باید همراه با *تهنشینی* (Sedimentation) و *فیلتراسیون* (مثل فیلتر شنی یا غشایی) باشد.

4. *محدودیتها*:
- منعقدکنندههای آهنی معمولاً برای آرسنیک مؤثرتر از آلومینیومیها هستند.
- غلظت بالای سولفات یا کربنات ممکن است کارایی را کاهش دهد.

---

### مثال عملی:
- برای آبی با غلظت آرسنیک ۵۰ ppb:
- از *کلرید فریک* با دوز ۲۰ میلیگرم بر لیتر و pH~7 استفاده میشود.
- پس از انعقاد و فیلتراسیون، غلظت آرسنیک به زیر ۱۰ ppb (مطابق استاندارد WHO) میرسد.

---

برای دستیابی به نتیجه بهینه، همیشه مشاوره با متخصصان تصفیه آب و انجام آزمایشهای اولیه توصیه میشود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه

تصفیه آب یک فرایند حیاتی است که به منظور حذف آلاینده‌ها و بهبود کیفیت آب برای استفاده‌های آشامیدنی، صنعتی و کشاورزی انجام می‌شود. فرآیند تصفیه آب بسته به منبع آب و نوع آلاینده‌ها شامل مراحل مختلفی است. در این مقاله، به بررسی مراحل اصلی تصفیه متعارف آب می‌پردازیم.

مرحله اول: اختلاط و انعقاد

در مرحله اول، موادی به نام منعقدکننده (مثل سولفات آلومینیوم و کلرید آهن) به آب اضافه می‌شوند. این مواد با ذرات معلق و آلاینده‌های کوچکی که در آب وجود دارند، واکنش داده و آن‌ها را به هم متصل می‌کنند. این فرآیند «انعقاد» نامیده می‌شود و منجر به تشکیل ذرات بزرگتری به نام «لخته» می‌شود.

مرحله دوم: لخته‌سازی

در مرحله دوم، آب به آرامی به هم زده می‌شود تا لخته‌ها تشکیل و به اندازه بزرگتری دست یابند. این لخته‌ها به دلیل وزن و اندازه بزرگتر، به راحتی ته‌نشین می‌شوند. این مرحله به «لخته‌سازی» معروف است.

مرحله سوم: ته‌نشینی

در این مرحله، آب به مخازن بزرگی به نام «حوض‌های ته‌نشینی» انتقال داده می‌شود. لخته‌ها در این مخازن ته‌نشین می‌شوند و آب زلال‌تر به قسمت بالای مخازن منتقل می‌شود. این لخته‌ها معمولاً در کف مخازن جمع‌آوری می‌شوند و به عنوان لجن دفع می‌شوند.

مرحله چهارم: صاف‌سازی (فیلتراسیون)

آب ته‌نشینی شده از طریق فیلترهای مختلف عبور داده می‌شود تا هرگونه ذرات باقیمانده از آب حذف شود. معمولاً از فیلترهای شنی، کربنی و دیگر مواد گرانولی استفاده می‌شود. این فیلترها ذرات ریز و میکروارگانیسم‌های موجود در آب را به خود جذب می‌کنند.

مرحله پنجم: گندزدایی (ضدعفونی)

در این مرحله، به منظور کشتن میکروارگانیسم‌های مضر، آب با مواد گندزدا مثل کلر یا ازون ضدعفونی می‌شود. این مرحله بسیار حیاتی است و اطمینان حاصل می‌کند که آب نهایی برای مصرف انسان ایمن است.

نتیجه‌گیری

تصفیه متعارف آب شامل مراحل اختلاط و انعقاد، لخته‌سازی، ته‌نشینی، صاف‌سازی و گندزدایی است. این فرآیندها با همکاری یکدیگر، آلاینده‌ها را از آب حذف کرده و آن را برای استفاده‌های مختلف مناسب می‌سازند. با توجه به روند تغییریافتن محیط زیست و منابع آبی، همواره باید به بهبود روش‌های تصفیه آب پرداخته و تکنولوژی‌های جدید را بررسی کرد.

(این مقاله توسط هوش مصنوعی در پاسخ به سوال تولید شده است)

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

استفاده مجدد از فاضلاب و آب خاکستری به عنوان بخش مهمي از مدیریت تقاضای آب در نظر گرفتنه شده و به حفاظت از آب شيرین باکيفيت، کاهش آلودگي محيط زیست و همچين کاهش هزینههای تأمين آب کمک ميکند.
پيشرفتهای اخير در تكنولوژی و تغيير دیدگاهها نسبت به استفاده مجدد از فاضلاب نشان ميدهد که پتانسيل استفاده مجدد از آب خاکستری در کشورهای در حال توسعه وجود دارد. آب خاکستری پسابهای شهری و خانگي توليد شده از مصارفي مانند شستشوی لباس و ظروف، پخت و پز و استحمام است . آبهای خاکستری به دو دسته ی تيره و روشن طبقه بندی ميشوند. پساب حاصل از استحمام، آبهای خاکستری روشن و پساب حاصل از آشپزخانه و لباسشویي آبهای خاکستری تيره ناميده ميشوند .
آبهای خاکستری منبع با ارزشي در صرفه جویي آب محسوب شده و بين 55 تا 35 درصند مصارف خانگی را تشكيل ميدهد. حجم معمولي آب خاکستری از 75 تا 125 ليتر در روز به ازای هر خانه تغيير ميکند و به سبک زنندگي، استانداردهای زندگي، ساختارهای جمعيت سن، جنسيت ، رسوم و عادات، تأسيسات و فراواني آب بستگي دارد .
رایجترین کاربرد استفادهی مجدد از آب خاکستری در مناطق شهری، فلاش تانکهای سرویس بهداشتي است که ميتواند مصرف آب را تا 35 درصد کاهش دهد. کاربردهای دییر آن شامل آبياری فضاهای سبز در پارکها، حياط مدارس، آرامیاهها، کارواش و آتشنشاني است. همچنين اینن آب منيتوانند در صننایع مختلفي ماننند نساجي، شيمي، پلاستيک و ساختمان مورد استفاده قرار گيرد 6 .
آمارها نشان ميدهد که ترکيبات آب بازیافتي شامل 77 درصد آب و 1 درصد مواد معلق، کلوئيدی و جامدات محلول است. اگرچه ترکيبات تشكيل دهدهی آب بازیافتي با توجه به منبع آن و در طنول زمنان تغيير ميکند ولي آب واجزای اصلي تشكيل دهنده اش باقي ميمانند. بسته به اینكه آب بازیافتي پساب از چه منبعي توليد شده باشند دارای غلظتهای متفاوتي از ترکيبات خواهد بود. آلایندههای موجود در آب خاکستری و منابع توليد آنها در جدول 2 ارائه شده است .

