Inafasiriwa moja kwa moja kutoka kwa Wikipedia ya Kiingereza na Tafsiri ya Google

Maji ya utakaso

Kudhibiti chumba na mipango ya kupanda kwa maji kwa Lac de Bret , Uswisi

Utakaso wa maji ni mchakato wa kuondoa kemikali zisizofaa, uchafu wa kibaiolojia, vilivyosimamishwa na gesi kutoka kwa maji. Lengo ni kuzalisha maji vizuri kwa madhumuni maalum. Maji mengi yanatetezwa kwa ajili ya matumizi ya binadamu ( maji ya kunywa ), lakini utakaso wa maji pia unaweza kufanywa kwa madhumuni mengine, ikiwa ni pamoja na kutimiza mahitaji ya matibabu, dawa, kemikali na viwanda. Njia zinazotumiwa ni pamoja na michakato ya kimwili kama filtration , sedimentation , na distillation ; michakato ya kibaiolojia kama vile filters za mchanga mwepesi au kaboni ya biolojia ; michakato ya kemikali kama vile flocculation na klorini na matumizi ya mionzi ya umeme kama vile mwanga wa ultraviolet .

Maji ya kusafisha yanaweza kupunguza uchanganyiko wa suala la chembe ikiwa ni pamoja na chembe za kusimamishwa , vimelea , bakteria , mwamba , virusi , fungi , na kupunguza mkusanyiko wa aina mbalimbali za kufutwa na chembe.

Viwango vya ubora wa maji ya kunywa huwekwa na serikali au kwa viwango vya kimataifa. Viwango hivi kawaida hujumuisha viwango vya chini na viwango vya uchafuzi, kulingana na kusudi la matumizi ya maji.

Ukaguzi wa macho hauwezi kuamua ikiwa maji ni ya ubora unaofaa. Taratibu rahisi kama vile kuchemsha au matumizi ya chujio cha kaboni iliyofanywa na kaya haitoshi kwa kutibu uchafu wote unaowezekana ambao unaweza kuwa katika maji kutoka chanzo haijulikani. Hata maji ya asili ya chemchemi - yanayohesabiwa salama kwa madhumuni yote ya kitekelezaji katika karne ya 19 - lazima sasa ipimwe kabla ya kuamua ni aina gani ya matibabu, kama ipo, inahitajika. Uchambuzi wa kemikali na microbiological , wakati wa gharama kubwa, ndiyo njia pekee ya kupata habari muhimu kwa kuamua juu ya njia sahihi ya utakaso.

Kulingana na 2007 Shirika la Afya Duniani (WHO), 1.1 bilioni watu hawana huduma bora ya kunywa maji, 88% ya kesi bilioni 4 mwaka ya magonjwa ya kuharisha ni kuhusishwa na maji yasiyo salama na uhaba usafi wa mazingira na usafi, wakati watu milioni 1.8 kufa kutokana na ugonjwa wa kuhara kila mwaka. WHO inakadiria kwamba 94% ya matukio haya ya ugonjwa wa kuhara huzuia kupitia marekebisho ya mazingira, ikiwa ni pamoja na upatikanaji wa maji salama. [1] Mbinu rahisi za kutibu maji nyumbani, kama vile klorini, filters, na disinfection ya jua, na kuihifadhi katika vyombo salama inaweza kuokoa idadi kubwa ya maisha kila mwaka. [2] Kupunguza vifo kutokana na magonjwa yaliyotokana na maji ni lengo kubwa la afya ya umma katika nchi zinazoendelea.

