روش های تصفیه آب چاه

آب چاه یکی از منابع مهم آب در بسیاری از مناطق جهان است که برای مصارف خانگی، آبیاری و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، آب چاه‌ اغلب شامل ذرات و آلاینده‌های مختلفی است که نیاز به تصفیه دارد تا بتواند به عنوان آب آشامیدنی یا برای استفاده در فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. در این مقاله قصد داریم به بررسی انواع روش‌های تصفیه آب چاه بپردازیم.

هدف از تصفیه آب چاه

آب چاه حاوی شوری بالا، TSS، آهن، منگنز و نیترات است که برای خدمات صنعتی مانند شرب و آبیاری مناسب نیست. تصفیه آب چاه یکی از اقدامات ضروری در حفظ سلامت و کیفیت آب مصرفی است. هدف اصلی حذف آلودگی‌ها و افزایش کیفیت آب برای مصارف مختلف می‌باشد. بدین منظور، از دستگاه تصفیه آب چاه برای حذف ناخالصی‌ها از آب چاه استفاده می‌شود.

تصفیه آب چاه برای کشاورزی

آب شیرین‌ غشایی که از فناوری اسمز معکوس استفاده می‌کند، به لحاظ اقتصادی بهترین گزینه برای تصفیه آب چاه و استفاده از آن در زمینه کشاورزی و آبیاری است. سیستم‌های آب شیرین کن صنعتی اسمز معکوس برکیش (BW) آب چاه با حداکثر شوری ppm ۱۰٬۰۰۰ را فراوری می‌کنند.

اساساً این سیستم‌ها از سه بخش تشکیل شده‌اند:

• پیش تصفیه فیزیکی
• پیش تصفیه شیمیایی
• اسمز معکوس (RO)

تصفیه آب چاه برای استخر

آب مورد استفاده در استخر‌های شنا می‌بایست استاندارد مشخصی داشته باشند، که وظیفه اصلی دستگاه تصفیه آب صنعتی تامین این استاندارد است. پس با آنالیز آب می‌توان فهمید که برای تصفیه آب استخر باید از کدام روش‌ها استفاده کرد.

اگر آب چاه دارای مقدار قابل توجهی آهن یا منگنز باشد، می‌توان قبل از پر کردن استخر، آن را با کلر و ضد جلبک تصفیه کرد. برای کاهش سختی آب و حذف فلزات نیز می‌توان از سیستم‌های سختی گیر رزینی استفاده کرد. هم‌چنین ممکن است لازم باشد برای تثبیت سطح کلر آزاد در استخرهای روباز از یک تنظیم کننده PH و اسید سیانوریک استفاده کنید. یکی دیگر از گزینه‌های تصفیه، زلال ساز (کلاریفایر) استخر است که ذرات ریز را جمع‌آوری می‌کند و آن‌ها را به ذرات بزرگ‌تری تبدیل می‌کند که با رسوب کردن یا فیلتر شدن از جریان آب جدا می‌شوند. هم‌چنین، تزریق کلر (شوک کلر) به عنوان یک روش تصفیه مهم و پر‌کاربرد برای حذف باکتری ها، جلبک ها و آلاینده‌ها استفاده می‌شود. ولی در نهایت برای حفظ شفافیت و تعادل شیمیایی آب، داشتن یک سیستم فیلتراسیون غشایی و استفاده از مواد ضدعفونی کننده بسیار مهم است.

تصفیه آب چاه برای شرب

باز هم قدم اول آنالیز آب چاه و طراحی سیستم تصفیه آب بر اساس آنالیز موجود و استاندارد آب شرب است. توصیه می‌شود از روش ضدعفونی آب با فیلتر UV استفاده شود تا آب چاه برای آشامیدن سالم باشد. این نوع فیلتر، مقرون به صرفه و نگهداری آن آسان است. با استفاده از دستگاه ضدعفونی کننده UV، می توان ۹۹/۹۹ درصد از باکتری‌ها، ویروس‌ها و سایر میکروب‌ها را در آب چاه حذف کرد.

انواع روش‌های تصفیه آب چاه

سیستم‌های تصفیه آب چاه متشکل از انواع مختلفی از روش‌ها، شامل روش‌های سنتی مانند فیلترهای شنی و کربن فعال، و روش‌های پیشرفته مانند اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون می‌شوند. در ادامه به بررسی این روش‌ها می‌پردازیم:

تصفیه آب چاه به روش سنتی

این روش‌ها شامل فیلتراسیون، ته‌نشینی و ضدعفونی با نور خورشید (SODIS) است که با هدف حذف آلاینده‌ها و میکروب‌ها از آب استفاده می‌شوند. تکنیک‌هایی مانند فیلتراسیون با کربن فعال و انعقاد با آلوم برای حذف آلاینده‌های خاص طراحی شده‌اند. این روش‌های سنتی، با اینکه در گذشته موثر بوده‌اند، اما ممکن است محدودیت‌هایی نسبت به روش‌های مدرن داشته باشند. با این حال، ترکیب هوشمندانه‌ای از روش‌های سنتی و مدرن، می‌تواند کیفیت و ایمنی کلی آب چاه را ارتقا دهد.

استفاده از سیستم اسمز معکوس برای تصفیه آب چاه

سیستم‌های اسمز معکوس می‌توانند طیف وسیعی از آلاینده‌ها مانند مواد شیمیایی آلی، کلر، آفت‌کش‌ها، علف‌کش‌ها، نمک‌های محلول، سرب، جیوه، کلسیم، آهن، آزبست، کیست‌ها و غیره را حذف کنند.