جدول2. ترکيبات احتمالي موجود از منابع مختلف در آب خاکستری

به طور کلي دو نو سيسستم جمع آوری و تصفيه پساب وجود دارد:
- سيستمهای خارج از محل که در آن ضایعات پسابها از طریق شبكه ی فاضلاب به تصفيه خانه یا نقطه ی تخليه و دفع این مواد، منتقل ميشوند.
- سيستمهای در محل که ضایعات در یک گودال یا مخزن گنداب سپتيک تانک ، جمع آوری ميشوند. این مخزن ميتواند به صورت دورهای تخليه شود یا اینكه ميتوان یک مخزن ینا گودال جدید در مكان دیگری ایجاد کرد.
برخي از سيستمهای در محل دارای بسترهای آبشویي هستند که باعث ميشوند آبي که بخشي از آن به وسيلهی سپتيک تانک تصفيه شده است، در زمين نفوذ کد سيستمهای قدیمي عامل مهم آلودگي در بعضي مناطق هستند .
سيستمهای در محنل همچنين ميتوانند شامل سيستمهای فاضلاب در مقياس کوچک شنوند که پسابها را به تصفيه خانه های واقع در نزدیكي محل جمع آوری منتقل ميکند .

3-2- ابعاد تکولوژیکی تصفیه آب خاکستری
تصفيه آب بازیافتي و همچين آب خاکستری شامل فرایندهای فيزیكي، شيميایي، بيولوژیكي ینا ترکيبي از این فرایندهاست. تصفيه ی آب خاکستری شنامل 3 مرحله ی پيش تصفيه، تصفيه اصلي و پس تصفيه است. برای مرحله ی پيش تصفيه، از روشهایي مثل سپتيک تانک، فيلتر بگ و فيلتراسيون با استفاده از جداسازی جامد و مایع برای کاهش ميزان ذرات و چربني استفاده ميشنود. مرحلنهی پنستصفيه نينز همنراه بنا فراینند گنندزدایي بنرای رسيدن به استانداردهای ميكروبيولوژیكي و رفع بوی نامطبو مورد استفاده قرار ميگيرد .

3-2-1- فرایندهای فیزیکی
فرایندهای فيزیكي، مواد و آلایندهها را با استفاده از نيروهای طبيعي مثل گرانش و موانع فيزیكي مانند فيلترها ،غشاءها و یا اشعهی فرابنفش، حاف ميکند. تصفيه فيزیكني آب خاکستری شنامل فيلتراسيون خناک و ماسه درشنت و فيلتراسيون غشایي است و عمدتا به همراه یک مرحلهی گندزدایي ضدعفوني انجام ميشود. فيلتر درشنت به تنهایي اثنر کمي بر حاف آلایندههای موجود در آب خاکستری دارد. استفاده از فراینندهای غشنایي به دلينل کيفينت بنالای پساب خروجي بعد از تصفيه و حاف مؤثر ميكروآلایندههای آلي از قبيل آفتکشها، داروها و محصولات مراقبت شخصني ،در حال افزایش است. سيستمهای غشایي به عنوان سيستمهایي با مصرف انرژی بالا و سطوح بالای عملكرد شناخته ميشوند .
بریكس 1773 سيستم تصفيه آب خاکستری با غشای UF آلترافيلتراسيون را گزارش داد که با استفاده از این
سيستم، مقادیر COD و BOD به ترتيب از 451 و 294 ميليگرم بر ليتر به 119 و 53 ميليگرم بر ليتر کاهش یافت. لي و همكاران 2553 کارایي سيستم تصفيه آب خاکستری که از یک مدول اسپيرال وند استفاده ميکند را بررسي کردنند.
مطالعه ایشان نشان داد که سيستم فيلتراسيون غشایي UF، ميتواند مقدار TOC را از 161 ميليگرم بر ليتر به 6/23 ميليگرم بر ليتر کاهش دهد. غشای UF به طور ميانیين 4/33 درصد از آلاینده ها را حاف نموده و منواد محلنول مثنل آمونيناک و فسفر نيز ميتوانند از آن عبور کند.
اندازه منافا غشاء ،نقش مهمي در کارایي تصفيه دارد. به عنوان مثال ،یک سيستم تصفيه آب خاکستری با غشای نانو فيلتراسيون ميتواند 73 درصد مواد آلي و همچين غشای اسمز معكوس RO ميتواند تا 73 درصند مقدار BOD را حاف کد. با این حال، اغلب مصرف انرژی بالاتر و جمع شدن رسوب در غشاء، عوامل کليندی محندودکنندهی قابلينت اقتصادی فرایندهای غشایي هستند.
بيوراکتور غشایي MBR فرایندی فيزیكي- بيولوژیكي است که دارای دو ننو غشناء بنا انندازه منافا 1/5 و 53/5 ميكرومتر است. اگرچه اندازه منافا غشاء در این سيستمها بزرگتر از اندازه ویروسها 25 نانومتر است امنا این غشاءها موجب حاف مؤثر ميكروارگانيسمها ميشوند. بنابراین مواد آلي باقي مانده در آب خاکستری تصفيه شنده توسط فيلتراسيون غشایي اغلب باع افزایش رشد ميكروارگانيسمها در سيستم ذخينرهسازی و انتقال ميشود. عنلاوه بر این ،رسوب در غشاء با توجه به هزینه های عملياتي و نگهداری آن ميتواند کاربرد وسيع فنآوری های غشایي برای تصفيه آب خاکستری را محدود کند.
در مطالعات صورت گرفته توسط ایتایاما و همكاران 2554 ، مقادیر TN ،SS ،BOD ،COD و TP در آب خاکستری سينک آشپزخانه با استفاده از یک فيلتر خاک شيبدار کاهش یافت اجزای اصلي این خاک آلومينا و سيليس هيدراته است . سيستم تصفيه خاک ميتواند بخشي از آلایندههای آلي، کل فسفر و نيتروژن را حاف کد. فيلتر خناک به کار رفته در مطالعه ایشان، ترکيبي از فيلتراسيون تصفيه و تجزیه زیستي است .
جونكينو کيم و همكاران 2557 تحقيقاتي روی تصفيه آب خاکستری به وسيله ی ميكروفيلتراسيون و اکسيداسيون با نمونه گيری از 195 آپارتمان و همچين با در نظر گرفتن تغييرات فصلي انجام دادند. نو ماژول غشایي در این روش، فيبر توخالي مشبک و اندازهی حفرهها 4/5 ميكرومتر بنود. سيستم گندزدایي نيز اجرا شد. نتایج مطالعات صورت گرفته نشان داد که سيستم اکسایش به همراه ميكروفيلتراسيون غشایي، کارایي جداسازی کدورت، رننگ، ذرات جامد و COD را داشته و استفاده از سيستم گندزدایي نيز پيشنهاد گردید .
مطالعات ذکر شده دربارهی فرایندهای فيزیكي تصفيه آب خاکستری نشنان ميدهد که فيلتراسيون درشت و فيلتراسيون خاک به تنهایي نميتوانند پارامترهای فيزیكي، شيميایي و بيولنوژیكي را به مقادیر منورد نياز در دستورالعمل استفاده مجدد، کاهش دهد. غشای ميكروفيلتراسيون و آلترافيلتراسيون، تعداد کمي از مواد آلي حل نشده را صاف ميکند. مواد آلي باقي مانده در آب خاکستری تصفيه شده توسط فيلتراسيون غشنایي اغلب باعث افزایش رشدميكروارگانيسمها در سيستم ذخيره سازی و انتقال ميشود. بنابراین فرایندهای فيزیكي از قبيل فيلتراسيون غشایي و فيلتراسيون خاک ميتوانند به عنوان پس تصفيه مورد استفاده قرار گيرند. در کل، فرایندهای فيزیكي به تنهایي برای تصفيه آب خاکستری و استفاده مجدد از آن کافي نيستند.

