تصفيه آب صنعتي

تصفيه آب صنعتي

تصفيه آب براي مصرف بشر داراي سابقه‌اي بسيار طولاني و قديمي است. بيكر Baker به منابعي اشاره مي‌كند كه بر طبق آن، تاريخ تصفيه آب به دو هزار سال پيش از ميلاد مي‌رسد.

تصفيه آب صنعتي

اين مراحل تصفيه‌اي شامل جوشاندن و صاف كردن آب آشاميدني مي‌شده است. سيفون‌هاي فتيله‌اي كه آب را از ظرفي به ظرف ديگر منتقل مي‌نمايند، ناخالصي‌هاي معلق در فرايند را مي‌گيرند. اين عمليات در نقاشي‌هاي مصريان قرن ۱۳ قبل از ميلاد مسيح نشان داده شده است. در كتاب‌هاي روميان و يونانيان نيز به اين امر اشاره شده است. اين حقيقت كه عمليات تصفيه آب در اسناد پزشكي زمان‌هاي قديم ديده مي‌شود بيان‌گر آن است كه بين پاكيزگي آب و سلامتي بشر ارتباطي مشاهده شده است. بقراط كه پدر پزشكي جديد شمرده مي‌شود مي‌گويد: هركس كه مي‌خواهد به نحوي شايسته در پزشكي به بررسي و تحقيق بپردازد بايد آب مورد مصرف ساكنين يك ناحيه را مورد توجه قرار دهد زيرا آب در سلامت انسان‌ها بسيار نقش دارد.
وسائل اوليه تصفيه آب در منازل افراد مورد استفاده قرار مي‌گرفت و تا حدود سده نخست ميلادي هيچ نشانه‌اي  بر وجود عمليات تصفيه‌اي بر روي آب مصرفي جامعه وجود نداشت.

برخي از آبراه‌هاي روميان به حوضچه‌هائي متصل مي‌شد كه در آنها عمل ته‌نشيني آب صورت مي‌گرفت و مجهز به كانال آبگير شني بود. اين آبراه‌ها داراي تعدادي شير بودند كه براي مصرف عمومي توسط مردم مورد استفاده قرار مي‌گرفتند. در شهر ونيز كه بر روي جزيره‌اي بدون منبع آب شيرين قرار گرفته است، آب حاصل از بارندگي از طريق حياط‌ها و بام‌ها كه متصل به آب‌انبارهاي بزرگ بودند سرازير مي‌شد و در مسير حركت خود از فيلترهاي شني عبور مي‌كرد.تصفيه آب صنعتي

اولين نوع از اين آب‌انبارها در حدود ۵ قرن پس از ميلاد مسيح براي تهيه آب جهت مصارف خصوصي و عمومي ساخته شد. اين آب‌انبارها حدود ۱۳ قرن مورد استفاده قرار مي‌گرفتند.
عمليات تصفيه‌ آب در قرون وسطي دچار ركورد گرديد و مجدداً در قرن ۱۸ مورد توجه قرار گرفت. در فرانسه و انگلستان امتيازاتي انحصاري براي وسائل صاف كردن صادر گرديد. درست مثل زمان‌هاي قديم اين وسائل براي مصارف شخصي خانگي، انستيتوها و يا كشتي‌ها مورد استفاده قرار مي‌گرفت. در آغاز سده ۱۹ ميلادي تصفيه مناقع آب براي مصرف عموم در مقياس بزرگ آغاز گرديد. شهر بيزلي در اسكاتلند به‌عنوان اولين شهري كه آب مصرفي آن مورد تصفيه قرار گرفت شهرت دارد.تصفيه آب صنعتي

سيستم تصفيه آب متشكل از عمليات ته‌نشين‌سازي بود كه متعاقب آن فيلتراسيون انجام مي‌شد. اين سيستم تصفيه در سال ۱۸۰۴ آغاز به كار كرد. به تدريج در اروپا استفاده از اين سيستم متداول گرديد و در پايان قرن ۱۹ بيشتر منابع عمده آب شهري فيلتر مي‌شد. اين فيلترها از نوع ماسه‌اي كند بودند.تصفيه آب صنعتي

توسعه عمليات تصفيه‌ آب در آمريكا پس از اروپا صورت گرفت. اولين تلاش براي فيلتراسيون در شهر ريچموند ايالت ويرجينيا در سال ۱۹۳۲ انجام گرفت ولي پروژه منجر به شكست گرديد و چندين سال طول كشيد تا تلاش مجددي براي انجام آن صورت پذيرد. پس از جنگ‌هاي داخلي تلاش‌هاي ديگري انجام شد تا از الگوي فيلتراسيون اروپائي پيروي شود اما تعداد كمي از آنها با موفقيت همراه بود. به‌طور مسلم ماهيت ذرات جامد معلق در رودخانه‌هاي اروپا تفاوت داشت و فرايند كند فيلتراسيون ماسه‌اي نمي‌توانست به خوبي مؤثر باشد.

