چکیده
آب ماده ای فراوان در کره زمین است. به شکل های مختلفی همچون دریا، باران، رودخــــانه و … دیده می شود. آب در چرخهی خود، مرتبا از حالتی به حالت دیگر تبدیل می شود، اما از بین نمی رود. هر گونه حیات محتاج آب می باشد. انسان ها از آب آشامیدنی استفاده می کنند، یعنی آبی که کیفیت آن مناسب سوخت و ساز بدن باشد.
با رشد جمعیت، منابع آب طبیعی در حال تمام شدن هستند و این مسئله، سبب نگرانی بسیاری از دولت در سراسر دنیا شده است.
گاهی به دلیل مشکلات کمبود آب، این ماده را جیره بندی می کنند تا مصرف آن را تعدیل نمایند. آب در اشکال متفاوتی بر روی زمین یافت می شود. تنها ماده ای است که در طبیعت به هر سه حالت جامد، مایع و گاز وجود دارد. ابرها در آسمان، موج دریا، کوه یخی، توده های یخی در دل کوه ها و منابع آبی زیر زمینی تنها چند شکل از آب می باشند. از آنجا که بارندگی در صنعت کشاورزی و همچنین برای خود بشر بسیار با اهمیت است، به صورت باران است. دیگر اشکال آن، تگرگ، برف، مه و شبنم می باشند، همچنین از برخورد نور با قطرات باران رنگین کمان پدید می آید.
مقدمه
بحران آب در ایران سلسله چالش‌ها و مشکلات ناشی از کمبود آب و استفاده نادرست از منابع آب در کشور ایران است.
ایران کشوری با اقلیم عمدتاً گرم و خشک است. رشد سریع جمعیت مهمترین عامل کاهش سرانه آب تجدیدشونده کشور در قرن گذشته بوده است. جمعیت ایران در طی این هشت دهه، از حدود ۸ میلیون نفر در سال ۰۶–۱۳۰۰ به ۷۸ میلیون نفر تا پایان سال ۱۳۹۲ رسیده است. بر این اساس میزان سرانه آب تجدیدپذیر سالانه کشور از میزان حدود۱۳۰۰۰ متر مکعب در سال ۱۳۰۰ به حدود ۱۴۰۰ متر مکعب در سال ۱۳۹۲ تقلیل یافته و در صورت ادامه این روند، وضعیت در آینده به مراتب بدتر خواهد شد.
منابع آب تجدید پذیر کل ایران به ۱۳۰ میلیارد متر مکعب بالغ میگردد. مطالعات و بررسی‌ها نشان می‌دهد که در سال ۱۳۸۶ از کل منابع آب تجدیدشونده کشور حدود ۸۹/۵ میلیارد متر مکعب جهت مصارف بخش‌های کشاورزی، صنعت و معدن و خانگی برداشت می‌شده است که حدود ۸۳ میلیارد متر مکعب آن (۹۳ درصد) به بخش کشاورزی، ۵/۵ میلیارد متر مکعب (۶ درصد) به بخش خانگی و مابقی به بخش صنعت و نیازهای متفرقه دیگر اختصاص داشته است. بحران آب در ایران تحت تأثیر سه عاملِ عمده است: رشد جمعیت، کشاورزی ناموثر، مدیریت بد و عطش توسعه.
رشد جمعیت و نقش مردم
جمعیت ایران در قرن نوزدهم میلادی زیر ۱۰ میلیون نفر تخمین زده میشود. در حالی‌که در سال ۱۹۷۹ جمعیت ایران به ۳۵ میلیون نفر و در دو دهه بعد از آن جمعیت ایران به دو برابر افزایش پیدا می‌کند.
با این حال مصرف خانگی مردم از آب‌های زیرزمینی تنها هشت تا هفت درصد است که رقم بالایی محسوب نمی‌شود و با توجه به این که بیشترین مصرف آب ایران در بخش کشاورزیست و مصرف خانگی سهم کمی در استفاده از آب دارد، مردم ایران نقش بزرگی در بحران آب کشور ندارند. مردم تنها ۷ درصد آب موجود در کل کشور را استفاده می‌کنند و اگر بیست درصد صرفه جویی در مصرف آنها محقق شود صرفاً ۱٫۵ درصد آب کشور نجات پیدا می‌کند.