Yaliyomo

Vyanzo vya maji

  1. Maji ya chini ya maji: Maji yanayotoka kwenye maji ya chini ya ardhi yanaweza kuwa kama mvua nyingi, mamia, au maelfu ya miaka iliyopita. Vipande vya udongo na mwamba kawaida huchuja maji ya chini kwa kiwango cha juu cha uwazi na mara nyingi, hauhitaji matibabu ya ziada badala ya kuongeza klorini au kloriamu kama disinfectants sekondari. Maji kama hayo yanaweza kugeuka kama chemchemi, chemchemi za sanaa , au zinaweza kutolewa kwenye mabwawa au visima. Maji ya chini ya ardhi ni ya juu sana ya ubora wa bakteria (yaani, bakteria ya pathogenic au protozoa ya pathogenic haipo), lakini maji yanaweza kuwa matajiri katika vilivyotengenezwa, hasa carbonates na sulfates ya kalsiamu na magnesiamu . Kulingana na mstari ambao maji hutokea, ions nyingine inaweza kuwapo ikiwa ni pamoja na kloridi , na bicarbonate . Kunaweza kuwa na mahitaji ya kupunguza maudhui ya chuma au manganese ya maji haya ili kukubalika kwa kunywa, kupikia, na matumizi ya kufulia. Kinga ya kuzuia disinfection pia inaweza kuhitajika. Ambapo recharge ya maji ya chini hufanyika (mchakato ambao maji ya mto huingizwa ndani ya maji ya maji ili kuhifadhi maji wakati wa mengi ili uwepo wakati wa ukame), maji ya chini yanaweza kuhitaji matibabu ya ziada kulingana na kanuni zinazofaa za serikali na shirikisho.
  2. Maziwa ya Upland na mabwawa : Kwa kawaida huwa katika mifumo ya mto ya maji, mabwawa ya upland huwekwa juu ya makazi yoyote ya binadamu na yanaweza kuzungukwa na eneo la kinga ili kuzuia fursa za uchafuzi. Bakteria na viwango vya pathojeni huwa chini, lakini baadhi ya bakteria, protozoa au algae watakuwapo. Ambapo misitu ni misitu au peaty, asidi ya humic inaweza rangi ya maji. Vyanzo vingi vya upland vina pH chini ambazo zinahitaji marekebisho.
  3. Mito , mifereji na mabwawa ya chini ya ardhi: Maji ya chini ya ardhi yatakuwa na mzigo mkubwa wa bakteria na inaweza pia kuwa na mwamba, misimari iliyosimamishwa na vijumbe mbalimbali vya kufutwa.
  4. Kizazi cha maji ni teknolojia mpya ambayo inaweza kutoa maji ya juu ya kunywa kwa kunyakua maji kutoka hewa kwa kupumua hewa na hivyo kupunguza mvuke wa maji.
  5. Mavuno ya maji ya mvua au mkusanyiko wa ukungu ambayo hukusanya maji kutoka anga inaweza kutumika hasa katika maeneo yenye misimu ya kavu na maeneo ambayo hupata ukungu hata wakati kuna mvua kidogo.
  6. Uharibifu wa maji ya bahari kwa kunereka au kushambulia osmosis .
  7. Maji ya uso : Milima ya maji safi ambayo inafunguliwa na anga na haijatambuliwa kama maji ya chini yanaitwa maji ya uso.

Matibabu

Malengo

Malengo ya matibabu ni kuondoa wajumbe wasiohitajika katika maji na kuifanya kuwa salama kunywa au kufaa kwa madhumuni maalum katika sekta au maombi ya matibabu. Mbinu nyingi za kutofautiana zinapatikana ili kuondoa uchafu kama vile vilivyofaa, viumbe vidogo vidogo na vifaa vingine visivyoharibika vya kikaboni na kikaboni, au uchafuzi wa mazingira unaoendelea . Uchaguzi wa mbinu itategemea ubora wa maji ya kutibiwa, gharama ya mchakato wa matibabu na viwango vya ubora vinavyotarajiwa maji yaliyochaguliwa.

Michakato ya chini ni yale ambayo hutumika sana katika mimea ya utakaso wa maji. Baadhi au nyingi haziwezi kutumiwa kulingana na ukubwa wa mmea na ubora wa maji ghafi (chanzo).