سیستم‌های اسمز معکوس، آب چاه را با اعمال فشار هدیرولیکی توسط پمپ از ممبران‌های نیمه‌تراوا عبور داده و تصفیه می‌کنند. همانطور که از نام آن پیداست، اسمز معکوس از فشار برای معکوس کردن فشار اسمزی طبیعی استفاده می‌کند و در نتیجه جریان آب را از غلظت‌های بالا نمک‌های محلول به غلظت‌های پایین ارتقا می‌دهد.

روش UV برای تصفیه آب چاه

روش UV (تابش فرابنفش) یکی از روش‌های مدرن و مؤثر در ضد عفونی است. در این روش، آب از یک واحد تابش UV عبور کرده و باعث از بین رفتن باکتری‌ها، ویروس‌ها، و میکروارگانیسم‌های دیگر موجود در آب می‌شود. این فرآیند بدون استفاده از مواد شیمیایی صورت می‌گیرد و به عنوان یک روش فیزیکی تصفیه آب مطرح است. یکی از مزایای این روش، سرعت بالا و عدم افزودن طعم یا بو به آب تصفیه شده می‌باشد. همچنین، با توجه به عدم استفاده از مواد شیمیایی، این روش برای مصارف شرب بسیار مناسب است.

اوزون زنی در تصفیه آب چاه

ازن یک ماده اکسید کننده‌است. تصفیه آب با اوزون، آهن، منگنز و گوگرد موجود در آب چاه را اکسید می‌کند و اکسیدهای فلزی نامحلول یا گوگرد عنصری را تشکیل می‌دهد. سپس، این ذرات نامحلول مانند زنگ، توسط فیلتراسیون که معمولاً کربن فعال، دی اکسید منگنز یا سایر محیط‌ها مانند فیلتر شنی است، حذف می‌شوند. اوزون در کشتن باکتری‌ها و اکسیداسیون آهن و منگنز در مقایسه با کلر یا پراکسید بسیار سریع‌تر عمل می‌کند.

تصفیه آب چاه با استفاده از فیلتر شنی و کربن فعال (مدیا فیلتر)

تصفیه آب چاه با مدیا فیلتر که با لایه‌های مختلفی از ذرات شن و کربن فعال پر شده است، یکی از روش‌‌های کارآمد برای این منظور است. در مدیا فیلتر از لایه‌های شن برای حذف ذرات معلق و از کربن فعال به عنوان جاذب برای حذف مواد آلی و شیمیایی استفاده می‌کنند. هدف لایه شن کاهش پارامتر TSS و NTU است، و هدف لایه کربن فعال کاهش پارامتر TOC است. این روش‌ همچنین به حذف باکتری‌ها و ویروس‌ها کمک می‌کند. استفاده از این روش به دلیل سادگی و کارآیی، در مناطقی که به فناوری‌های پیشرفته دسترسی ندارند، پیشنهاد می‌شود.

استفاده از نانوفیلتراسیون برای تصفیه آب چاه

نانوفیلتراسیون یک روش پیشرفته است که از فیلترهای نانومتری جهت حذف ذرات بسیار ریز، باکتری‌ها و حذف یون‌های دو ظرفیتی (کاهش سختی آب) ‌استفاده می‌کند. این روش به دلیل کارایی بالا در حذف آلاینده‌های میکروسکوپی، به خصوص در مقایسه با فیلترهای معمولی، بسیار مورد توجه قرار گرفته و به عنوان یک راهکار پویا و کارآمد به شمار می‌رود.

نکات انتخاب روش مناسب

آنالیز دقیق آب

آنالیز آب یک عامل حیاتی در انتخاب بهترین سیستم تصفیه است. تقریباً تمام سیستم‌های تصفیه آب دارای محدوده یا شرایط خاصی هستند که می‌بایست در آن شرایط بهره برداری شوند. به عنوان مثال، اگر در انالیز آب چاه آهن وجود داشته باشد و همزمان pH آب در محدوده اسیدی باشد، بسیاری از سیستم‌های فیلتراسیون آهن نمی‌توانند آهن را حذف کنند. بنابراین قبل از ورود به فیلتر آهن، آب باید با استفاده از روش‌های پیش تصفیه شیمیایی (تزریق کاستیک) خنثی شود. آنالیز دقیق آب، به ویژه در مواقعی که آلاینده‌های شیمیایی وجود دارند، قبل از انتخاب یک سیستم ضروری است. بدون آنالیز دقیق آب، انتخاب یک روش مناسب توصیه نمی‌شود. مواردی که در آنالیز آب مورد توجه هستند شامل آهن، منگنز، TDS، pH، سختی، قلیاییت و کدورت می‌باشد.

حداکثر دبی جریان آب دریافتی از چاه

انواع مختلف چاه‌ها و پمپ‌های آب با دبی‌ها و اندازه‌های متفاوت وجود دارند. آزمایش حداکثر دبی آب برداشتی از چاه کمک می‌کند تا مناسب‌ترین سیستم تصفیه را انتخاب کنیم. اطلاع از دبی جریان، امکان انتخاب یک سیستم تصفیه آب با اندازه مناسب و هماهنگ با دبی جریان مورد نظر را فراهم می‌سازد. برای بعضی از سیستم‌های فیلتراسیون آب چاه مقدار حداقلی برای دبی جریان تعریف شده است. سیستم‌های آب بزرگتر از اندازه معمول (oversized) باعث افت فشار می‌شوند، در حالی که یک سیستم کوچتر از اندازه معمول (undersized) ممکن است باعث آسیب به سیستم تصفیه آب صنعتی و افت کیفیت تولیدی شود.