3-2-2- فرایندهای شیمیایی
فرایندهای شيميایي با افزودن مواد شيميایي برای تبدیل آلاینده ها به همراه واکشهای شيميایي مختلف، عمل جداسازی را انجام ميدهد. تصفيه ی آب خاکستری با فرایندهای شيميایي پيچيده تر از فرایندهای فيزیكي است و این مسئله، بهره برداری از فرایندهای شيميایي را با مشكل مواجه ميکند.از این رو تا حد امكان سعي ميشود تنا کمتر از روشهای شيميایي در سيستم تصفيه استفاده شود. همچين در برخي موارد هزینه خرید و نگهداری مواد شيميایي مورد نياز بزرگترین مانع در استفاده از فرایندهای شيميایي است . فرایندهای شيميایي اغلب برای گندزدایي و حذف فلزات سنگين مورد استفاده قرار ميگيرند. تصفيه اوليه ی شيميایي با استفاده از نمک های یا پليالكتروليتي ميتواند BOD و مواد جامد را حذف کند اما لجن توليد شده اغلب به سختي تصفيه و دفع ميشود .انعقاد و لخته سازی، اکسيداسيون فوتوکاتاليستي، تبادل یون و کربن فعال دانهای از جمله روشهای شيميایي مورد استفاده در تصفيه ی آب خاکستری هستند.
لي و همكاران 2555 یک سيستم تصفيه آب خاکستری شنيميایي ترکيبي پيشنهاد دادنند که در آن انعقاد الكتریكي با یک مرحله گندزدایي همراه است .در اینن سيستم مقدار BOD ،COD، کدورت و SS در آب خاکستری کاهش یافت. همچين هيچ باکتری کليفرمي در آب خاکستری اصلاح شده با این سيستم یافت نشد. در مطالعات صورت گرفته توسط پيدو و همكاران 2553 ، فرایندهای انعقاد و فرایند رزین تبادل یون مغناطيسي بنرای تصفيه آب خاکستری دوش حمام مورد استفاده قرار گرفت. در شرایط بهينه، انعقاد با نمک آلومينينوم مقادیر TN ،BOD ،COD، کدورت و فسفات را کاهش داد. فرایند اکسيداسيون پيشرفته بر اساس اکسيداسيون فوتوکاتاليستي با تيتانيوم دی اکسيد و اشعه فرابنفش، فرایند شيميایي دییری است که برای تصفيه آب خاکستری مورد استفاده قرار گرفت و 75 درصند مواد آلي را حاف کرد.
کایو و همكاران 2515 مراحل تصفيه آبهای خاکستری را با فيلتراسيون بستر شني، جذب سطحي کربن فعال و ضدعفوني با کلر ارزیابي کردند. نمونه ها از پساب های خانگي بودند. بستر شني، جداسازی مطلوبي از TSS و کدورت انجام داد به طوری که مقدار COD به اندازه 35 درصد کاهش یافت. غربال مواد آلني به وسيله جناب سطحي کربن فعال دانهای نيز بسيار مطلوب بود 5 .
باریسكي و همكاران 2514 در زمينه تصفيه آبهای خاکستری به وسيله آه VI تحقيقاتي انجام داد. نمونه از یک منطقه عمومي مسكوني در ترکيه از 23 آپارتمنان و 19 خانه جمع آوری شد. آهن VI به وسيلهی روش الكتروشيمي در یک راکتور پلكسيگلس مستطيلي با ابعاد 15´14´22 سانتيمتر ساخته شنده بنود. یک صنفحه الكترود آهني با درجه خلوص بالا به منظور توليد نيرو ساخته شد. الكتروليت با استفاده از مخلوط کن مغاطيسي و الكتروليز 5/1 ساعت شرو به کار کرد. غلظت آهن با استفاده از اسپكتروفتومتر UV/VIS DR5000 در pH های متفاوت آزمایش شدند. ابتدا روی 455 دور در هر دقيقه تنظيم شد و سپس برای 25 دقيقه در 45 دور در هر دقيقه لخته شده و 65 دقيقه یاضافي برای تهشيني باقي ماند. ميزان نمک آه 9/46-9/11 ميليگرم بر ليتر بود. آب تصفيه شده از طریق سلولز ممبران فيلتر سراسري استات 45/5 ميكرومتری برای اندازهگيری فيلتر شد. اثبات شد که جداسازی مهم COD و BOD شكل ميگيرد ولي اثرات سوء بر جداسازی TOC داشت. استفاده از سورفكتات بنا محتویات تجزیه ، جداسازی بهترپاتوژنهارا در pH پایين نشان داد. نتایج نشان داد که پساب تصفيه شده با این روش برای مصارف آبياری و صنعت قابل استفاده است .
فرایندهای شيميایي تصفيه آب خاکستری در مقایسه با فرایندهای فيزیكي ميتوانند منواد آلي و کدورت را در آب خاکستری به درجهی خاصي کاهش دهد ولي این برای رسيدن به استانداردهای استفاده مجدد مخصوصا در آبهای خاکستری تيره کافي نيست. فرایندهای شيميایي از قبيل انعقاد به همراه فيلتراسيون و یا مرحله گندزدایي ميتوانند جامدات معلق، مواد آلي و سورفكتانتها را در آب خاکستری روشن ،به سطح قابل قبولي برای استفاده مجدد از آب شهری کاهش دهد. پساب ناشي از فرایندهای شيميایي ميتواند توسط یک مرحلنه فيلتراسيون ماسه صاف شده یا بنا استفاده از یک مرحله ی فيلتراسيون غشایي تصفيه شود. روشهای شيميایي به طور خاص برای تصفيه آب خاکستری روشن بسيار مناسب است زیرا تغييرات در قدرت و جریان آب خاکستری، عملكرد تصفيه آنها را تحت تأثير قرار نميدهد.