کمبود آب در ایران
با توجه به میزان منابع آب و سرانهٔ مصرف، ایران از جمله کشورهایی است که در گروه کشورهای مواجه با کمبود فیزیکی آب قرار دارد. این گروه شامل کشورهایست که در سال ۲۰۲۵ با کمبود فیزیکی آب مواجه هستند. این بدان معناست که حتی با بالاترین راندمان و بهره‌وری ممکن در مصرف آب، برای تأمین نیازهایشان آب کافی در اختیار نخواهند داشت. حدود ۲۵ درصد مردم جهان از جمله ایران مشمول این گروه می‌باشند.
براساس شاخص فالکن مارک، کشور ایران در آستانه قرار گرفتن در بحران آبی است. با توجه به اینکه در دهه ۱۳۸۰ و ۱۳۹۰ خورشیدی حدود ۶۹ درصد از کل آب تجدیدپذیر سالیانه مورد استفاده قرار می‌گیرد، براساس شاخص سازمان ملل، ایران نیز اکنون در وضعیت بحران شدید آبی قرار دارد. بر اساس شاخص مؤسسه بین‌المللی مدیریت آب نیز، ایران در وضعیت بحران شدید آبی قرار دارد. بنا بر شاخص‌های ذکر شده، کشور ایران برای حفظ وضع موجود خود تا سال ۲۰۲۵ باید بتواند ۱۱۲ درصد به منابع آب قابل استحصال خود بیفزاید که این مقدار با توجه به امکانات و منابع آب موجود غیرممکن به نظر می‌رسد.
بزرگترین بحران در آینده ایران
روزنامه واشنگتن‌پست در تیرماه ۱۳۹۳، اعلام داشت ایران در بین ۲۴ کشوری قرار دارد که وضعیت آب در آنها خطرناک است. واشنگتن‌پست، بحران ایران را ناشی از برنامه‌ریزی نادرست در دوران جمهوری اسلامی دانست. در خرداد سال ۱۳۹۳ خورشیدی، خبرگزاری جهانی طبیعت با انتشار خبری، بحران شدید آب را برای ایران بزرگترین چالش در دوران معاصر خواند. در این گزارش آمده‌است که بر اساس مستندات راهبردهای بین‌المللی آینده (FDI)، ایران از سال‌ها پیش در معرض بحران آب قرار داشته است، اما در سه دهه اخیر برای آن گامی برداشته نشده‌است. این گزارش حاکی از آن است که ایران از مرحلهٔ آمادگی برای خطر عبور کرده و هم‌اکنون در خطر قرار دارد.
تصفیه آب آشامیدنی
در سال های اخیر خرید آب آشامیدنی در بطری گسترش یافته. اینکه چرا آب آشامیدنی در بطری خریداری می شود دلایل گوناگون دارد. از سوئی خوب نبودن کیفیت آب لوله کشی در برخی از کشورها و مناطق دلیل اینکار است و از سوی دیگر نا آگاهی در مورد آب و خواص آن در کنار رفع عطش و دلیل آخر سوء استفاده تولید کنندگان آب در بطری از نا آگاهی عموم. به علاوه برخی خواصی را برای آب آشامیدنی (معدنی) بر می شمارند که یا اساسا ناصحیح است و یا صحت علمی آن ها هیچگاه به اثبات نرسیده است.
مشکلات آب لوله کشی
در کنار این مسائل نگرانی مصرف کننده پیرامون مواد نا سالم در آب لوله کشی امری جدی و واقعی است. علاوه بر اینکه در برخی از کشورها آب لوله کشی وجود ندارد، در دیگر کشورهائی هم که آب لوله کشی دارند و حتی در کشورهای صنعتی می توان به مواردی برخورد که به دلایل گوناگون در آب لوله کشی مواد مضر وجود دارند. به عنوان نمونه در غالب کشورها جهت پیش گیری از رشد باکتری در لوله ها به مقدار زیادی کلر وارد آب می کنند، اما کلر در کنار ضدعفونی کردن از یک سو سالم نبوده و باکتری های مفید موجود در روده بزرگ (Lactobacteria ) را می کشد. از سوی دیگر کلر با مواد آلی موجود در آب نیز ترکیب شده و ترکیباتی بوجود می آورد که آن ها هم مضر هستند. جوشاندن آب به مدت ده دقیقه مقدار زیادی کلر آب را خنثی می کند.