Upendeleo

  1. Pumping na vyenye - Maji mengi yanapaswa kupigwa kutoka kwenye chanzo chake au kuelekezwa kwenye mabomba au kufanya mizinga. Ili kuepuka kuongeza uchafu kwa maji, miundombinu hii ya kimwili inapaswa kufanywa kutoka kwa vifaa vyenye ufanisi na kujengwa ili uchafuzi wa ajali haufanyike.
  2. Kuchunguza ( tazama pia kichujio cha screen ) - Hatua ya kwanza katika kutakasa maji ya uso ni kuondoa uchafu mkubwa kama vile vijiti, majani, takataka na chembe nyingine zingine ambazo zinaweza kuingilia hatua kwa kufuatia. Maji ya chini sana hayana haja ya uchunguzi kabla ya hatua nyingine za utakaso.
  3. Uhifadhi - Maji kutoka mito pia yanaweza kuhifadhiwa kwenye mabwawa ya mabenki kwa vipindi kati ya siku chache na miezi mingi kuruhusu utakaso wa kibaiolojia wa asili ufanyike. Hii ni muhimu hasa ikiwa matibabu ni kwa filters za mchanga mwepesi . Hifadhi ya hifadhi pia hutoa buffer dhidi ya muda mfupi wa ukame au kuruhusu ugavi wa maji kuhifadhiwa wakati wa matukio ya uchafuzi wa transitory katika mto wa chanzo.
  4. Pre-chlorination - Katika mimea mingi maji yanayoingia yalikuwa yanachochewa ili kupunguza ukuaji wa viumbe vya udanganyifu kwenye kazi ya bomba na mizinga. Kwa sababu ya madhara mabaya ya ubora mzuri (angalia klorini chini), hii imepungua kwa kiasi kikubwa. [3]

pH marekebisho

Maji safi yana pH karibu na 7 (wala alkali wala tindikali ). Maji ya bahari yanaweza kuwa na maadili ya pH yanayotoka 7.5 hadi 8.4 (kiasi cha alkali). Maji safi yanaweza kuwa na maadili makubwa ya pH kulingana na geologia ya bonde la maji au maji ya maji na ushawishi wa pembejeo za uchafu ( mvua asidi ). Ikiwa maji ni tindikali (chini ya 7), chokaa , soda ash , au hidroksidi ya sodiamu inaweza kuongezwa ili kuongeza pH wakati wa utakaso wa maji. Aidha ya chokaa huongeza mkusanyiko wa ioni ya kalsiamu, hivyo kuongeza ugumu wa maji. Kwa maji yenye tindikali, rasilimali za rasimu za kulazimika inaweza kuwa njia bora ya kuongeza pH, kwa kuondokana na kufutwa kaboni dioksidi kutoka kwa maji. [4] Kufanya alkali ya maji husaidia mchakato wa kuchanganya na kusafirisha kazi kwa ufanisi na pia husaidia kupunguza uwezekano wa risasi kuondokana na mabomba ya risasi na kutoka solder ya risasi katika fittings ya bomba. Kubadilishana kwa kutosha pia hupunguza uharibifu wa maji kwa mabomba ya chuma. Acid ( asidi kaboniki , asidi hidrokloric au asidi sulfuriki ) inaweza kuongezwa kwa maji ya alkali katika hali fulani ili kupunguza pH. Maji ya alkali (juu ya pH 7.0) haimaanishi kwamba kuongoza au shaba kutoka kwa mfumo wa mabomba hautaangamizwa ndani ya maji. Uwezo wa maji ili kuzuia calcium carbonate ili kulinda nyuso za chuma na kupunguza uwezekano wa metali ya sumu iliyopasuka katika maji ni kazi ya pH, maudhui ya madini, joto, alkalinity na kalsiamu. [5]

Kuunganisha na kuruka

Moja ya hatua za kwanza katika michakato ya kawaida ya utakaso wa maji ni kuongeza ya kemikali kusaidia katika kuondolewa kwa chembe zilizosimamishwa katika maji. Vipande vinaweza kuwa vimelea kama udongo na hariri au kikaboni kama vile mwamba , bakteria , virusi , protozoa na jambo la kikaboni asili . Chembe za kikaboni na za kikaboni huchangia kwenye maji na rangi ya maji.

