دانلود ppt پاورپوینت کیفیت و تصفیه آب کمیاب و عالی

موضوع اهمیت کیفیت و تصفیه آب در صدر اولویت های زیست محیطی قرار دارد زیرا حیات بدون این مایه حیاتی امکان پذیر نیست. حفظ تعادل در اکوسیستم ها مستلزم نگاهی دقیق به چرخه های طبیعی و رفتارهای انسانی است.

حقایقی درباره آب نشان می دهد که بخش بسیار کوچکی از منابع آبی کره زمین برای مصارف انسانی قابل استفاده است. چرخه آب در طبیعت یک فرآیند پیچیده و مداوم است که هرگونه اختلال در آن منجر به بروز خشکسالی یا سیلاب های مخرب می شود.

کمبود آب شیرین یکی از بحرانی ترین مسائل قرن حاضر است که زندگی میلیون ها نفر را تحت تاثیر قرار داده است. تامین آب سالم نیازمند برنامه ریزی های بلند مدت و استفاده از تکنولوژی های بازچرخانی می باشد.

موضوعات مهم ژئوپلتیکی منابع آبی باعث شده است که دسترسی به آب به یک ابزار قدرت در روابط بین المللی تبدیل شود. اختلافات بر سر رودهای مشترک مرزی در بسیاری از مناطق جهان می تواند منجر به بروز مناقشات جدی میان دولت ها گردد.

دیپلماسی آب به عنوان راهکاری برای حل این چالش ها مطرح است تا بهره برداری منصفانه از منابع مشترک تضمین شود. همکاری های بین المللی در این زمینه می تواند به ثبات منطقه ای و صلح پایدار کمک کند.

تعریف آلودگی در واقع ورود هرگونه ماده خارجی به محیط است که باعث تغییر در کیفیت طبیعی آن شود. انواع آلودگی ها از جمله آلودگی های اتمسفری و خاکی بر سلامت انسان و حیات وحش تاثیرات مخربی به جا می گذارند.

آلودگی صنعتی به دلیل تخلیه پساب های حاوی مواد شیمیایی یکی از خطرناک ترین تهدیدها برای منابع زیرزمینی است. آلودگی آب به طور مستقیم زنجیره غذایی را تحت تاثیر قرار داده و باعث بروز بیماری های گوناگون می شود.

شناخت خصوصیات آب اولین گام در جهت مدیریت صحیح منابع آبی و جلوگیری از آلودگی های احتمالی است. خصوصیات فیزیکی آب شامل مواردی مانند شفافیت، رده بندی اندازه ذرات و توزیع آن ها در جریان های آبی می باشد.

جامدات معلق (Suspended Solids) یکی از شاخص های مهم در سنجش میزان ناخالصی های موجود در جریان های سطحی هستند. اثرات جامدات معلق می تواند باعث گرفتگی مسیرها و آسیب به آبزیان شود که با روش اندازه گیری جامدات معلق قابل پایش است.

کدورت (Turbidity) ناشی از وجود ذرات بسیار ریز و کلوئیدی است که مانع از عبور نور در لایه های مختلف آب می شود. عوامل کدورت ساز مانند رس و مواد آلی می توانند کیفیت ظاهری و بهداشتی آب را به شدت کاهش دهند.

در تمامی مراحل مربوط به کیفیت و تصفیه آب بررسی اثرات کدورت و روش اندازه گیری کدورت نقشی حیاتی در سلامت خروجی ایفا می کند. استفاده از دستگاه های دقیق سنجش کدورت برای اطمینان از حذف ذرات معلق در تصفیه خانه ها الزامی است.

رنگ (Color) و طعم و بو (Taste and odor) از پارامترهایی هستند که به طور مستقیم بر مقبولیت آب توسط مصرف کننده اثر می گذارند. اندازه گیری بو با روش های استاندارد به شناسایی منشا آلودگی های بیولوژیکی یا شیمیایی کمک شایانی می کند.

دما (Temperature) نیز پارامتری موثر بر فعالیت های شیمیایی و بیولوژیکی در منابع آبی است که باید به دقت کنترل شود. اثر درجه حرارت بر آب دریاچه ها و لایه بندی حرارتی آب دریاچه ها می تواند بر توزیع اکسیژن در اعماق مختلف تاثیر بگذارد.

هدایت الکتریکی (Electrical Conductivity) نشان دهنده میزان یون های محلول در آب و توانایی انتقال جریان الکتریکی توسط آن است. خصوصیات شیمیایی آب شامل غلظت عناصر مختلف است که رفتار آب را در محیط های مختلف تعیین می کند.

مواد جامد محلول یا کل جامدات محلول (Total Dissolved Solids) معیار مهمی برای سنجش شوری و کیفیت کلی منابع آبی محسوب می شود. این شاخص در کنار میزان اسیدیته یا پی اچ (pH) وضعیت شیمیایی آب را برای مصارف مختلف مشخص می سازد.

قلیائیت (Alkalinity) به توانایی آب برای خنثی سازی اسیدها اطلاق می شود و در حفظ ثبات محیط های آبی نقش دارد. اندازه گیری قلیائیت به مهندسان کمک می کند تا فرآیندهای شیمیایی در تصفیه خانه ها را به درستی تنظیم نمایند.