دستگاه های رایج تصفیه آب و مضرات آن ها
غالب دستگاه ها و روش های رایج جهت تصفیه و آهک زدائی آب در مقیاس صنعتی وحجم زیاد صحیح عمل می کنند اما در مورد تصفیه آب در مقیاس کم به دلایل زیر دچار اشکال بوده و در برخی از موارد یا درست عمل نمی کنند و یا حتی مواد مضر وارد آب می کنند.
این دستگاه ها یا از فیلتر ساده سرامیک و غیرو و یا از فیلترهای حاوی ذغال اکتیو و رزین های تعویض یون (Ion exchange) در بسته های پلاستیکی و یا از فیلتری که به اسموز معکوس و یا فیلتر ملکولی (Revers osmos or Molekular filter) معروف است استفاده می کنند.
تکنیک نوظهور تصفیه آب EXIR
این تکنیک جدید که طی سال ها تحقیق در آلمان اختراع و به ثبت جهانی رسیده و مورد آزمایش و تایید انستیتوها و کارشناسان مختلف در آلمان قرار گرفته، تنها بر اساس روش حرارتی و بدون استفاده از مواد شیمیائی و فیلتر و غیره عمل کرده و برای اولین بار به بازار عرضه می شود.
هزینه تصفیه
هزینه تصفیه هر لیتر آب با این دستگاه بر اساس بهای انرژی برق در آلمان حدود 220 ریال می شود. در صورت استفاده از گاز جهت گرم کردن آب میزان هزینه تصفیه آب با دستگاه حد اقل بیش از 50% کاهش پیدا می کند. بر اساس محاسبه مؤسسه بررسی محصولات در آلمان بهای تصفیه هر یک لیتر آب با دستگاه هائی که در بالا ذکرشان رفت بین 550 تا 1600 ریال است.550 ریال برای فیلترها با مضرات فوق الذکر و1600 تومان هزینه تصفیه با دستگاه اسموز معکوس است.
به این ترتیب هزینه تصفیه آب با دستگاه جدید با برق، کمتر از پنجاه درصد و با گاز کمتر از 75% ارزان ترین دستگاه در بازار است.
از سوی دیگر چنانچه آب خواه ناخواه جهت تهیه نوشابه های گرم و آشپزی و شستشو می بایست گرم شود، عملا بهای تصفیه به صفر می رسد و هزینه مصرف کننده تنها یکبار است، یعنی بهای خود دستگاه. درعوض دیگر نیازی به آب گرم کن دومی نیست و مضرات کتری های نامرغوب را ندارد. به علاوه چون دستگاه فلزی است تبعا عمر آن در مقایسه با ظروف پلاستیکی چند برابر است.
حال با عنایت به بهای آب لوله کشی حدود لیتری 23 ریال (در آلمان) چنانچه هزینه تصفیه با این دستگاه را با بهای آب ها در بطری مقایسه کنیم، متوجه می شویم که میزان سود شرکت های تولید آب در بطری تا چه حد است.
البته ارقام مذکور برای دستگاه های کوچک خانگی که آب را باید تا نقطه جوش گرم کرد صادق است. در دستگاهای بزرگ میتوان با درجه حرارت‌های بسیار کمتر کار کرد و حتی از انرژی خورشید استفاده کرد که هزینه‌ها را به حدود یک دهم کاهش می دهد استفاده کرد.
به دلایل فوق این روش تصفیه آب بویژه در کشورهائی چون ایران که منابع انرژی ارزان در اختیار دارند حتی در مقیاس صنعتی با همه روش های دیگر تصفیه آب گرم رقابت کرده و به مراتب آب سالم تری تحویل می دهد.
اهمیت تصفیه فاضلاب
تصفیه فاضلاب به فرایندی گفته میشود که در آن فاضلاب تبدیل به آبی میشود که بتوان از آن استفاده مجدد کرده یا بدون آسیب و خطر در محیط رها کرد.