Ongezeko la coagulants kama vile alumini sulfate (au alum ) au chuma (III) chumvi kama chuma (III) kloridi husababisha mwingiliano wa kemikali na kimwili wakati huo huo na kati ya chembe. Katika sekunde za chini, mashtaka mabaya juu ya chembe hupunguzwa na coagulants zisizo za kawaida. Pia ndani ya sekunde, vidonge vya metali hidroksidi ya ions za chuma na alumini huanza kuunda. Vipindi hivi huchanganya katika chembe kubwa chini ya michakato ya asili kama vile mwendo wa Brownian na kwa njia ya kuchanganya ambayo kwa wakati mwingine hujulikana kama kuunganisha . Neno ambalo mara nyingi hutumiwa kwa hidrojeni ya chuma amorphous ni "floc." Kubwa, aluminium amorphous na chuma (III) hidroksidi adsorb na particles enmesh katika kusimamishwa na kuwezesha kuondolewa kwa chembe kwa michakato ya baadaye ya mchanga na filtration . [6] : 8.2-8.3

Maji hidroksidi ya alumini huundwa ndani ya aina mbalimbali za pH nzuri, kwa kawaida: 5.5 hadi 7.7. Hidrosidi za chuma (III) zinaweza kuunda juu ya viwango vingi vya pH ikiwa ni pamoja na kiwango cha pH cha chini kuliko ambacho kinafaa kwa alum, kwa kawaida: 5.0 hadi 8.5. [7] : 679

Katika machapisho, kuna mjadala mingi na machafuko juu ya matumizi ya maneno ya kuchanganya na kuunganisha-wapi kumalizika na kukimbia huanza? Katika mimea ya utakaso wa maji, kwa kawaida kuna nishati ya juu, mchakato wa mchanganyiko wa haraka (muda wa kizuizini katika sekunde) ambapo kemikali za coagulant zinaongezwa na kufuatiwa na mabonde ya flocculation (muda wa kuwekwa kizuizini huanzia dakika 15 hadi 45) ambapo pembejeo za nishati za chini hugeuka paddles kubwa au vifaa vyenye kuchanganya vyenye mpole ili kuboresha malezi ya floc. Kwa kweli, taratibu za kuchanganya na kusafisha huendelea ikiwa mara coagulants za chumvi za chuma zinaongezwa. [8] : 74-5

Vipimo vya kikaboni vilianzishwa katika miaka ya 1960 kama vidonda vya coagulants na, wakati mwingine, kama nafasi za coagulants za chumvi za chuma. Vipimo vya kikaboni vya asili ni juu ya misombo ya uzito wa Masi ambayo hubeba mashtaka hasi, chanya au ya kisiasa. Wakati polima za kikaboni zinaongezwa kwa maji na chembechembe, uzito wa Masi ya juu huzalisha adsorb kwenye nyuso za chembe na kwa njia ya interparticle kuunganisha coalesce na chembe nyingine kuunda floc. PolyDADMAC ni cationic maarufu (kushtakiwa kushtakiwa) polymer kikaboni kutumika katika maji ya kusafisha mimea. [7] : 667-8

Majaribio

Maji yanayotoka kwenye bonde la maji ya maji yanaweza kuingia kwenye bonde la sedimentation , pia linalojulikana kama clarifier au settling basin. Ni tangi kubwa yenye kasi ya maji ya chini, kuruhusu floc kukaa chini. Bonde la mchanga ni bora zaidi karibu na bonde la flocculation hivyo uhamisho kati ya michakato miwili hauruhusu makazi au floc kuvunja. Mabonde ya mfululizo yanaweza kuwa mviringo, ambapo maji hutembea kutoka mwisho hadi mwisho, au mviringo ambapo mtiririko unatoka katikati ya nje. Mtiririko wa bonde la mchanga ni kawaida juu ya urithi hivyo tu safu nyembamba ya juu ya maji-ambayo hutoka kutoka kwenye sludge-exits.

