فایل ورد قابل ویرایش

توضیحی مختصر از مقاله  :

چکیده :

       آب و منابع آبي در دنياي امروز جزو ارزشمندترين دارايي‌هاي ممالك به شمار مي‌رود. عمده دغدغه‌هاي جوامع تامين غذا، آب و انرژي است. از اين ميان غذا به دليل امكان متعدد در تامين آن و انرژي به دليل دستيابي به منابع نو به نحوي قابل مرتفع‌سازي است و تنها آب است كه در صورت نبود منابع، جوامع را دچار مشكل مي‌سازد. از اين رو برنامه‌ريزي جهت صرفه‌جويي در مصرف و حفظ منابع موجود در اولويت قرار دارد. از طرف دیگر وقوع خشکسالی‌‌های متعدد و افزایش روز افزون جمعیت، نیاز به آب آشامیدنی سالم و تصفیه آب و بهره‌گيري مناسب‌تر در مصارف صنعتي و كشاورزي را ضروري نموده و پیشرفت تکنولوژی در جهت استفاده از روش‌های صنعتی و تجزیه‌ای جهت تصفیه آب و کاهش هزینه‌ها به امری اجتناب ناپذیر تبدیل گردیده است. از آن جمله مي‌توان به ستون‌های کروماتوگرافی، رزین‌ها و مبادله کننده‌های یونی جهت نرم‌سازی و گرفتن سختی آب، همچنین فرایندهای كلریناسیون و فلورايداسيون، صاف‌کردن و ته‌نشینی با روش‌های پیشرفته و استفاده از گندزداهای موثر و نیز روش‌های صنعتی پیشرفته و استفاده از میکروپروسسورها جهت کنترل تصفیه اشاره كرد. در مطالعه حاضر، فرايند های تصفيه در کشورهای توسعه یافته با مطالعه موردی ايالات متحده آمریکا مورد بررسي قرار گرفته و مزایا و معایب هر يك از این روش‌ها از منظرهاي مختلف بیان گرديده است. مطالعاتي از اين دست مي‌تواند راهگشاي بهره‌گيري از تجارب اخیر جهانی در استفاده از تکنولوژی تصفیه آب در ایران جهت به دست آوردن آب شرب سالم و مناسب با کاهش اتلاف زمان و هزینه باشد.

واژگان کلیدی: تصفيه آب و فاضلاب، کشورهای توسعه یافته، كلريناسيون.

مقدمه

حدود 40 ميليون مايل مكعب آب روي كره زمين موجود است كه اقيانوس‌ها حدود 97% آن را شامل مي‌شوند. 3% بقيه آب‌هاي آزادند: (الف:) برف و يخ روي سطح كره زمين حدود 25/2% و (ب:) آب زيرزميني قابل استفاده در حدود 3/0% و (ج:) آب آزاد سطحي كمتر از 5/0%. در ايالات متحده ميانگين بارندگي در حدود 6/2 فوت (حجم 5900 كيلومترمكعب) است. از اين ميزان، حدود 71% (معادل 4200 كيلومترمكعب) تبخير مي‌شود و 29% به صورت جويبار جاري مي‌شود. آب آزاد قابل استفاده صرف توليد، تهيه خوراك، مصارف خانگي و عمومي ضروري، توليد انرژي هيدروالكتريكي و كنترل سيلاب مي‌گردد. صنعت و آبياري حدود نيمي از اين مقدار را مصرف مي‌كند كه معادل 4/3% يا 200 كيلومترمكعب بر سال را شامل مي‌شود. البته مقدار مصرف عمومي آب در ايالات متحده در حال افزايش است. براي مثال در سال 1975 ميلادي 40 بيليون گالن آب آزاد مورد استفاده قرار گرفته بود كه در سال 1990 ميلادي به 455 بيليون گالن رسيد و در سال 2002 به 725 بيليون گالن افزايش يافت. منابع اوليه آب آزاد شامل موارد زير بوده‌اند ³:

·         آب جمع‌آوري شده از بارش در مخازن و منابع آب

·         آبهاي زيرزميني چشمه‌ها، چاه‌هاي آرتزين و حفاري شده

·         آب‌هاي سطحي درياچه‌ها، رودها و جويبارها

·         آب‌هاي دريايي و زيرزميني نمك‌گيري شده

·         تجديد آب از فاضلاب‌ها

يكي از عمده‌ترين اقدامات ايالات متحده، «مديريت جامع و واحد» آب است كه با محوريت هماهنگي‌هاي اجتماعي، زيست‌محيطي و تكنيكي انجام گرفته است. مصوبه و دستور آب پاكيزه (CWA) و آب آشاميدني سالم (SDWA) در حفاظت آب، علاوه بر اين كه اهرم فشاري براي حفاظت مقسم‌هاي آبي است، ماموريت‌هاي حوزه مديريت آب آشاميدني را تسهيل مي‌كند ³.

آب سطحي، مزايا و معايب

بزرگترين مزيت استفاده از آب سطحي به عنوان يك منبع آبي آنست كه به آساني قابل دسترس بوده و در استفاده از آن نيازي به آموزش و ابزار پيچيده نيست. اغلب منابع آبي سطحي در ايالات متحده از چندين دهه قبل مورد استفاده بوده‌اند و اطلاعات عمده در زمينه كيفيت و كميت آنها موجود است. آبهاي سطحي عموماً نرم ترند و با توجه به اين مزيت، تصفيه آنها مستلزم صرف انرژي و هزينه كمتري است و بدين جهت در اين کشور مورد توجه بوده است. همچنین در ايالات متحده، سيستم 6000 واحد آبي توسط آب‌هاي سطحي تغذيه شده و براي جمعيتي حدود 155 ميليون نفر آب شرب تامين مي‌كند¹. توجه به آب‌هاي زيرزميني نيز ناشي از لزوم ذخيره آب چند ده ميليون نفر است.

عمده‌ترين عيب معني‌دار در استفاده از آب سطحي به عنوان منبع آبي، پتانسيل بالاي آلودگي پذيري آن است. اين آلودگي عمدتاً هم از سوي ميكروارگانيسم‌هايي است كه مولد بيماري‌هاي آبي هستند و هم از جانب موادي شيميايي است كه از سطوح جدا شده و وارد رودخانه‌ها و جويبارها مي‌شوند. در ايالات متحده طي 1971-1985، 502 نوع بيماري آبي شيوع يافته و 111228 مورد مبتلا به آنها گزارش شده است و نیز طي 1991-1998، 2100 مورد آلودگي به بيماري‌هاي ويروسي با منشاء آبي يافت شده است ¹ كه نشان دهنده آلودگي‌پذيري زياد آب‌هاي سطحي است. عيب ديگر اغلب آب‌هاي سطحي كدورت آنهاست كه ناشي از شناورشدن رسوبات است. هرقدر كه كدورت آب افزايش مي‌يابد، هزينه پالايش و زمان عمل روي آن نیز افزايش یافته كه از نظر اقتصادي فاكتور نامطلوبي محسوب مي‌شود.