نقش فناوری‌های نوین در تصفیه فاضلاب
استفاده از فناوری‌های پیشرفته باعث کاهش و به حداقل رساندن ضایعات و زباله‌های جانبی تولیدی و بازیابی محصولات با ارزش از ضایعات میشود، ضایعاتی که یکی از بزرگترین مشکلات قرن حاضر هستند.
فرایندهای معمول و قدیمی تصفیه آب و فاضلاب مصرف انرژی بالایی دارند. همچنین در این روش‌ها تجهیزات و سرمایه گذاری اولیه بالایی نیاز است و علاوه بر آن هزینه تعمیرات و نگهداری تجهیزات در این روش‌ها بسیار بالا است.
یکی از معضلات روش‌های سنتی دفع لجن و تجزیه لجن بوجود آمده در فرایند تصفیه فاضلاب است. این معضلات در حالی در مورد روش‌های سنتی مطرح میشود که در فناوری‌های جدید تصفیه فاضلاب، بازیابی و تولید انرژی مطرح است.
روش‌های جدید از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده و نیاز به تجهیزات، انرژی و هزینه اولیه کمتری هستند. علاوه بر این در فرایند تصفیه فاضلاب در روش‌های جدید لجن تولید یا ضایعات جامد تولید نمی‌شود.
روش‌های مختلف تصفیه فاضلاب
در فناوری‌های تصفیه آب، فرایندهای پیش تصفیه فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی مختلفی بر روی فاضلاب اولیه انجام میشود. از جمله روش‌های فیزیکی-شیمیایی میتوان فیلتراسیون، منعقد کردن، ته نشین سازی، شناور سازی ، جذب، تبادل یون، اکسیداسیون پیشرفته، الکترولیز و احیای شیمیایی را نام برد.
سیستم‌های تصفیه بیولوژیکی به طور موثری باعث از بین بردن آلاینده‌های سمی میشوند. این روش‌ها نسبتاً ارزان قیمت بوده و نسبت به سایر روش‌ها ارجحیت دارند. از جمله روش‌های بیولوژیکی میتوان جذب بیولوژیکی، اضمحلال بیولوژیکی به صورت هوا زی، بی هوا زی یا فرایندهای ترکیبی با استفاده از باکتری، مخمر، گیاهان، جلبک، قارچ و آنزیم‌ها.
امتیازات تکنیک اکسیر بطور خلاصه
در کنار بهای پائین دستگاه در قیاس با دستگاه های دیگر و هم چنین هزینه بسیار پائین تصفیه، دستگاه های اکسیر به طور خلاصه از این امتیازات نیزبرخوردارند:
– این دستگاه ها نه نیازمند مواد شیمیائی هستند و نه فیلتر، به این خاطر همه جا قابل استفاده هستند. هیچ نوع ماده نا شناخته و احیانا مضر وارد آب نشده و بسیاری از املاح مورد نیاز بدن انسان نیز در آب باقی می ماند.
– دستگاه ها چون فلزی و از آلیاژی با کیفیت عالی تعبیه شده اند، دارای عمر طولانی بوده و بدون نیاز به کنترل، همواره آب با کیفیت بسیار خوب تولید کرده و آب هم زمان با بهترین روش ضد عفونی می شود. توصیه می شود که هیچگاه از قرص کلر جهت ضد عفونی کردن آب استفاده نکنید، گرم کردن آب تا حد جوشش به مراتب بهتر است.
– جریان کریستالیزاسیون در دستگاه طوری تنظیم شده که آهک در آن بیش از انداره رشد نمی کند، بلکه پس از مدتی بصورت پولک از بدنه جدا و ته نشین می شود. این نیز امتیاز دیگر دستگاه اکسیر در مقایسه با سمارهای معمولی است. به این دلیل به ویژه قسمت پائین و حرارتی بدنه همواره بدون آهک بوده و مصرف انرژی به مرور افزایش پیدا نمی کند.