Mnamo mwaka wa 1904, Allen Hazen alionyesha kuwa ufanisi wa mchakato wa mchanga ulikuwa ni kazi ya kasi ya kutuliza kasi, inapita katikati ya tangi na eneo la tank. Mizinga ya uharibifu ni kawaida iliyoundwa ndani ya viwango mbalimbali vya kuziba ya 0.5 hadi 1.0 galoni kwa dakika kwa kila mguu wa mraba (au mita 1.25 hadi 2.5 kwa saa). Kwa ujumla, ufanisi wa bonde la mchanga sio kazi ya wakati wa kizuizini au kina cha bonde. Ijapokuwa, kina kina cha basin lazima iwe cha kutosha ili maji ya maji yasiisumbue sludge na uingiliano wa chembe uliotengenezwa hupandwa. Kama viwango vya chembe katika maji ya maji yaliyoongezeka karibu na uso wa sludge chini ya tank, kutatua kasi huweza kuongezeka kwa sababu ya mgongano na ugumu wa chembe. Nyakati za kawaida za kizuizini kwa ajili ya mchanga hutofautiana kutoka saa 1.5 hadi 4 na kina cha basini hutofautiana kutoka mita 10 mpaka mita 4. [6] : 9.39-9.40 [7] : 790-1 [8] : 140-2, 171

Vipande vya gorofa zilizopunguzwa au zilizopo zinaweza kuongezwa kwa mabonde ya jadi ya mchanga ili kuboresha utendaji wa kuondolewa kwa chembe. Sahani na mizigo iliyopigwa huongeza kwa kiasi kikubwa eneo la uso linaloweza kupatikana kwa chembe ili kuondolewa kwa sherehe na nadharia ya asili ya Hazen. Kiasi cha eneo la ardhi ambalo linatokana na bonde la mchanga na sahani zilizopunguzwa au zilizopo inaweza kuwa ndogo sana kuliko mabonde ya kawaida.

Sludge kuhifadhi na kuondolewa

Kama chembe hukaa chini ya bonde la mchanga, safu ya sludge huundwa kwenye sakafu ya tangi ambayo inapaswa kuondolewa na kutibiwa. Kiasi cha sludge kilichozalishwa ni muhimu, mara nyingi asilimia 3 hadi 5 ya jumla ya maji ya kutibiwa. Gharama ya kutibu na kutupa sludge inaweza kuathiri gharama za uendeshaji wa mmea wa matibabu ya maji. Bonde la mchanga linaweza kuwa na vifaa vya kusafisha mitambo vinavyoendelea kusafisha chini yake, au bonde linaweza kutolewa mara kwa mara nje ya huduma na kusafishwa kwa mikono.

Wafafanuzi wa blanketi ya bafuni

Kikundi kikubwa cha mchanga ni kuondolewa kwa chembechembe kwa kufungwa kwenye safu ya kusimamishwa kwa maji kama maji yanalazimika kwenda juu. Faida kubwa ya waziri wa blanketi ya blanketi ni kwamba wanachukua mguu mdogo kuliko mchanga wa kawaida. Hasara ni kwamba ufanisi wa kuondolewa kwa chembe inaweza kutofautiana kulingana na mabadiliko katika ubora wa maji wenye ushawishi na kiwango cha mtiririko wa maji. [7] : 835-6

Kuondolewa kwa flotation hewa

Wakati chembe zitakapoondolewa hazizimike kwa ufumbuzi kwa urahisi, kufutwa hewa flotation (DAF) hutumiwa mara nyingi. Baada ya taratibu za kuchanganya na kusafirisha maji, maji hutiririka kwenye mizinga ya DAF ambako vifurushi vya hewa kwenye tangi ya chini huunda Bubbles nzuri ambazo zinaambatana na floc kusababisha kusababisha molekuli inayozunguka ya floc iliyojilimbikizia. Blanketi ya floating yaliyo karibu huondolewa kwenye uso na maji yaliyofafanuliwa hutolewa kutoka chini ya tank DAF. Vifaa vya maji vinavyoathiriwa sana na mchanga wa mzunguko wa unicellular na vifaa kwa kiwango cha chini na rangi ya juu mara nyingi huajiri DAF. [6] : 9.46

Uchafuzi

Baada ya kutenganisha floc nyingi, maji huchujwa kama hatua ya mwisho ya kuondoa chembe iliyobaki iliyosimamishwa na floc isiyofanywa.