وسعه فيلترهاي شني تند كه به‌صورت هيدورليكي تميز مي‌شد رد اواخر قرن ۱۹ منجر به كارائي بيشتر فرايند تصفيه آب گرديد، و با پايان اين قرن كاربرد آن در مقياس وسيع انجام مي‌شد.تصفيه آب صنعتي

در خلال دو ثلث آخر قرن ۱۹ فيلتراسيون براي بهبود كيفيت ظاهري آب آشاميدني مورد استفاده قرار مي‌گرفت.
يكي از مزاياي شناخته نشده‌ٔ آن عبارت بود از حذف ميكروارگانيسم‌هائي كه شامل عوامل بيماري‌زا نيز مي‌شد، و هم‌چنين موجب گواراتر شدن آب مي‌گرديد. پي بردن به خواص فيلتراسيون در ربع آخر قرن ۱۹ سبب ساخت و توسعه واحدهاي مختلف فيلتراسيون در سراسر اروپا و آمريكا گرديد. در انتهاي قرن ۱۹ فيلتراسيون به‌عنوان عامل اصلي جلوگيري از بيماري‌هاي منشأ آبي به حساب مي‌آمد.

پذيرش تئوري ميكروبي در مورد انتقال بيماري‌ها منجر به انجام عمليات گندزدائي بر روي منبع آب مصرفي جامعه گرديد. در ابتدا گندزدائي به‌صورت موقت انجام مي‌گرفت. انجام اين عمل با استفاده از پودرهاي رنگ‌بر و هيپوكلريت‌ها در موارد خاص در قرن‌هاي ۱۸ و ۱۹ ميلادي صورت مي‌گرفت. اولين واحدي كه به‌طور دائم آب را كلرينه مي‌كرد، در سال ۱۹۰۲ در بلژيك راه‌اندازي شد.

توليد كلر مايع اولين بار در سال ۱۹۰۹ براي گندزدائي آب آغاز گرديد، و در فيلادلفيا به سال ۱۹۱۳ براي اولين بار جهت ضدعفوني آب استفاده از ساير مواد مصرفي براي گندزدائي از جمله ازون به‌طور هم‌زمان توسعه پيدا كرد ولي مصرف آن فراگير نشد. گندزدائي و استفاده‌ٔ وسيع از كلر در منابع آب مصرفي كاهش بسيار زيادي در مرگ و مير ناشي از بيماري‌هاي با منشأ آبي را سبب گرديد.

ساير فرايندهاي تصفيه آب با سرعت و گستردگي كمتري توسعه يافتند. منعقدسازي همراه با فيلتر شني سريع به‌عنوان فرايند مكمل ته‌نشيني در ايالات متحده توسعه يافت.
نرم كردن آب‌هاي سخت در قرن نوزدهم در اروپا انجام مي‌گرفت. اما تا آغاز قرن بيستم براي مصارف عمومي آب گسترش پيدا نكرد. ظرفيت ذغال براي جداسازي مواد آلي محلول در آزمايش‌هاي مربوط به فيلتراسيون مورد توجه قرار گرفت، اما براي مصرف عمومي آب استفاده نشد. اصلاح اين ماده و تبديل آن به كربن فعال همراه با استفاده آن در واحدهاي تصفيه آب اخيراً انجام گرفته است. همان‌طور‌ي‌كه استفاده از غشاهاي مصنوعي براي عمليات فوق فيلتراسيون و جداسازي مواد معدني محلول به تازگي انجام شده است.تصفيه آب صنعتي

پيشرفت‌هاي انجام شده در فرايندهاي تصفيه آب در طول قرن حاضر از آن‌چه كه قبلاً در طي تمام تاريخ رخ داده بيشتر است. به استثناي چند مورد فرايندهاي تصفيه بدون اتكا به اطلاعات علمي در مورد اصول عملكردشان و تنها با وسائل اندك براي ارزيابي كمي ميزان تأثير آنها توسعه يافته‌اند. تنها در طي ۳۰ الي ۴۰ سال اخير آگاهي‌هاي علمي بر فرايندهاي تصفيه آب عملاً تأثير گذار بوده است. جالب است بدانيد يك تئوري منجر به بروز تغييرات چندي در فرايندهاي اصلي تصفيه آب گرديده است. فهم مباني علمي سبب بهتر شدن فرايندها و توسعهٔ جامع‌تر وسائل و افزايش كل راندمان راهبردي تصفيه آب گرديده است.