مقدمه:
آب مایعی است که حیات بدون آن میسر نیست و محور اصلی علم هیدرولوژی کیفیت آب شرب شهرها و روستاها یکی از عوامل مهم در تأمین سلامت انسان می باشد که در سال های اخیر مورد بی توجهی قرار گرفته و استانداردهای زیست محیطی در تأمین آب مورد توجه قرار نمی گیرد.
آب بیش از سه چهارم سطح کره زمین را پوشانده است. 2/97 درصد از آب های موجود در این سیاره در اقیانوس ها و دریاها انباشته شده اند. لیکن تنها حدود 8/2 درصد از آب های موجود قابل شرب می باشد. مقدار قابل توجهی از کل آب های سطح کره زمین به صورت مناطق قطبی، یخچال های طبیعی، رطوبت هوا و خاک می باشد که عملاً غیرقابل دسترسی است و تنها 0/6 درصد آن در رودخانه ها جاری بوده و یا به صورت دریاچه های آب شیرین و منابع زیرزمینی قرار گرفته اند و انسان ها آب آشامیدنی خود را از این منابع تأمین می نمایند.
طبق استاندارد EPA کیفیت بیولوژی آب خروجی از تصفیه خانه جهت آب شرب باید به گونه ای باشد که آب عاری از ویروس ها، کیست ها و میکرو ارگانیزم های Giardia و Cqyposprodium باشد. در این راستا با توجه به وجود کلرزنی نهائی در تصفیه خانه جهت حفاظت از شبکه، اثرات کلرزنی را در فصل اول مورد بررسی قرار داده که با توجه به مطالعات نشان داده شده که ویروس ها به راحتی توسط کلر از بین می روند. جهت حذف سایر میکرو ارگانیزم ها در فصل دوم به بررسی روش فیلتراسیون کند شنی توسط سنگ دانه های ریز پرداخته شده که با توجه به سطح بسیار وسیع مورد نیاز جهت احداث این فیلتراسیون و غیربهداشتی بودن آن نتیجتاً این روش غیر اجرائی می باشد
در فصل سوم استفاده از اشعه ماورابنفش (uv) جهت ضدعفونی بررسی گردیده که با توجه به حذف Giardia و cryptosprodium تا حدود 99/99 درصد توسط اشعه مؤثر ماورالبنفش (uv) این روش نسبت به سایر روش ها برتری دارد.
فصل چهارم به بررسی استفاده از میکروفیلتراسیون پرداخته شده که یکی از اهداف EPA می باشد که با توجه به بررسی های انجام شده به خاطر حفرات بسیار ریز میکروفیلترها تمامی میکروارگانیزم های مزاحم آب توسط این روش قابل حذف بوده و آب خروجی عاری از هر گونه Giardia ، پروتوزها و crypotosprodium می باشد.
در فصل پنجم به بررسی و اثرات این روش ها پرداخته می شود.
1-کلرزنی:
یکی از موارد گندزدایی برای غیرفعال نمودن میکروبهای پاتوژن، کلر می باشد.
مراحل گندزدایی می تواند شامل موارد ذیل باشد.
-اکسیداسیون در تصفیه مقدماتی (pretreatment oxidiation)
-گند زدایی در تصفیه اول (primary disinfction) با توجه به عدم حذف کلیه میکروب ها در فیلترهای شنی
-گندزدایی ثانویه (secondary disinfection) جهت حفاظت شبکه از آلودگی
1-1-عوامل موثر در گندزدایی:
-فاکتورهای اساسی در راندمان گندزدایی عبارتند از:
-غلظت گندزدا
-زمان تماس
-درجه حرارت
-PH
-CT (حاصلضرب غلظت گندزدایی در زمان تماس)
-در درجه حرارتهای پائین، راندمان گندزدایی کلر آزاد افزایش می یابد در صورتیکه دی اکسید کلر در محیط بازی (pH بالا) مؤثرتر است.
افزایش مقاومت میکروارگانیسمها در مقابل گندزداها ممکن است نتیجه پیوستگی آنها به سطوح خاصی باشد. مانند:
-نماتدها، کراستاسیا
-ذراتی که سبب کدورت می شوند
-جلبک ها
-ذرات ریز کربن (Carbon Fines)
1-2-اهداف اکسیداسیون اولیه:
-به حداکثر رساندن تماس اکسید کننده با آب
-اکسیداسیون ترکیبات آهن و منگنز برای حذف در پروسه تصفیه
-اکسیداسیون ترکیبات مولد بو و طعم
-کنترل رشد میکروارگانیسمهای (Zebra mussels) در سازه های ورودی
-بهبود حذف ذرات
1-3- مشکلات ناشی از کلرزنی اولیه:
شرایط متغیر منابع آب مستلزم اضافی (Over dose) ماده اکسید کننده (کلرزنی) است که می تواند سبب افزایش ترکیبات جانبی مانند تری هالومتان ها (THMs) ، اسیدی های halocatic و برومات و رهاسازی توکسینها در آلگ ها و ایجاد بو و طعم در آب شود (chorus & Batram 1999) بعضی از مواد خاص ممکن است در غیرفعال نمودن میکروب ها توسط اکسیداسیون اولیه دخالت کنند. تحقیقات انجام شده در سال 2000 (Digioranni & lecheraller) نشان داده که اثر کدورت در گندزدایی (Cryptosporidium Parvum oocyst) به وسیله دی اکسید کلر یا پرمنگنات مشخص کرده که کیست های پروتوزوا به اندازه ای بزرگ هستند که کاملاً اطراف آنها پوشیده نمی شود و بنابراین از گندزدائی مصون نمی ماند.
این موضوع در نمودار (1-1) نشان داده شده است.