شرکت مهندسی ایمن آب زیست
طراح و مجری سیستم های تصفیه آب و تصفیه فاضلاب
02632719530

آب سخت آبی است که حاوی نمک‌های معدنی از قبیل ترکیبات کربنات‌های هیدروژنی ٬ کلسیم ٬ منیزیم و... است.

سختی آب بر دو نوع است: دایمی و موقت.
تغییرات سختی آب:
بر حسب آن که آب در موقع نفوذ در زمین از قشرهای آهکی و منیزیمی و گچی گذشته و یا نگذشته باشد سختی آب کم یا زیاد می‌شود. آبهای نواحی آهکی سختی بیشتری تا آبهای نواحی گرانیتی و یا شنی دارند. سختی آب در عرض سال هم ممکن است تغییر نماید. معمولاً سختی آبها در فصل باران کم و در فصل خشکی زیاد می‌شود. و بعضی مواقع هم در فصول پر باران و مرطوب مثل غارها ایجاد شود.

فواید آب سخت:
آب سخت برای انسان ضر ندارد بلکه مفید است و معمولاً شکستگی استخوانهای آنهایی که آب سخت می‌آشامند زودتر بهبودی حاصل می‌کند و بیماری راشیتیسم کمتر در این اشخاص دیده می‌شود.
با اینکه نوشیدن آب سـخـت مشـکل خـاصـی بـرای سـلامـتـی شـما ایجادنمی کنـد (جـز آنـکه میتواند تشکیل سنگ کلیه را افزایشدهـد) چــه بسا ممکن است در برخی موارد مزیتهایی نیزداشـتــه باشد مثلا شکستگی استخوانها سریعتر جوش می خـورند و یا خوردگی را در لوله ها به حداقل میرساند)امــا مصرف آب سخت مضرات بسیاری نیز دارا میباشد

مضرات آب سخت:
علیرغم فواید آب سخت برای بدن سختی بیش از حد آب نیز مضراتی دارد که مهم‌ترین آن تشدید پدیده تولید سنگ کلیه به دلیل رسوب یونهای معلق در کلیه می‌شود. آب سخت برای رختشویی و مصرف در کارخانجات مناسب نیست. آب سخت باعث از دست دادن طعم و مزه خوب چایی و قهوه می‌شود. پخته نشدن حبوبات با آب سخت ضرر رساندن به جداره دیگهای بخار و ایجاد قشر آهکی بر روی جداره دیگ خوب کف نکردن صابون و موجب افزایش مصرف صابون مزاحمت در هنگام شستن نسوج و دستها رفع سختی آب در تجارت تعداد زیادی مواد شیمیایی برای رفع سختی آب به فروش می‌رسد که دارای کربنات سدیم هستند. این مواد را قبل از ورود آب در دیگها سختی آنرا می‌گیرند و یا در دیگ بر اثر افزودن این مواد آهک و گچ را رسوب می‌دهند و دیگر این رسوب محکم به جدار دیگ نمی‌چسبد بطوری که می‌توان آنرا به آسانی پاک نمود.
به طور خلاصه:
1- باعث رسوب مواد آهکی بروی جداره داخلی کتریها، قوریها، لوله های آب گرم، لباس شوییها، ظرف شوییها، کولرها، شوفاژها و دیگهای بخار میگردد.
2- کیفیت طعم و مزه چای و قهوه را کاهش میدهد.
3- صابون، شامپو و سایر شوینده های خانگی با آب سخت خوب کف تولید نمیکنند بنابراین بازده شستشو کاهش یافته و مصرف شوینده ها افزایش می یابد.
4- سبب خشن و زبر شدن البسه، رنگ پریدگی لباسها و خاکستری شدن لباسهای سفید رنگ میشود. عمر مفید لباسها را کاهش میدهد.
5- کارایی و راندمان شوفاژ و سایر سیستمهای گرمایشی که در آنها آب جریان دارد راکاهش میدهد.
6- سبزیها به خوبی پخته نمیگردند.
7-
شستن بدن حین استحمام با آب سخت سبب میگردد قشری از نمکهای نامحلول روی پوست و موهای بدن رسوب کند. که همین امر سبب مسدود شدن روزنه ها و خارش و سوزش پوست میگردد. همچنین موها را رنگ پریده کرده و شانه کردن و برس کشیدن موها دشوار میگردد. این رسوبات رشد باکتریها را نیز تسهیل میکند.
برای کاهش سختی آب میتوانید از فیلت رهای تصفیه کننده آب خانگی استفاده کنید که دارای سختی گیر میباشند. سختی گیرها با تبادل یونهای کلسیم و منیزیم با یونهای سدیم و پتاسیم غلظت املاح سخت را کاهش میدهند.
مزایای آبی که سختی آن گرفته شده است :
1- عمر مفید هیترها، ظرف شوییها و ماشین لباس شوییها و لوله های آب افزایش مییابد.
2- صابون و شامپو بهتر کف تولید کرده و میزان مصرف آنها 50 درصد کاهش می یابد.
3- کف خمیر دندان افزایش می یابد.
4- بازده سیستمهای گرمایشی افزایش می یابد.
5- مدت زمان شستشوی ظرفها کاهش می یابد.
6- جرم و رسوبات کتری، قوری، لوله های آب گرم و وان حمام حذف میگردد.
7- رگه ها و لکهای ظروف پس از شستشو به حداقل رسیده و ظروف براق تر و درخشنده تر میگردند.
8- موها را نرم و لطیف کرده و شانه و برس زدن آنها راحت تر میگردد.
9- شستشوی خودرو آسانتر میگردد.
10- اصلاح ریش صورت آسانتر میگردد.
11- خشکی و زبری پوست کاهش می یابد.
12- رخت ها پس از ششتشو نرمتر و روشن تر می شوند.