3-2-3- فرایندهای بیولوژیکی
ميكروارگانيسمها و باکتریها نقش اصلي را در تصفيه فرایندهای بيولوژیكي به عهده دارند، زیرا آنها با استفاده از مكانيزمهای دروني خود مواد آلي موجود در فاضلاب را جاب کرده و از آن برای توليد انرژی استفاده ميکند. از آنجا که سهم عمدهای از آلایندههای موجود در پسابها را مواد آلي تشكيل ميدهد، امروزه استفاده از روشهای بيولنوژیكي به طور گستردهای متداول شده است. این روشها ميتوانند با صرف هزینه کمتر نسبت به دییر فرایندها، طيف گستردهای از آلاینده ها را تصفيه کند . فرایندهای بيولنوژیكي در تصفيه فاضلاب، فرایند رسوب که به طورطبيعي در رودخانه ها، دریاچه ها و دیگر جریانها اتفاق ميافتد را باز توليد ميکند. این فرایندها در تصفيه خانه های فاضلاب، جنایي که راکتورهای بيولوژیكي برای افزایش رسوب بيوشيميایي تحت شرایط کنترل شده طراحي و ساخته شده اند و در نتيجه افزایش حذف آلایندهها و تثبيت لجن، مورد استفاده قرار ميگيرند. فرایندهای بيولوژیكي موجنود در بيوراکتورها ميتوانند هوازی یا بيهوازی باشند. حفظ شرایط هوازی درون راکتور به انرژی زیادی نياز دارد و همچين در این شنرایط ضایعات آلي به سوخت زیستي لجن و دی اکسيد کربن تبدیل ميشوند. با این حال از تشكيل متان که بيشتر از دی اکسيد کربن منجر به گرم شدن آب و هوا ميشود، جلوگيری ميکند. فرایندهای تصفيه بيهوازی عموما به انرژی کمتری نياز داشته و توليد لجن کمتری دارند. در فرایندهای هوازی متان نيز توليد ميشود که ميتوان آن را محبوس کرده و به عننوان منبع انرژی مورد استفاده قرار داد. فرایندهای بيولوژیكي تصفيه آب خاکستری شامل صفحات بيولوژیكي چرخان RBC ، راکتور ناپيوسته متوالي
SBR ، بستر بيهوازی لجنن UASB ، تنالاب مصننوعي CW و بينو راکتنور غشنایي MBR ميباشند. فراینندهای بيولوژیكي اغلب به دنبال یک مرحله پيشتصفيه فيزیكي از قبيل ته شيني، استفاده از سپتيک تانک یا آشغالیير مي آیند. به غير از فرایند MBR، اکثر فرایندهای بيولوژیكي با یک مرحله فيلتراسيون برای مثال فيلتراسيون ماسه و یا مرحله ی گندزدایي به کار ميروند 5 .
نولد 1777 روی فرایند تصفيه آب خاکستری به روش RBC مطالعه نمود که شامل یک مخزن رسوب و سپس یک RBC چهار مرحلهای و یک مرحله نهایي گندزدایي UV فرا بنفش است. پس از مرحله گندزدایي اشعه فرا بننفش،کيفيت پساب باکتریولوژیک عمدتا با استانداردهای استفاده مجندد آب مطابقت دارد. فریندلر و همكاران 2555 روی سيستم تصفيه آب خاکستری روشن که ترکيبي از روشRBC ، فيلتراسيون ماسه و کلریناسيون کلرزني است، مطالعه کردند. مرحله ی RBC، به وسيلهی یک آشغالیير ریز برای حاف جامدات درشت و موهای ضخيمتر از 1 ميليمتر و بعد ازآن مرحلهی تهشيني در یک حوضچه تهشيني برای جداسازی لجن از پساب است. در این روش مقادیر TSS، کدورت، BOD ،COD و باکتریهای کوليفرم کاهش یافتند. مرحلهی فيلتراسيون ماسه به عنوان یک صافي عمل ميکند که منجر به کاهش مقادیر TSS، کدورت، COD و BOD شد ولي ميزان باکتریهای کوليفرم به طرز شگفت انگیزی افزایش یافت که نشان ميدهد بعد از فيلتراسيون ماسه باید مرحله ی گندزدایي صورت گيرد تا ميزان کوليفرم ها کاهش یابد.
فرایند راکتور متوالي ناپيوسته SBR برای تصفيه آب خاکستری تيره توسط فرناندز و همكاران 2553 ایجاد شد. زمان نگهداری لجن و زمان نگهداری هيدروليكي به ترتيب 15 روز و 9/11 ساعت بود. بعد از آن هم SBR دگیری برای تصفيه آب خاکستری تيره پيشنهاد شد. در این مدت زمان نگهداری لجن به 393 روز افزایش یافت و زمان نگهداری هيدروليكي به 7/5 ساعت کاهش یافت. مقادیر TN ،TP ،COD و آمونياک هم کاهش یافت .
در مطالعات انجام شده توسط هلالشه و همكاران 2559 دربارهی روش مناسب تصفيه آب خاکستری در مناطق روستایي اردن و با توجه به غلظت بالای مقادیر BOD ،COD و TSS در اینن مناطق، راکتنور هيبریند UASB به عنوان بهترین روش تصفيه آب خاکستری با استفاده از سيستم تصفيه در محل، برای خانه ها که ميتوان ند برای آبياری در ختان مورد استفاده قرار گیرد معرفي شد. حجم مورد نياز راکتور 263/5 متر مكعب با محدوده مساحت 133/5 متر مربع برای هر خانه با میانگین ساکنان به تعداد 15 نفر در نظر گرفته شد. این سيستم به عنوان روشي کم هزینه و انعطاف پایر در عملكرد و نگهداری ، برای این مناطق معرفي شده است ليا ابوگامني و همكاران 2515 سيستمهای هوازی و بيهوازی را بنرای آبياری آزمایش کردند. منبع آب از یک خوابگاه با 155 دانشجو در اردن گرفته شد. حذف COD توسط واحدهای بيهوازی در تابستان و زمستان به ترتیب 45 درصد و 37 درصد و نيز واحدهای هوازی در تابستان و زمستان 53 درصند و 64 درصند بود. پایداری لجن در راکتورهای هوازی و بيهوازی به ترتيب 35 درصد و 75 درصند بر پایه ی COD بود. کيفيت خروجي هوازی به جز پاتوژنها، موافق با استانداردهای آبياری برای آب تصفيه شده بود.
عزیزی و همكاران 2513 ، ارزیابي بر پایهی سه مرحله ی بيولوژی به نام های مرحله ی لجن فعال CASP ، راکتورهای بيوفيلمي با بستر متحرک MBBR و راکتورهای بيوفيلمي با بستر متراکم PBBR را انجام داد. نتایج بدست آمده کاهش 39 درصدی COD، 72 درصدی BOD، 32 درصدی TSS، در ینک HRT دو ساعته در PBBR را نشنان داد. این مطالعه نشان داد که راکتور بيوفيلم متراکم در تصفيه کارایي بهتری دارد . در فرایندهای بيولوژیكي تصفيه آب خاکستری، فرایندهای بيولوژیكي هوازی ميتوانند کدورت و مواد آلي را
به خوبي حاف کند. فرایندهای بيهوازی به دليل اینكه نميتوانند مواد آلي و سورفكتانت ها را به خوبي خذف کند، برای بازیافت آب خاکستری مناسب نيستند. فرایندهای بيولوژیكي هوازی مثل تالابهای مصنوعي ميتوانند با حاف مواد آلي زیست تخریب پذیر به عملكرد رضایت بخشي برسد. بعد از فرایندهای تصفيه آب خاکستری بيولوژیكي هوازی، بيشتر مواد آلي زیست تخریب پذیر حذف ميشوند در نتيجه از رشد مجدد ميكروارگانيسمها و مشكلات بوی آنها جلوگيری شده و باعث ميشود تا آب خاکستری تصفيه شده برای ذخيره ی طولاني مدت پایدارتر باشد. از این رو فرایندهای بيولوژیكي برای تصفيه آب خاکستری تيره و روشن پيشنهاد شده است. با این حال، حذف ضعيف ميكروارگانيسمها، مواد جامد معلق و کدر بودن مشاهده شد که نيازمند فيلتراسيون نهایي و یا مرحله گندزدایي برای رسيدن به استاندارد پيشنهادی استفاده مجددشهری است. سيستم مبتني بر فرایند RBC زماني که اندازه ساختمان به هفت طبقه تبدیل شود، از لحاذ اقتصادی امكانپذیر خواهد بود .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تأسیسات آب شرب یکی از منابع و زیرساختهای بسیار مهم و حیاتی برای رفاه انسان و از نظر تولید تـا مصرف، آسیبپذیر است ۱ . امروزه بیش از دوسوم تهدیدات متوجه زیرساختها و شریانهای حیاتی است و نقش مهم این شریانهای حیاتی از یک سو و ارزش اقتصادی آنها از سوی دیگر باعث شده است توجه ویژهای به آنها شود 2 . بیشتر بخشهای کلیدي به دلیل قابل دسترس بودن و آسیبپذیری، ریسـک شکسـت زیادی در برابر تهدیدات طبیعی و غیرطبیعی دارند ۱،2 ؛ بنابراین، دفاع جامع پیشگیرانه از زیرساختهای حیاتی هـر جامعه از پیش فرضهای تعیینکننده بقای آن است ۳،۴ . سامانههاي تأمین و توزیع آب شـهري شـامل منـابع تـأمین، خطـوط انتقال اصلي، تصفی ه خانهها ،مخـازن ذخیـره و شبکه توزیـع آب به دلیل خدماترسانی به همه مردم جزء زی رساختهاي اساسي هر شهري هستند. بـروز حوادث طبیعي و غیرطبیعی موجب شکلگیري بحرانهـاي ثانویه مثل تخریب اجزاي این سامانههـا، قطـع دسترسي به آب کافي، آلودگی آب، شیوع بی ماريها و مـرگومیر ناشی از مصرف آب آلـوده میشود ۶،۵ . لذا لازم است در مکانیابی، ساخت و مدیریت این مراکز و تأسیسات، اصول و ملاحظات خاص دفاعي و امنیتي مورد توجه قرار گیرد ۷ ؛ چون ممکن است طی عملیات خرابکاری ،مورد هدف قرار گیرند که در این صورت منجر به آسیب جدی به جامعه و بعضاً ایجاد بحرانهای امنیتی میشود ۸ .
تأمین آب کافی، سالم، با کیفیت مناسب و استاندارد، حفاظت و مراقبت جدی از تأسیسات آبرسانی و تأمین سطح بالایی از امنیت در مقابل تهدیدات نظامي و تروریستي بسیار ضروری است ۷ . تجارب حاصل از جنگهاي گذشته نشان داده است کشور مهاجم بهمنظور درهم شکستن اراده ملت و تضعیف توان کشور مورد تهاجم، استراتژي اصلی و انهدامی خود را صرف حمله به مراکز حیاتی، حساس و مهم میکند ۹ . برای نمونه، آمریکا و متحدانش در جنگ خلیج فارس، با شناسایی منابع و تأسیسات حیاتی عراق بهخصوص منابع و تأسیسات آب، این استراتژی را اجرا کردند ۱۰ . امروزه مهمترین اهرم کنترل و نظارت در صنعت آب آشامیدنی ،پایش و کنترل تمام اجزای سیستم تأمین، تصفیه و توزیع آب است و فقط کنترل تصفیهخانه و منابع آب کافی نیست ۱۱ . تابهحال مطالعات گستردهای در این رابطه در داخل و خارج از کشور انجام شده است که در ادامه به بعضی از آنها اشاره میکنیم .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