Futa za haraka za mchanga

Mtazamo wa kutafakari wa chujio cha mchanga wa kawaida

Aina ya kawaida ya chujio ni chujio cha mchanga haraka . Maji hutembea kwa njia ya mchanga ambayo mara nyingi ina safu ya mkaa au anthracite makaa ya mawe juu ya mchanga. Safu ya juu huondoa misombo ya kikaboni, ambayo huchangia ladha na harufu. Nafasi kati ya chembe za mchanga ni kubwa kuliko chembe ndogo ndogo zilizosimamishwa, hivyo uchafuzi rahisi hauna kutosha. Chembe nyingi hupita kupitia tabaka za uso lakini zimefungwa kwenye maeneo ya pore au kuzingatia chembe za mchanga. Kufuta kwa ufanisi huenea ndani ya kina cha chujio. Mali hii ya chujio ni muhimu kwa uendeshaji wake: ikiwa safu ya juu ya mchanga ilizuia chembe zote, chujio kitaziba haraka. [9]

Ili kusafisha chujio, maji hupitishwa kwa haraka kwa njia ya chujio, kinyume na mwelekeo wa kawaida (unaoitwa backflushing au backwashing ) kuondoa chembe zilizoingia au zisizohitajika. Kabla ya hatua hii, hewa iliyosimama inaweza kupigwa chini ya chujio ili kuvunja vyombo vya habari vilivyochanganywa ili kusaidia mchakato wa backwashing; hii inajulikana kama kupiga hewa . Maji yaliyotokana na maji yanaweza kuharibiwa, pamoja na sludge kutoka kwenye bonde la sedimentation, au inaweza kutumika tena kwa kuchanganya na maji ghafi inayoingia kwenye mmea ingawa mara nyingi hii inachukuliwa kuwa ni mazoea mazuri tangu inapoelezea ukolezi mkubwa wa bakteria ndani ya maji ghafi.

Baadhi ya mimea ya matibabu ya maji hutumia filters za shinikizo. Hizi hufanya kazi kwa kanuni sawa kama filters za mvuto haraka, tofauti na kwamba katikati ya chujio imefungwa ndani ya chombo cha chuma na maji hulazimika kwa njia hiyo chini ya shinikizo.

Faida:

  • Inachuja chembechembe ndogo zaidi kuliko karatasi na mchanga wa filter zinaweza.
  • Inashusha karibu chembe zote kubwa zaidi kuliko ukubwa maalum wa pore.
  • Wao ni nyembamba na hivyo maji yanayotekeleza kwa njia yao kwa haraka.
  • Wao ni wenye nguvu na hivyo wanaweza kuhimili tofauti za shinikizo kati yao ya angalau 2-5.
  • Wanaweza kusafishwa (kurudi nyuma) na kutumika tena.

Vipande vilivyopungua vya mchanga

Kuchochea "bandia" filtration (tofauti ya filtration benki ) chini, Maji ya utakaso kupanda Káraný, Jamhuri ya Czech
Ufafanuzi wa vipande vya mchanga, mchanga na mchanga mzuri uliotumiwa kwenye mmea wa mchanga wa mchanga wa polepole.