درجه سختی آب:
درجه سختی آب را از روی مقدار کلسیم و منیزیم موجود در آن تعیین می‌کنند. در آلمان اگر آبی ده میلی گرم CaO در یک لیتر داشته باشد می‌گویند درجه سختی آب یک است. در فرانسه اگر آبی در یک لیتر ده میلی گرم کربنات کلسیم یا همسنگ آن کربنات منیزیم داشته باشد می‌گویند که یک درجه سختی دارد. در انگلستان اگر آبی ده میلی گرم کربنات کلسیم و یا همسنگ آن کربنات منیزیم در ۰٫۷ لیتر داشته باشد یک درجه سختی دارد.
برای تعیین سریع سختی آب کارخانه شیمیایی واقع در آلمان قرصهایی ساخته‌است. در یک لوله آزمایش مخصوص و مدرج آب مورد آزمایش را تا خط نشان لوله پر می‌نمایند و به‌وسیله معرفی که همراه بسته قرصهاست رنگ این آب را قرمز می‌کنند و آگاه آنقدر از این قرصها در آن می‌اندازند تا رنگ آب سبز گردد. شماره قرصهای ریخته شده در لوله آزمایش برابر درجه سختی آب می‌باشد. دقت این روش تا نیم درجه‌است.
شهرهای با سختی آب بالا در کشور ایران:
قم، زاهدان، گرمسار و سمنان و بسیاری دیگر از شهرهای کویری ایران که خاک قلیایی(خاکی مملو از فلزات قلیایی خاکی)دارند، از جمله شهرهایی هستند که آب آنها از سختی بالایی برخوردار است، به طوری که در استان‌های زاهدان و سمنان، سالانه چندین بار باید پوشالهای کولر را به علت اینکه مقدار فراوانی املاح روی آن رسوب کرده‌است تعویض کرد.
راه حل تامین آب شرب در این نوع مناطق این ها است:

هم اکنون سامانه‌های تصفیه آب خانگی در این شهرها عرضه می‌گردد که با قیمت ناچیزی می‌توان آن را تهیه کرد که روش کار آن موئینگی معکوس است و خروجی آب این دستگاه‌ها در حد آب آشامیدنی استاندارد می‌باشد.