گندزدایی آب آشامیدنی فرآیند ضروری تصفیه آب شرببرای حذف عوامل میکروبی است. عوامل میکروبی زیان آور درآب با استفاده از گندزداهائی مثل کلر، دی اکسید کلر، کلرامین،ازن و پرتو ماورای بنفش نابود می شوند ) .
(1از بین گندزداهای مختلف کلر و مشتقات آن به دلیل سهولت کاربرد، پایین بودننسبی هزینه، قدرت تاثیر آن بر حذف میکروارگانیسم هایمختلف در سیستم های تامین و توزیع آب آشامیدنی در سراسردنیا کاربرد گسترده ای دارد ) ،
(2اما در سال های اخیر به دلیلطرح بحث احتمال تولید محصولات جانبی و جوانب بهداشتی آنتوجه دقیق تری به شرایط مصرف آن شده است ) .
(3افزایشروزافزون کاربرد کلر در تصفیه آب از یک سو و فراوانی مواد آلیطبیعی ناشی از تخلیه فاضلاب های انسانی و یا با منشاء طبیعیبه منابع آب از سوی دیگر، فرآورده های جانبی متنوعی را به آبوارد نموده است؛ که بخش اصلی آن ها را مواد هالوژنه تشکیلمی دهند ) .
(4مواد آلی طبیعی به راحتی توسط فرآیندهایمتداول تصفیه آب قابل حذف نیستند و براحتی می توانند بهسیستم توزیع آب راه یابند و در اثر واکنش با کلر یا سایر موادگندزدا، ترکیبات جانبی گندزدایی را تشکیل دهند ) THMs .(5و HAAsدو گروه مهم از محصولات جانبی گندزدایی هستند کهتحقیقات بسیاری بر روی آن ها صورت گرفته است ) .
(6به طورکلی، گندزدائی آب های سطحی در مقایسه با آب های زیرزمینیباعث افزایش غلظت THMsمی شوند )5و THMs .
(7اشکالمختلفی دارند که چهار نوع آن به شکل غالب در اثر گندزدایی آببا ترکیبات کلر تولید می شوند که شامل کلروفرم )،(CMبرموفرم ) ،(BMبرمودی کلرومتان ) (BDCMو دیبرموکلرومتان ) (DBCMاست )6و .
(8اگر چه غلظت THMsتولیدی در آب های آشامیدنی گندزدایی شده با کلر اندك است،ولی توجه به خطرات و اثرات سوء بهداشتی ناشی از آن ها بهلحاظ سمیت بسیار بالا، مدت زمان مواجهه طولانی و مستمر،مثلاً برای تمام عمر و تعداد زیاد جمعیت در معرض خطر، حائزاهمیت است ).(4این گروه از ترکیبات سبب بروز مشکلاتی در کلیه، کبد وسیستم عصبی مرکزی و همچنین افزایش احتمال سرطان زایی،جهش ژنتیکی و مشکلات مادر زادی می شوند ) .
(10-9تا بهحال گزارش های زیادی در خصوص پیامدهای سوء تولید مثلناشی از تری هالومتان ها از قبیل تولد زود هنگام نوزادان، مردهزایی، سقط جنین و عقب ماندگی رشد داخل رحمی نوزادانمنتشر شده است ) .
(11-12معمولا انسان ها از طریق مصارفمختلف آب مثل نوشیدن، استنشاق، تماس پوستی مانند دوشگرفتن و شنا و پخت و پز در معرض THMsقرار می گیرند.آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا در سال 1976حداکثر غلظتمجاز کل تری هالومتان ها را μg/l 100تعیین )
(13و درسال 1994به μg/l80کاهش داده است ) .
(14همچنینموسسه استاندارد تحقیقات صنعتی ایران، حداکثر مجاز مقدارکلروفرم از تری هالومتان ها در آب شرب را ،300بروموفرم را ،100دی بروموکلرمتان را 100و برمودی کلرمتان را 60μg/lتعیین نموده است. البته مجموع نسبت غلظت هر کدام از چهارترکیب مذکور به استاندارد همان ترکیب نباید از یک بیشتر شود) .
(15تعیین این استانداردها به منزله تایید حضور THMsدر آبشرب تا آن حد غلظت تعیین شده نیست. چون خطرات نسبیناشی از همان غلظت های کم چنین ترکیبات سمی، بعضاً هنوزناشناخته اند. به همین دلیل این استانداردها هر چند سال یکنوبت به استناد مطالعات اپیدمیولوژیک انجام شده در حال بازنگری و کاهش و به حداقل رساندن مقادیر است. فاکتورهایموثر در تشکیل THMsشامل ،pHدما، زمان تماس و غلظتکلر و برم، میزان و نوع مواد آلی آب است )3و.
(16در خصوص سابقه مطالعه در مراکز نظامی تنها مطالعهمعصوم بیگی و همکاران در خصوص بررسی وضعیت گندزداییآب شرب 182مرکز نظامی منتخب در سراسر کشور در دسترسبود که گزارش شده 7/63درصد مراکزنظامی از آب لوله کشیشهری و 3/25درصد از منابع آب زیر زمینی استفاده می نمایند وروش گندزدایی غالب در این مراکز کلرزنی است ) .
(17به همیندلیل در مطالعه حاضر منابع آب های سطحی و زیر زمینی هر دومورد بررسی قرار گرفت. با توجه به این که غلظت THMsتحت تاثیر شرایط مختلف، در منابع آب و تصفیه خانه های آب وسیستم های توزیع متفاوت است و از آنجایی که در مراکز نظامیسابقه ای از مطالعه غلظت THMsدر دسترس نبود، برای اولینبار اندازه گیری غلظت این آلاینده به دلیل درجه خطر لحاظ شدهبرای آن ها، مورد توجه قرار گرفت. این مطالعه با هدف ارزیابیپتانسیل خطر THMsدر آب شرب مراکز نظامی منتخب استانتهران و بررسی عوامل موثر بر آن انجام شد تا با ارزیابی پتانسیلخطر مرتبط با این آلاینده، ضمن تعیین وضعیت موجود کیفیتآب از نظر وجود این آلاینده، بتوان برنامه های پیشگیرانه مناسبیرا در حوزه تامین آب آشامیدنی سالم ارائه نمود.
