تصفیه آب

چکیده: آب دریاچه ها، رودخانه ها و باتلاق ها اغلب شامل ناخالصی هایی است که باعث می شوند آب از لحاظ شکل ظاهری و بو حالت بدی به خود بگیرد. همچنین ممکن است آب شامل باکتری ها و سایر موجودات ریز زنده دیگری باشد که باعث بیماری می شوند. به همین دلیل این آب ها قبل از استفاده باید به طور کامل تصفیه و تمیز شوند. در این درس با عملیات تصفیه آب آشامیدنی شهری آشنا خواهید شد.

شرح درس:
عمل تصفیه آب معمولا طی مراحل زیر انجام می شود:
1- هوازنی: نخستین مرحله در تصفیه آب، هوازنی یا افزودن هوا به آب است. با این عمل، گازهای محبوس در داخل آب آزاد و در مقابل، اکسیژن به آب افزوده می شود.
2- لخته سازی: در این فرایند، آلودگی و ذرات جامد معلق به یکدیگر چسبیده و به صورت توده ای از زاج و رسوبات در می آیند که به راحتی می توان از آب جدا کرد.
3- رسوب دهی یا ته نشین سازی: در این مرحله، ذراتی که تشکیل توده داده اند بر اثر نیروی گرانش در کف بشر یا ظرف مدرج ته نشین می شوند. در عملیات رسوب دهی نباید هیچ گونه تکان یا اغتشاشی به وجود آید. در واحدهای تصفیه آب، بسترهای ته نشین سازی وجود دارند که در آنها مواد لخته شده و توده شده در کف جمع آوری شده و آب شفاف از سطح بستر تخلیه و به مراحل بعدی انتقال داده می شود.
4- فیلتراسیون: پس از پایان عملیات لخته سازی و ته نشین سازی، آب را از درون فیلتر عبور می دهند. این عمل باعث می شود اغلب ناخالصی های باقی مانده در آب گرفته شود.
5- گندزدایی: آخرین مرحله در واحدهای تصفیه آب، اضافه کردن مواد ضدعفونی کننده به منظور از بین بردن مواد مضر و خطرآفرین برای سلامتی انسان است.

تصفیه کننده آب بسازید
مواد مورد نیاز:
- ٥ لیتر آب تصفیه نشده با کیفیت بسیار پایین
- یک بطری پلاستیکی دو لیتری دردار
- دو عدد بطری پلاستیکی دو لیتری که یکی از آنها از انتها بریده شده و دیگری از قسمت بالا بریده شده باشد
- یک بشر بزرگ و یا ظرف مدرج، به طوری که بتوان بطری پلاستیکی را به صورت وارونه در داخل آن قرار داد
- دو قاشق چای خوری زاج سفید
- یک و نیم فنجان ماسه ریز
- یک و نیم فنجان ماسه درشت
- یک فنجان ریگ
- یک عدد کاغذ صافی
- یک دستگاه زمان سنج
روش کار:
1- هوازنی: آبی را که می خواهید تصفیه کنید داخل بطری دو لیتری در دار بریزید. درپوش بطری را بسته و بطری را به مدت سی ثانیه به شدت تکان دهید. عمل هوازنی را با خالی کردن آب در داخل بطری دیگر ادامه دهید. این عمل را ده مرتبه تکرار کنید. در اثر هوازنی، گاز ها از آب جدا می شوند. سپس آب را به داخل بطری که سر آن بریده شده بریزید.
2- لخته سازی: دو قاشق چای خوری از زاج سفید را به آبی که قبلا هوادهی شده است اضافه کنید. مخلوط را به مدت پنج دقیقه به آرامی هم بزنید. ذرات موجود در آب به یکدیگر چسبیده و تشکیل توده می دهند که در مراحل بعدی، به راحتی توسط عملیات فیلتراسیون جدا می شوند.
3- رسوب دهی: در فواصل زمانی پنج دقیقه ای و تا مدت بیست دقیقه وضعیت و شکل ظاهری آب را مشاهده کرده و نتایج مشاهدات خود را یادداشت کنید.
4- فیلتراسیون: ابتدا با استفاده از بطری که انتهای آن بریده شده است فیلتری بسازید. به این ترتیب که کاغذ صافی را بر روی دهانه خروجی بطری به کمک ریسمانی باریک ببندید و بطری را به صورت واژگون در بشر قرار دهید. در ابتدا چند لایه ریگ را در داخل بطری ریخته و بر روی آن ماسه درشت را بریزید. ماسه ریز را به عنوان آخرین لایه اضافه کنید. به منظور تمیز کردن فیلتر می توانید به میزان سه لیتر آب لوله کشی را از بستر آن عبور دهید. برای انجام عمل فیلتراسیون، بعد از آنکه مقدار زیادی از رسوبات در کف بطری محتوی آب آلوده ته نشین شد بدون آنکه تکانی ایجاد کنید دو سوم آب را به داخل فیلتر بریزید و سپس آب عبور کرده از فیلتر را جمع آوری کرده و با یک سوم آب باقی مانده در بطری محتوی آب تصفیه نشده مقایسه کنید.
5- گندزدایی: از آنجا که مواد ضدعفونی کننده در این مرحله سود سوزآور است و باید در حمل و نگهداری آن دقت لازم انجام شود، لذا در این آزمایش از سود سوزآور استفاده نشده است. توجه داشته باشید آبی که در حال حاضر فیلتر شده، مناسب نوشیدن نیست. به عبارت دیگر، تنها تصفیه فیزیکی بر روی آن انجام شده است.

مرکز یادگیری سایت تبیان – تهیه و تنظیم: مهسا شاه حسینی