Filters za mchanga mchele zinaweza kutumiwa ambapo kuna ardhi na nafasi ya kutosha, kama maji yanapaswa kupitishwa pole pole kupitia filters. Filters hizi hutegemea michakato ya matibabu ya kibaiolojia kwa ajili ya hatua zao badala ya kufuta kimwili. Filters ni makini yalijengwa kwa kutumia tabaka zilizowekwa kwa mchanga, na mchanga wenye coarsest, pamoja na changarawe, kwenye mchanga wa chini na mzuri zaidi. Mifuko ya msingi hutoa maji yaliyotokana na maji kwa ajili ya kupuuza. Uchafuzi hutegemea maendeleo ya safu nyembamba ya kibiolojia, inayoitwa safu ya zoogleal au Schmutzdecke , juu ya uso wa chujio. Chujio cha mchanga mzuri wa polepole kinaweza kubaki katika huduma kwa wiki nyingi au hata miezi ikiwa utangulizi umeandaliwa vizuri na hutoa maji yenye kiwango cha chini sana cha virutubisho ambacho njia za kimwili za matibabu hazipatikani. Viwango vya chini sana vya virutubisho vinaruhusu maji kutumwa kwa salama kupitia mifumo ya usambazaji na viwango vya chini vya disinfectant, na hivyo kupunguza upunguzaji wa walaji juu ya vibaya vya viwango vya klorini na klorini. Vipande vya mchanga vilivyopungua havikosekwa; huhifadhiwa kwa kuwa na safu ya juu ya mchanga imefungwa wakati mtiririko unakomazwa na ukuaji wa kibiolojia. [10]

Aina maalum ya "kiwango kikubwa" cha chujio cha mchanga cha polepole ni mchakato wa uchujaji wa benki , ambapo mabonde ya asili katika bonde la mto hutumiwa kutoa hatua ya kwanza ya kufuta uchafu. Wakati kawaida si safi ya kutosha kutumika kwa maji ya kunywa, maji yanayotokana na visima vya uchimbaji vinavyohusishwa ni chini ya shida kuliko maji ya mto kuchukuliwa moja kwa moja kutoka kwenye mito kuu ambapo matumizi ya filtration ya benki hutumiwa mara nyingi. [ citation inahitajika ]

Uchafuzi wa membrane

Filters za membrane zinatumiwa sana kwa kuchuja maji yote ya kunywa na maji taka . Kwa maji ya kunywa, filters za membrane zinaweza kuondoa chembe zote karibu na 0.2 μm-ikiwa ni pamoja na giardia na cryptosporidium . Filters za membrane ni fomu ya ufanisi ya matibabu ya juu wakati unapotaka kuitumia tena maji kwa sekta, kwa madhumuni ya ndani ya ndani, au kabla ya kutekeleza maji ndani ya mto ambao hutumiwa na miji zaidi ya mto. Wao hutumiwa sana katika sekta, hasa kwa ajili ya maandalizi ya vinywaji (ikiwa ni pamoja na maji ya chupa ). Hata hivyo hakuna filtration inaweza kuondoa vitu ambavyo ni kweli kufutwa katika maji kama vile fosforasi , nitrati na ions nzito chuma .

Uondoaji wa ions na vitu vingine vilivyovunjwa

Vipande vya ultrafiltration hutumia membrane ya polymer na pores za microscopic zinazozalishwa na kemikali ambazo zinaweza kutumika kufuta vitu vyenye kufutwa kuepuka matumizi ya coagulants. Aina ya vyombo vya habari vya membrane huamua ni kiasi gani shinikizo inahitajika kuendesha maji kupitia na ukubwa gani wa viumbe vidogo vinaweza kuchujwa. [ citation inahitajika ]

Ion kubadilishana : [11] Ion kubadilishana mifumo kutumia ion kubadilishana resin - au zeolite -packed nguzo kuchukua nafasi ioni zisizohitajika. Kesi ya kawaida ni uchezaji wa maji unaojumuisha kuondolewa kwa Ca 2 + na Mg 2+ ions kuwaweka kwa benign (sabuni friendly) Na + au K + ions. Vipindi vya ubadilishaji wa Ion pia hutumiwa kuondoa ions za sumu kama vile nitrite , risasi , zebaki , arsenic na wengine wengi.