تاکنون مطالعات گسترده ای در داخل و خارج از کشور درباره ارزیابی پتانسیل خطر تری هالومتان ها در آب شرب انجامشده است. اگرچه غلظت THMsتولیدی در آب های آشامیدنیگندزدایی شده با کلر وابسته به غلظت پیش سازهای این ترکیباتاست، ولی توجه به خطرات و اثرات سوء بهداشتی ناشی از آن هابه لحاظ سمیت بسیار بالا، بخصوص ناشی از مدت زمان مواجههطولانی و مستمر، بسیار حائز اهمیت است. در این تحقیق بررسیتاثیر بعضی متغیرها بر میزان تولید THMsو همچنین ارزیابیخطر سرطان زایی ناشی از این ترکیبات، مورد بررسی قرار گرفت.نتایج این تحقیق نشان می دهد متوسط غلظت THMsدرزمان مطالعه در مراکز دارای آب زیر زمینی 8.53 µg/lو درمراکز دارای آب شهری 9.26 µg/lاست، که این مقادیر درمحدوده قابل قبول و کمتر از حداکثر مجاز بر اساساستانداردهای ملی ایران ) (300µg/lاست و آزمون Tتکنمونه ای هم نشان داد میانگین غلظت THMsدر دو گروهنمونه به طور معنی داری ) (p<0/001از مقدار حداکثر مجازکمتر است.فضل زاده و همکاران در سال ،2011متوسط غلظت کلر آزادباقی مانده در آب خروجی تصفیه خانه آب تهران را کمتر از 1mg/lو در حد استاندارد و پتانسیل تولید THMsبا متوسط 42/7pbbرا در حد معنی داری پایین تر از استاندارد ملیگزارش کردند ).
(20 Evlampidouو همکاران در سال 2020طی مطالعه THMsدر آب شرب اتحادیه اروپا و تاثیر آن بر سرطان کلیهگزارش کردند میانگین غلظت THMsموجود در آب آشامیدنیاکثر کشورهای اتحادیه اروپا زیر حد استاندارد اروپا است، اگر چهحداکثر میزان آن در 9کشور بیش از حد مجاز بود ) .(21نتایجحاصل از تحقیق علیدادی و همکاران در سال 2012نیز نشان دادمیانگین غلظت کلروفرم ) (µg/l 3/5±0/5در شبکه توزیع باوجود مقدار کلر آزادباقی مانده ، mg/l 0.6±0.2بسیار پایین تراز حداکثر غلظت مجاز THMsآب آشامیدنی طبق استاندارد 1053موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران است ) (22کهاین نتایج مشابه نتایج تحقیق حاضر است.مطالعه ای که آقای بابایی و همکاران سال 2012بر رویآب شرب شهر اهواز انجام دادند گزارش کردند غلظت THMsدر 6مورد بیشتر از حد مجاز (80μg/l) EPAو تنها در 3موردبیشتر از استاندارد ایران و رهنمود سازمان بهداشت جهانی است.همچنین گزارش کردند حضور THMsدر آب شرب یکمشکل قابل توجه و نیازمند کنترل است، گر چه وابسته به شرایطمختلف مثل کیفیت آب، غلظت پیش سازها و کلر آزاد باقی ماندهآب، ممکن است مقادیر THMsتولید شده در هر نمونه آبیمتفاوت باشد ) .(5به همین علت برای اولین بار کیفیت آب شرب مصرفی مراکز نظامی منتخب، جهت تعیین غلظت THMsتولیدی به عنوان یکی از محصولات جانبی فرایند کلرزنی وارزیابی ریسک ناشی از آن مورد مطالعه قرار گرفت.تاثیر کلر آزادباقی مانده بر تشکیل THMsمحاسبه ضریب همبستگی بین تغییرات کلر آزادباقی مانده وغلظت THMsدر مراکز مورد مطالعه این تحقیق نشان دادهمبستگی مثبتی بین آن ها وجود دارد ولی معنی دار نیست.نتایج نشان می دهد، با افزایش یک متغیر )کلر آزاد باقی مانده(،متغیر دیگر )غلظت (THMsنیز افزایش می یابد ولی اینافزایش معنی دار نیست. بدین سان فرضیه مطرح شده در اینخصوص در این تحقیق تایید نمی شود. اما در تحقیق عندلیبی وهمکاران سال 2012بر روی آب شهر یزد، بین تغییرات کلر آزادباقی مانده و تغییرات THMsهمبستگی معنی داری گزارششده است ) .(3همچنین خانم کوجلو و همکاران سال 2020طیمطالعه خود گزارش کردند متوسط غلظت کلر آزاد باقی ماندهاندازه گیری شده در حد استاندارد بود و بین تغییرات کلر آزاد باقیمانده و THMsهمبستگی معنی داری وجود دارد ) .
(23اینشرایط نشان می دهد با توجه به تاثیرات سوء بهداشتی THMsو تاثیرپذیری آن از غلظت کلر مورد استفاده در گندزدایی، لازماست فرآیند گندزدایی به عنوان یک بخش بسیار ضروری درتامین آب آشامیدنی با دقت بسیار بالا انجام شود تا انجام اینفرآیند ضروری منجر به ایجاد آلاینده ثانویه خطرناك و افتکیفیت شیمیایی آب نشود.تاثیر pHبر تشکیل THMsنتایج این تحقیق نشان داد میانگین pHدر آب هایزیرزمینی و شهری مراکز مورد مطالعه به ترتیب 7/44و 7/30ومطابق با استاندارد ملی است و هر چند همبستگی مثبتی بینمقادیر THMsو pHوجود دارد ولی رابطه معنی داری ندارند) .(r =0/109اما احمد فحد و همکاران سال 2019میزان درمعرض قرار گیری با THMsو خطر سرطان زایی آن در آبلوله کشی شهر داکا بنگلادش را مطالعه و گزارش کردند بین دوپارامتر pHو THMsهمبستگی مثبت ) (r =0/518و رابطهمعنی داری وجود دارد ) .(24همچنین در مطالعه ای که جاوید وهمکاران سال 1392با عنوان مدل سازی تشکیل THMsبر اثرکلرزنی آب رودخانه انجام دادند گزارش کردند مقدار تولید ،THMsرابطه مستقیمی با متغیرهای مرتبط با کیفیت آب وشرایط کلرزنی، شامل زمان تماس، دز کلر، ،pHدما و غلظتیون بروماید دارد ) Defang .(8و همکاران سال 2015دربررسی عوامل موثر بر تشکیل THMsدر هنگام کلرزنی گزارشکردند کلرزنی در pHاسیدی سبب کاهش THMsو pHخنثی باعث تشکیل THMsو با افزایش pHاز 7به 10غلظت.