– از آنجا که تکنیک دستگاه بسیار مطمئن است توسط هر فردی می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
ـ همان گونه که ذکر شد از دستگاه های اکسیر همواره می توان در کنار تصفیه آب همزمان به عنوان سماور نیز استفاده کرد و بر خلاف بسیاری از سماورها این دستگاه زنگ نزده و مواد مضر وارد آب نمی کند و عمر آن بسیار طولانی است. هر چه آب در این دستگاه ها بیشتر بجوشد، کیفیت آب آن بهتر می شود. به عبارت دیگردر این دستگاه ها دو دستگاه ادغام شده و مشتری تنها بهای یک دستگاه را می پردازد.
مصــــرف آب تصفیــه شـــده با تکنیـک اکسیـربــه ویــژه بـــرای نـــوزادان و خانـــم هــای بـــاردار و کهـن ســـالان بسیـــار قـابــــل توصیــه است.
گفته می شود که در جهان امروز که مقدار زیادی از مواد غذائی به صورت صنعتی تولید میشوند میزان اسید بدن افراد بالا است. از جمله رماتیسم و آرتروز و غیرو را حاصل اسیدی بودن بدن می دانند. برای مقابله توصیه میشود مواد غذائی و حتی مواد شیمیائی قلیائی استفاده کنید.
جداسازی با استفاده از حرارت، نور و جاذبه
۱– رسوب دادن
یکی از روش های تصفیه آب رسوب دادن مواد معلق سنگین بر اساس نیروی جاذبه است.
۲– آب جوش
استفاده از آب جوش در مدت ۱۵ الی ۲۰ دقیقه، ۹۹% موجودات زنده را می کشد و اغلب مواد شیمیایی را تبخیر (فرار) می کند. در این روش تصفیه آب عناصر معدنی، فلزات، ذرات جامد و آلاینده های ظروف پخت و پز تغلیظ می شوند.
استفاده برای تأمین آب شرب
تصفیه آب چاه متناسب با نوع مصرف طراحی میگردد. برخی چاه های عمیق که حجم برداشت آب از آنها به نسبت زیاد است متعلق به وزارت نیرو بوده و از آنها برای تأمین آب شرب شهری استفاده میگردد. این آب ها بلافاصله پس از برداشت به تصفیه خانه ها رفته و در آنجا پس از مراحل گندزدایی، تصفیه میگردند.
منابع
- جداری عیوضی، جمشید، (1376)، جغرافیای آبها، تهران، انتشارات دانشگاه پیام نور، چاپ سوم.
- جانسون. ای. فیر چایلد، (1370)، اصول جغرافیا، ترجمۀ حسین حاتمی نژاد و پرویز فرهادیان، تهران، انتشارات سحاب، چاپ اول.
- سايت آب وفاضلاب
فهرست مطالب
مقدمه
رشد جمعیت و نقش مردم
کمبود آب در ایران
بزرگترین بحران در آینده ایران
مدیریت استراتژیک
میزان بارندگی
آثار و تبعات خشکسالی
تصفیه آب آشامیدنی
مشکلات آب لوله کشی
دستگاه های رایج تصفیه آب و مضرات آن ها
تکنیک نوظهور تصفیه آب EXIR
هزینه تصفیه
فاضلاب چیست؟
اهمیت تصفیه فاضلاب
دسته بندی فاضلاب‌های صنعتی
چالش‌های پیش روی صنعت تصفیه فاضلاب
نقش فناوری‌های نوین در تصفیه فاضلاب
روش‌های مختلف تصفیه فاضلاب
امتیازات تکنیک اکسیر بطور خلاصه
جداسازی با استفاده از حرارت، نور و جاذبه
استفاده برای تأمین آب شرب
نتیجه گیری
منابع
مقاله فوق دارای صفحه مشخصات، چکیده، فهرست مطالب و 31 صفحه متن با رعایت کامل صفحه بندی (قابل ویرایش در قالب 
) می باشد. همچنین فونت های کار شده برای متن مقاله B Nazanin(14) و برای تیترهای داخل مقاله B Titr می باشند.
قیمت این مقاله ۵۵۰۰ تومان می باشد، جهت پرداخت و دریافت مقاله روی تصویر زیر کلیک کنید.
همچنین ببینید 
نوشته شده در 26 اردیبهشت 1400