مقدمه

امروزه حفظ منابع آب ، یعنی حیاتی ترین ماده ای که بشر به آن نیاز دارد بطور فزاینده ای مورد توجه مجامع مختلف بین المللی قرار گرفته است . رشد روزافزون جمعیت و در نتیجه بهره برداری بیش از حد از منابع محدود آب از یک طرف و آلوده شدن آنها بسبب فعالیتهای گوناگون زیستی ، کشاورزی و صنعتی بشر از طرف دیگر همگی دست به دست همدیگر داده و زنگ خطر بحران آب را در سالهای آینده به صدا در آورده است .

بنابراین حفظ کیفیت فیزیکی و شیمیایی و بیولوژیکی منابع آب سرلوحه فعالیت بسیاری از سازمانهایی است که به نحوی با این منابع سرو کار دارند .

این مهم از دو جنبه کلی قابل توجه است :

 

١- افزایش کیفیت آبی که باید به مصارف گوناگون برسد که تحت تاثیر سه عامل عمده بوده است

- افزایش آلاینده ها در منبع طبیعی آب .

- آزمایشهای کیفی آب و فاضلاب با دقت بالا .

- افزایش سطح استاندارد آب آشامیدنی .

تحولاتی که در چند سال اخیر موجب پیشرفت تکنولوژی تصفیه آب و افزایش کیفیت آب آشامیدنی شده است بشرح ذیل می باشد :

×حذف مرحله کلر زنی در ابتدای تصفیه خانه ( استفاده از کلر فقط در آخرین مرحله تصفیه برای بهره برداری از کلر باقی مانده در شبکه  .

× استفاده از ازون و پرتودهی فرابنفش در مراحل مختلف تصفیه .

× استفاده بیشتر از سیستم ازون ، بویژه استفاده از اکسیژن برای تغذیه دستگاه و بهره گیری از برق با فرکانس متوسط ،‌باعث شده تا غلظت ازون بالا رفته و در نتیجه طراحی دستگاههای تولید ازون کوچکتر شود که نهایتا منجر به کاهش سرمایه گذاری اولیه برای تصفیه بروش ازون می گردد.

 

٢- افزایش کیفیت فاضلاب تصفیه شده گوناگون شهری ، روستایی ، کشاورزی و صنعتی .

پر واضح است که اهمیت این جنبه زیاد بوده و اگر تمام توجه به آن معطوف می شد هیچگاه بشر با بحران کم آبی روبرو نمی شد .

 

١- فاضلاب چیست ؟

همه جوامع ، هم به صورت جامد و هم به صورت مایع ، فضولات تولید می کنند . بخش مایع این فضولات ، یا فاضلاب ، اساسا همان آب مصرفی جامعه است که در نتیجه کاربردهای مختلف آلوده شده است . از نظر منابع تولید ،‌ فاضلاب را می توان ترکیبی از مایع یا فضولاتی دانست که توسط آب از مناطق مسکونی ،‌اداری و تاسیسات تجاری و صنعتی حمل شده و بر حسب مورد ، با آبهای زیرزمینی ، آبهای سطحی و سیلابها آمیخته است .

 

اگر فاضلاب تصفیه نشده انباشته شود ، تجزیه مواد آلی آن ممکن است منجر به تولید مقدار زیادی گازهای بدبو شود . علاوه بر آن ، فاضلاب تصفیه نشده معمولا حاوی میکروارگانیسمهای بیماریزای فراوانی است که در دستگاه گوارش انسان زندگی می کنند و یا در برخی فضولات صنعتی موجودند . فاضلاب ، شامل برخی مواد مغذی نیز هست که می تواند سبب تحریک رشد گیاهان آبزی شود ، و ممکن است ترکیبات سمی نیز داشته باشد ،‌بنا به این دلایل انتقال سریع و بدون دردسر فاضلاب از منابع تولید ، وسپس تصفیه و دفع آن ، نه فقط مطلوب ، بلکه در جوامع صنعتی ضروری است و جنبه اقتصادی و تولید درآمد نیز دارد .