(25) افزایش می یابد1154.44 µg/l به761/60 ازTHMsهمانطور که در نتایج سه مطالعه اخیر اشاره شد رابطه معنی داری بین pHو THMsوجود دارد و با افزایش pHغلظتTHMsافزایش می یابد. عدم ارتباط معنی داری بین THMsو pHدر مطالعه حاضر و وجود اختلاف با نتایج تحقیقات فوق علیرغم همبستگی مثبت این دو عامل می تواند ناشی از تعداد کمنمونه و محدود بودن طول مدت نمونه برداری در یک فصلخاص باشد.تاثیر دمای آب بر تشکیل THMsنتایج این تحقیق نشان داد میانگین دمای آب های زیرزمینیو شهری در مراکز مورد مطالعه به ترتیب 21/40و 24/64درجهسانتیگراد است و بین دمای آب و غلظت THMsیکهمبستگی مثبت وجود دارد ) (r =0/063یعنی با افزایش دمایآب غلظت THMsنیز افزایش می یابد ولی بین آن ها رابطهمعنی داری مشاهده نشد. در مطالعه حاضر نمونه های آب فقط درفصل تابستان جمع آوری شدند، بنابر این اثرات تغییرات دمایآب در فصول مختلف بر تشکیل THMsارزیابی نشد.عندلیب و همکاران سال 2011در مطالعه میزان و عواملموثر در تولید THMsدر آب یزد، مقادیر THMsموجود در آبشرب را در حد مطلوب و پایین تر از استاندارد مجاز و بین مقادیر THMsو کلر آزاد باقی مانده و دما همبستگی معنی داریگزارش کردند ) Uyak .(3و همکاران سال 2005طی مطالعهخود گزارش کردند عامل دما ) (r =0/921و (r =0.963) pHبه عنوان پارامترهایی هستند که بیشترین تاثیر را بر تولید.(26) دارندTHMsاحمد فحد و همکاران سال 2019در بنگلادش طی مطالعهخود گزارش کردند بین دما و تشکیل THMsهمبستگی منفیوجود دارد ) (r = -0/039که نشان می دهد دما یک پارامترتأثیرگذار بر تشکیل THMsدر آب آشامیدنی در این مطالعهنیست. که دلیل بدست آمدن این نتیجه می تواند، جمع آورینمونه ها در فصل تابستان و مشابهت بسیار دماها یا کمبود تعدادنمونه ها با یکدیگر دانست ).(24نادعلی و همکاران سال 2019طی مطالعه خود گزارشکردند غلظت THMsدر فصل تابستان بیشتر از زمستان است وطبق تجزیه و تحلیل های آماری، ارتباط مثبت معنی داری بینکلر آزاد باقی مانده و غلظت p>0.05 ) THMsو(r0=/86وجود دارد. اما همبستگی بین pHو دما با غلظت THMsازنظر آماری معنی دار نیست. البته در این مطالعه گزارش کردنددمای بالاتر از 30درجه سانتی گراد ارتباط مذکور را معنی دار میکند، در حالی که بالاترین دمای اندازه گیری شده، در اینمطالعه 23درجه سانتیگراد بوده است ) ،
(27بنابراین ارتباط معنیدار نداشتن دما و THMsدر مطالعه حاضر دور از انتظار نیست.در مجموع ارزیابی نتایج مطالعات مختلف و تفاوت این نتاج نشانمی دهد شرایط خاص هر منطقه، زمان مطالعه، کیفیت آب وتغییرات پارامترهای اصلی موثر بر تولید THMsدر آب هایمختلف، می توانند علل اصلی این اختلاف ها باشند.ارزیابی پتانسیل خطر THMsنتایج این مطالعه نشان داد مقدار PTDIمحاسبه شدهبسیار پایین تر از مقادیر پیشنهادی سازمان جهانی بهداشت وسازمان حفاظت محیط زیست ایران برای آب شرب است و هیچگونه خطری برای مصرف کنندگان ایجاد نخواهد کرد و تهدیدیمتوجه سلامت مصرف کننده نیست و اثرات سوء بر سلامت مصرف کنندگان ندارد.میزان THQیا شاخص خطر سلامت برای THMsدرمراکز منتخبی که دارای آب زیر زمینی و شهری 0/001محاسبهشد و از آنجایی که THQ<1می باشد، در نتیجه میزان مواجههآلاینده مورد مطالعه کمتر از دوز مرجع آن می باشد و بر سلامتانسان آثار سوء ندارد.مطالعات زیادی تا به حال ارزیابی ریسک حضور THMsرادر آب شرب مناطق مختلف بررسی کرده و آثار سوء ناشی ازحضور این ترکیبات ناخواسته و محصولات جانبی ناشی از کلرزنیرا که می تواند سلامت مصرف کنندگان را تهدید نماید گزارشکرده اند. در مطالعه آقای صادقی و همکاران سال 2019بر رویآب شرب شهر اردبیل، نتایج متفاوتی حاصل شد. در این مطالعهخطر سرطان زایی در طول زندگی برای ساکنانی که از طریق بلعدر معرض THMsقرار می گیرند 285برابر بیشتر از حداقل یاسطح ناچیز تعیین شده توسط EPAگزارش شده است و برایتماس پوستی و استنشاق کمتر از حداقل یا ناچیز نسبت به مقادیرتعیین شده توسط EPAبود ).(28 Stephenو همکاران سال 2018طی مطالعه ای درخصوص ارزیابی خطر THMsو HAAsدر ابتلا به سرطان درسیستم آب آشامیدنی اوهایو، بالاترین و پایین ترین میزان خطرسرطان ثبت شده، مربوط به سایت آکرون به ترتیب با مقدارسرطان 374) 78/3درصد میانگین همه سایت ها( و 0009/0) 09/0درصد از میانگین مقادیر همه موارد ( بود ).(29آقای یاسین صالح و همکاران سال 2016در مطالعه ای کهدر شهر بغداد انجام دادند به ارزیابی خطر سرطان زایی ترکیبات THMsدر افرادی که به صورت خوراکی، استنشاقی و جذبپوستی با این ترکیات در تماس بودند، پرداختند. در این مطالعهکه برا ساس مدل ارزیابی ریسک USEPAانجام شده شاخصخطر ترکیبات ) CFبین 0/013تا BDCM ،(0/058( و0/041 تا0/015 )بینDBCM ( و0/031 تا0/013 )بینبالاتر از رهنمود سازمان بهداشت جهانی و خطر سرطان زایی درطول عمر افراد مورد مطالعه برای چهار ترکیب THMs) DBCM،BDCM، CFو (BFبه ترتیب برابر با-4 گزارش شده1/5×10-4 و1/10×10-4 ،0/87×10-4 ،1/06×10است ).