سختی (Hardness) ناشی از وجود املاح کلسیم و منیزیم است که می تواند باعث رسوب گذاری در لوله ها و تجهیزات شود. محاسبه سختی و شناخت مشکلات ناشی از آبهای سخت برای صنایع و سیستم های گرمایشی بسیار حیاتی و ضروری می باشد.

اندازه گیری سختی از طریق آزمایش های تیتراسیون انجام می شود تا روش مناسب برای نرم کردن آب (Softening) انتخاب گردد. در مسیر ارتقای کیفیت و تصفیه آب استفاده از مقدار آهک و کربنات سدیم مصرفی برای سختی گیری یک روش متداول و اقتصادی است.

حضور فلزات (Metals) سنگین در آب حتی در مقادیر بسیار کم می تواند منجر به مسمومیت های مزمن در موجودات زنده شود. پایش مداوم این عناصر برای حفظ سلامت عمومی و جلوگیری از ورود آن ها به چرخه غذایی اهمیت فراوانی دارد.

مواد آلی (Organic Compounds) شامل ترکیبات گسترده ای هستند که از طریق پساب های شهری و صنعتی به منابع آبی وارد می شوند. ترکیبات ناشی از تجزیه مواد آلی باعث کاهش غلظت اکسیژن محلول و ایجاد شرایط نامناسب برای زندگی آبزیان می گردد.

تأثیر مواد آلی بر منحنی افت اکسیژن (Oxygen Sag) نشان دهنده قدرت خودپالایی رودخانه ها در برابر بارهای آلودگی است. محاسبه غلظت آلودگی به متخصصان اجازه می دهد تا ظرفیت پذیرش آلاینده ها را در هر اکوسیستم به دقت برآورد کنند.

اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی (Biochemical Oxygen Demand) و تقاضای اکسیژن شیمیایی (Chemical Oxygen Demand) دو شاخص اصلی برای سنجش میزان آلودگی آلی هستند. مواد مغذی مانند فسفر و نیتروژن (Phosphorus and Nitrogen) اگرچه برای رشد گیاهان لازم هستند اما مقدار زیاد آن ها مخرب است.

مقایسه کیفیت آب در دریاچه ها نشان می دهد که افزایش نیتروژن (Nitrogen) و فسفر (Phosphorus) منجر به پیر شدن زودرس مخازن آبی می شود. این مواد مغذی از طریق رواناب های کشاورزی و فاضلاب های انسانی به پهنه های آبی راه پیدا می کنند.

اوتریفیکاسیون یا غنی شدن بیش از حد منابع آبی منجر به رشد انفجاری جلبک ها و کاهش شدید اکسیژن در لایه های زیرین می شود. علائم اوتریفیکاسیون شامل تغییر رنگ آب و مرگ و میر گسترده ماهی ها به دلیل کمبود اکسیژن است.

شناسایی منابع ورود ازت و فسفر به آب گام اول در مدیریت فرآیند کیفیت و تصفیه آب و جلوگیری از نابودی تالاب هاست. کنترل این منابع به حفظ تنوع زیستی و پایداری اکوسیستم های آبی در طولانی مدت کمک می کند.

خصوصیات بیولوژیکی آب به بررسی میکروارگانیسم های موجود در آن می پردازد که می توانند منشا بیماری های واگیردار باشند. بیماریهای ناشی از آب آلوده باکتریایی و بیماریهای ناشی از آب آلوده ویروسی از جمله تهدیدات جدی برای بهداشت عمومی هستند.

علاوه بر این بیماریهای ناشی از آب آلوده پروتوزوا و کرمهای انگلی می توانند خسارات جبران ناپذیری به سلامت جوامع وارد کنند. پیشگیری از این بیماری ها تنها با اعمال استانداردهای سختگیرانه و گندزدایی اصولی امکان پذیر است.

تقسیم بندی بیماریهای مرتبط با آب به پزشکان و متخصصان بهداشت کمک می کند تا راهکارهای درمانی و پیشگیرانه مناسب را اتخاذ کنند. شاخص آلودگی میکروبی آب به عنوان یک معیار استاندارد برای سنجش ایمنی آب آشامیدنی در سراسر جهان استفاده می شود.

خصوصیات رادیولوژیکی آب نیز نباید نادیده گرفته شود زیرا وجود عناصر رادیواکتیو خطرات بلند مدتی برای سلامتی دارد. تمامی این موارد باید با استانداردهای ملی و بین المللی مطابقت داشته باشند تا سلامت مصرف کننده تضمین گردد.

تصفیه آب شامل فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی است که در مراحل پیشرفته تر به تصفیه ثانویه و تصفیه بیولوژیکی منتهی می شود. درک صحیح از مراحل رشد میکروبی به بهینه سازی فرآیندهای تصفیه در سیستم های مهندسی کمک می کند.

روش لجن فعال (Activated Sludge) یکی از پرکاربردترین متدها در کیفیت و تصفیه آب است که در مخزن ته نشینی (Sedimentation tank) تکمیل می شود.