تصفیه آب و فاضلاب شاخه ای از مهندسی محیط زیست است که اصول بنیادی علوم و مهندسی را در مسائل کنترل آلودگی آب به خدمت می گیرد . هدف نهایی مدیریت فاضلاب حفاظت محیط زیست است به نحوی که با اصول بهداشت عمومی و مسائل اقتصادی ، اجتماعی و سیاسی هماهنگ باشد .

 

٢- تصفیه فاضلاب

فاضلاب جمع آوری شده چه از مراکز جمعیتی یا کارخانجات نهایتا باید به منابع آب یا خاک باز گردانده شود . در هر مورد باید به این سوال پیچیده پاسخ داد که : برای حفظ محیط زیست ، کدام یک از آلاینده های فاضلاب ، و تا چه حد باید حذف شوند؟ پاسخ به این سوال مستلزم بررسی شرایط و نیازهای محلی ، همراه با کاربرد دانش علمی ، قضاوتهای مهندسی متکی به تجربه و رعایت شرایط و مقررات کشوری می شود .

 

گرچه جمع آوری آبهای سطحی و زهکشی از زمانهای قدیم شروع شده است ، ولی پیدایش نظریه میکروبی توسط کخ و پاستور در نیمه دوم قرن نوزدهم آغازگر عصر جدیدی در زمینه بهداشت عمومی شد . قبل از آن زمان رابطه آلودگی و بیماری فقط به صورت مبهم شناخته شده و از علم نوپای باکتری شناسی نیز برای تصفیه فاضلاب استفاده نشده بود .

روشهای تصفیه که در آنها کاربرد نیروهای فیزیکی عامل مهمتری است با عنوان عملیات واحد تصفیه شناخته شده اند . روشهای تصفیه که در آن حذف آلاینده ها از طریق واکنشهای شیمیایی و زیست شناسی صورت می گیرد با عنوان فراینده های واحد تصفیه معروف اند

در حال حاضر ، عملیات و فرآیندهای واحد تصفیه در هم ادغام شده و آنچه را که امروزه مراحل اولیه ، و نهایی تصفیه نامیده می شود تشکیل داده اند . در تصفیه اولیه از عملیات فیزیکی تصفیه همچون آشغالگیری و ته نشینی برای جدا کردن مواد شناور و قابل ته نشینی موجود در فاضلاب بهره گرفته می شود . در تصفیه ثانویه از فرآیندهای شیمیایی و زیست شناختی استفاده می شود تا قسمت اعظم مواد آلی از فاضلاب جدا شود . در تصفیه نهایی از واحدهای اضافی عملیات و فرآوری استفاده می شود . تا سایر آلاینده ها مانند نیتروژن و فسفر ، که مقدار آنها در تصفیه ثانویه کاهش چشمگیری پیدا نکرده است ، حذف شوند . روشهای تصفیه زمینی ، که امروزه بیشتر به "‌سیستمهای طبیعی " معروف شده اند ، مجموعه ای از مکانیسم های تصفیه فیزیکی ،‌شیمیایی و زیست شناسی را به خدمت گرفته و آب را با کیفیتی مشابه آبی که از تصفیه نهایی فاضلاب حاصل شود تولید می کنند.