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

سیستم RO

فرایند اسمز معکوس (Reverse Osmosis)، که به اختصار RO نامیده می شود، فرایندی است که در طی آن نمک­ های محلول و آلاینده­ های موجود در یک مایع با استفاده از یک قانون طبیعی از مایع حامل جدا شده و مایع به اصطلاح خالص می­گردد. امروزه این فرایند به طور وسیعی در تصفیه آب، پساب و صنایع مختلف نظیر صنایع غذایی، نساجی، داروسازی و … جهت تهیه آب و سایر مایعات با درجه خلوص مورد نظر مورد استفاده قرار می­گیرد.

آب شیرین کن صنعتی

دستگاه آب شیرین کن صنعتی بدون شک یکی از بهترین و بی نظیرترین کشفیات انسانی در زمینه دفع رسوبات و تصفیه آب می باشد.

امکانات دستگاه به شرح زیر است:

طراحی ساده و استاندارد جهت سهولت در سرویس و نگهداری
پیش تصفیه مناسب جهت بالا بردن طول عمر ممبران و بازیافت پسماند آب
فیلترهای قابل شستشو و با طول عمر بالا
امکان شستشوی سریع در پیش فیلتراسیون
کنترل کننده های میزان آبدهی دارای
دارای کنترل کننده های میزان فشار در تمام نقاط سیستم نشان دهنده میزان املاح آب تصفیه شده به صورت آنلاین
tdsmeter دارای محفظه های فیلتر ضد زنگ
دارای شیرهای اتوماتیک مغناطیسی
دارای سنسور های اضطراری در فشار بالا و فشار پایین
شیر اخطلاط جهت تنظیم مقدار املاح آب خروجی نسبت به نوع مصرف
دارای دو نمونه خروجی آبدهی مجزا (قابل تنظیم)
دارای سنسور های کنترل سطح مخازن دارای سیستم ایمنی برق (محافظ جان)
دارای سیستم پرکن اتوماتیک مواد ضد رسوب
سیستم دفع املاح انباشه شده در ممبران شاسی کربن استیل با پوشش ضد زنگ استاتیک
دارای چهار پیش فیلتراسیون شامل فیلتر شنی با محفظه بسیار مقاوم فایبر گلاس(حذف املاح معلق تا ۱۰۰میکرون)
فیلتر کربنی با محفظه بسیار مقاوم فایبر گلاس(حذف کلر مازاد، رنگ و بو)
فیلتر میکرونی (جهت حذف املاح معلق ۵ میکرون)
فیلتر میکرونی (جهت حذف املاح معلق۱میکرون)
اسمز معکوس چیست؟

برای توضیح اسمز معکوس ابتدا بایستی با فرایند طبیعی اسمز آشنا باشیم. معنی لغوی اسمز تراوش و یا نفوذ کردن بوده و این کلمه برای توصیف یک قانون در طبیعت بهکار برده میشود. مطابق با این قانون، هرگاه دو محلول با غلظت های متفاوت در مجاور یکدیگر قرار گیرند و توسط یک پرده (غشاء) نیمه تراوا از هم جدا شوند، مولکول های حلال (معمولا آب) محلول رقیق تر از غشا عبور کرده و به سمت محلول غلیظتر حرکت میکند.

این حرکت تا وقتی ادامه مییابد که هر دو محلول به غلظت برابر دست یابند(هم غلظت شوند)، در این حالت حرکت حلال متوقف میشود. بنابراین میتوان دید که پدیده اسمز از قانون کلی تعادل در طبیعت تبعیت میکند.

یکی از نکات کلیدی در این پدیده، غشاء نیمه تراوا است. مهمترین خصوصیت این غشاء، نیمه تراوا بودن آن است و این به آن معنی است که تنها برخی از مواد اجازه عبور از این غشاء را دارا میباشند. این که چه موادی میتوانند از غشاء نیمه تراوا بگذرند، به اندازه مولکول های موجود در محلول و منافذ غشاء و همچنین غلظت محلول در دو طرف غشاء بستگی دارد. اسمز یک پدیدهی طبیعی است که بدون نیاز به مصرف انرژی صورت می گیرد. عبور مواد از غشای نیمه تراوای سلول زنده، بخشی از عملکرد کلیه‌ها و بالا رفتن شیره گیاهی در درختان، مهمترین نمونه‌های اسمز است

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

ارزیابی پتانسیل خطر تری هالومتان‌ها در آب شرب مراکز نظامی منتخب استان تهران

حسین معصوم بیگی، احمد اخلاقی، مهدی راعی، قادر غنی زاده*
دانشکده بهداشت دانشگاه علو.م پزشکی بقیه الله عج

 زمینه و هدف :‌ گندزدایی آب آشامیدنی فرآیند ضروری تصفیه آب شرب برای حذف عوامل میکروبی است. تری هالومتان­ها (THMs) یکی از محصولات جانبی گندزدایی آب با کلر با احتمال سرطان­زایی هستند.  این مطالعه با هدف ارزیابی پتانسیل خطر THMs در آب شرب مراکز نظامی منتخب استان تهران انجام شد.
روش­ها:  این مطالعه توصیفی مقطعی در سال ۱۳۹۹ با برداشت 30 نمونه آب شرب از آب لوله کشی شهری و آب زیر زمینی مراکز مورد مطالعه انجام شد. اندازه گیری کلر آزاد باقی­مانده، دما، pH به روش­های استاندارد و THMs نمونه­ها با استفاده از دستگاه گاز کروماتوگراف دتکتور جرمی (GC-Mass) و ارزیابی پتانسیل خطر غلظت­های مختلف THMs با استفاده از شاخص­های THQ ،TR وPTDI انجام شد.
یافته ها : متوسط غلظت THMs در مراکز دارای آب زیرزمینی µg/L 25/2 و مراکز دارای آب شهریµg /L  39/2 بود. متوسط غلظت THMs در تمامی مراکز کمتر از استانداردهای توصیه شده بود. همبستگی مثبتی بین غلظت THMs با مقدار کلر آزاد باقی­مانده، دما و pH  وجود دارد اما معنی ­دار نبود. میزان دریافت تقریبی قابل تحمل روزانه THMs برای مراکز دارای آب زیرزمینی و شهری به ترتیب  mg/kg.day10-3×10/0 و 3-10×11/0 تعیین شد. شاخص خطر سلامت برای تمامی مراکز منتخب001/0 و مقدار شاخص خطر سرطان­زایی برای مراکز دارای آب زیرزمینی و شهری به ترتیب 8-10×32/0 و  8-10×34/0 محاسبه شد.
نتیجه گیری : نتایج این مطالعه نشان داد غلظت THMs موجود در آب شرب مراکز منتخب، خطری برای سلامت مصرف­ کنندگان ندارد.

دریافت مقاله

مرجع تخصصی آب و فاضلاب