 

در طول ٢٠تا ٣٠ سال گذشته تعداد مراکز صنعتی که فضولات خود را به شبکه های فاضلاب شهری تخلیه می کنند افزایش چشمگیری یافته است . با عنایت به اثرات سمی ناشی از حضور این فضولات ،‌حتی با غلظت بسیار کم ، در بسیاری از جوامع آمیختن فاضلاب خانگی با فاضلابهای صنعتی ، که به طور کامل یا ناقص تصفیه اولیه شده اند ، مورد ارزیابی مجدد قرارگرفته است . پیش بینی می شود که در آینده این کارخانجات ملزم شوند که این فضولات را ،‌ در محل تولید ، تا سطح بالاتری تصفیه کنند تا بی ضرربودن آنها ،‌قبل از تخلیه به شبکه های شهری ،‌تضمین شود . در حال حاضر بر روی اغلب عملیات و فر آیندهای واحد مورد استفاده در تصفیه فاضلاب تحقیقات وسیع و پیوسته ای ، از دیدگاه کاربرد و اجرا ،‌صورت می گیرد . در نتیجه ، تغییرات فراوان در فرآیندها صورت گرفته و فرآیندها و عملیات جدیدی ابداع و به کار گرفته شده است : به منظور ارتقا شرایط زیست محیطی آبهای سطحی و رودخانه ها رو شهای تصفیه معمول باید بهبود یابد و سیستمهای تصفیه و تکنولوژی نوین دیگری به خدمت گرفته شوند . اگر قرار باشد پیشرفت مهمی در تحلیل و کاربرد فرآیندهای موجود و جدید حاصل شود باید روشهای پیشرفته تری برای شناسایی مشخصه های مورد نظر بکار گرفته شود . گر چه اغلب مواد آلی حاضر در فاضلابهای انسانی را می شود تصفیه کرد ،‌ولی فاضلاب صنعتی با بهره گیری از فرآیندهای معمول حاضر ،‌ قابل تصفیه نیستند و یا فقط کمی تصفیه می شوند ، به علاوه در بسیاری از موارد ، از آثار دراز مدت زیست محیطی حضور اینگونه مواد اطلاعاتی در دسترس نیست و یا اطلاعات موجود ناچیز است . در بعضی از موارد ممکن است برای حفظ اینگونه آلاینده ها ، قبل از تخلیه به داخل شبکه جمع آوری ، کنترل بیشتر در منبع تولید ضرورت پیدا کند .

(تصفیه فاضلاب روشی موثر در بازگشت اب به منابع کشاورزی و محیط زیست)

 

 

٣- روشهای گندزدایی منابع آ ب :

یکی از آلودگیهای بسیار عمده و خطرناک منابع آب ، آلودگی بیولوژیکی است . آب می تواند به انواع میکروارگانیسم ها اعم از انواع باکتریها ،‌انگلها ، قارچها و ویروسها آلوده شود . آلودگی عمده و شایع آب ، آلودگیهای باکتریایی شامل کلی فرمها ( باکتریهای روده ای ) و انگلی می باشد که به طرق مختلف این باکتریها را از بین می برند.

روشهای گوناگونی برای گندزدایی منابع آب وجود دارد که بطو کلی به دو دسته شیمیایی و فیزیکی تقسیم می شوند . از روشهای رایج شیمیایی ، کلر زنی و استفاده از گاز ازون ، و از روشهای رایج فیزیکی ، حرارت ،‌فیلتراسیون و پرتو دهی را می توان نام برد.

شرایط یک ضد عفونی کننده ایده آل در جدول شماره ١ ارائه شده است . همانگونه که دیده می شود ، ضد عفونی کننده ایده آل باید طیف گسترده ای از مشخصه های مختلف داشته باشد . گرچه ممکن است چنین ترکیبی وجود نداشته باشد ، در ارزیابی مواد ضد عفونی کننده توصیه شده یا پیشنهاد شده باید شرایط پیشنهادی در جدول ٢ رادر نظر داشت . این نکته نیز مهم است که حمل و کاربرد ماده ضد عفونی کننده بی خطر باشد و بتوان غلظت آن را در آبهای تصفیه شده اندازه گیری کرد . ضدعفونی را اغلب با استفاده از عوامل شیمیایی ،‌عوامل فیزیکی ، ابزارهای مکانیکی و تابش انجام می دهند.

 

 

جدول ١- مقایسه زیست محیطی دستگاه فرابنفش با دستگاه کلرزن

 

 

ازون

کلر

فرابنفش

شرح

 

 

شیمیایی

شیمیایی

فیزیکی

روش ضدعفونی

 

٦٠٠ ثانیه

١٢٠٠ ثانیه

٥ ثانیه

زمان عملکرد

دارد

دارد

ندارد

تغییرات در ترکیب آب

ندارد

دارد

ندارد

مواد شیمایی زائد

ندارد

دارد

ندارد

پیدایش ترکیب آلی و اکسید های خطرناک

ندارد

دارد

ندارد

تخریب محیط زیست

ندارد

دارد

ندارد

خطر انفجار و نشت گاز به محیط

قدرت کشتن میکرو ارگانیسم های مختلف

دارد

دارد

دارد

باکتریها

دارد

ندارد

دارد

ویروسها

دارد

دارد

دارد

قارچها

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول ٢- مقایسه مشخصه های ایده ال و واقعی ضد عفونی کننده های رایج

پرتو فرابنفش

اوزون

برم کلر

کلر دیوکسید

کلسیم هیپوکلرید

سدیم هیپوکلریت

کلر

خواص/پاسخ

مشخصه ها

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

در رفت زیاد باید به شدت سمی باشد

سمیت برای میکروارگانیسها

بی ربط

زیاد

کم

زیاد

زیاد

زیاد

کم

باید در آب یابافت سلولی قابل حل باشد

حل شوندگی

باید در موقع مصرف تولید شود 

ناپایدار، باید در موقع مصرف تولید شود

کمی ناپایدار

ناپایدار، باید در موقع مصرف تولید شود

نسبتا" پایدار

کمی پایدار

پایدار

افت میکروب کشی در حالت توقف باید کم باشد

پایداری

سمی

سمی

سمی

سمی

سمی

سمی

برای صورتهای عالی حیات بسیار سمی

برای میکرو ارگانیسمها باید سمی باشد و برای انسان و سایر حیوانات غیر سمی

غیر سمی برای صورتهای عالی حیات

بی ربط

همگن

همگن

همگن

همگن

همگن

همگن

محلول آن باید از نظر ترکیب یکنواخت باشد

همگنی

 

مواد آلی را  اکسید می کند

مواد آلی را  اکسید می کند

زیاد

اکساینده فعال

اکساینده فعال

مواد آلی را  اکسید می کند

نباید غیر از سلولهای باکتریها جذب مواد الی دیگر شود

برهم کنش با مواد خارجی

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

در گستره دماهای محیط بتواند موثرباشد

سمیت در دمای معمولی محیط

متوسط

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

باید قابلیت نفوذ ار سطوح را داشته باشد

نفوذ

بی ربط 

بسیار خورنده

خورنده

بسیار خورنده

خورنده

خورنده

بسیار خورنده

نباید فلزات را تغییرشکل دهد و بروی پارچه ایجاد لک کند

غیره خورنده وغیر لکه گذار

 

زیاد

متوسط

زیاد

متوسط

متوسط

زیاد

باید در حال ضد عفونی کردن بو را از بین ببرد

توانایی بوبری

نسبتا" ارزان

نسبتا" ارزان

نسبتا" ارزان

نسبتا" ارزان

نسبتا" ارزان

نسبتا" ارزان  

ارزان

باید در مقادیر زیاد وبا قیمت معقول در دسترس باشد

دسترسی

 

 

     

       مضرات و فواید آب سخت                                      مضرات و فواید آب سخت      

 

مضرات و فواید آب سخت                                         مضرات و فواید آب سخت



 

مطالب دیگر اخبار و مقالات محیط زیستی
آلودگی آب شرب و اهمیت تصفیه آبفاضلابفناوری نانوآب شیرین کن roکلر زنی آب آشامیدنی

دفتر کرج: چهارراه طالقانی- طالقانی جنوبی جنب سینما سپنتا پلاک 5 طبقه دوم .

تلفن: 32719530 (026)       همراه: 09124637566       کدپستی: 3133946114       فکس: 32776169(026)