Kuchochea upungufu : [13] : 13.12-13.58 Maji matajiri katika ugumu ( calcium na ions magnesiamu ) hutibiwa na chokaa ( kalsiamu oksidi ) na / au soda-ash ( sodium carbonate ) ili kuzuia calcium carbonate nje ya suluhisho la kutumia ioni ya kawaida athari .

Electrodeionization : [11] Maji hupitishwa kati ya electrode chanya na electrode hasi. Vipande vya ubadilishaji wa Ioni huruhusu ions nzuri tu kuhamia kutoka maji ya kutibiwa kuelekea electrode hasi na tu ions hasi kuelekea electrode chanya. Maji ya usafi wa maji yaliyotokana na maji safi huzalishwa kwa kuendelea, sawa na matibabu ya kubadilishana ion. Kuondolewa kamili ya ions kutoka kwa maji kunawezekana ikiwa hali ya haki imekamilika. Maji ni kawaida kabla ya kutibiwa na reverse osmosis kitengo kuondoa yasiyo ya ionic uchafu hai , na kwa utando wa gesi ya uhamisho wa kuondoa kaboni . Ahueni ya maji ya 99% inawezekana kama mkondo wa makini hupishwa kwa inlet RO.

Kuepuka maradhi

Pampu zinaongeza kuongeza kiasi cha kemikali kwa maji ya wazi kwenye mmea wa utakaso wa maji kabla ya usambazaji. Kutoka kushoto kwenda kulia: hypochlorite ya sodiamu ya disinfection, zinki orthophosphate kama inhibitor ya kutu, hidroksidi ya sodiamu kwa ajili ya marekebisho ya pH, na fluoride kwa kuzuia jino la kuoza.

Ukosefu wa kinga hutolewa kwa kufuta viumbe vidogo vibaya na pia kwa kuongeza kemikali za kinga. Maji yanakuwepo na virusi vimelea kuua pathogens yoyote ambayo inapita kupitia filters na kutoa kipimo cha mabaki ya disinfectant kuua au kuzuia viumbe vidogo vibaya katika mifumo ya kuhifadhi na usambazaji. Pathogens zinawezekana ni pamoja na virusi , bakteria , ikiwa ni pamoja na Salmonella , Cholera , Campylobacter na Shigella , na protozoa , ikiwa ni pamoja na Giardia lamblia na cryptosporidia nyingine. Kufuatia kuanzishwa kwa wakala wowote wa kinga ya kemikali, mara nyingi maji hufanyika katika hifadhi ya muda - mara nyingi huitwa tank ya mawasiliano au wazi vizuri kuruhusu hatua ya kuzuia disinfecting kukamilisha.

Kinga ya kinga ya klorini

Njia ya kawaida ya kuzuia disinfection inahusisha aina fulani ya klorini au misombo yake kama klorini au dioksidi ya klorini . Klorini ni kioksidishaji cha nguvu ambacho huua kwa haraka viumbe vidogo vibaya. Kwa sababu klorini ni gesi yenye sumu, kuna hatari ya kutolewa inayohusishwa na matumizi yake. Tatizo hili linaepukwa na matumizi ya hypochlorite ya sodiamu , ambayo ni ufumbuzi wa gharama nafuu unaotumiwa katika bleach ya nyumbani ambayo hutoa kloriki huru wakati hupasuka katika maji. Ufumbuzi wa klorini huweza kuzalishwa kwenye tovuti kwa kutumia electrolyzing ufumbuzi wa kawaida wa chumvi. Fomu imara, hypochlorite ya kalsiamu , hutoa chlorini kwenye kuwasiliana na maji. Kushughulikia imara, hata hivyo, inahitaji mawasiliano ya kawaida ya kibinadamu kupitia mifuko ya kufungua na kumwagilia kuliko matumizi ya mitungi ya gesi au bleach ambayo ni rahisi kwa urahisi. Kizazi cha hypochlorite ya sodiamu kioevu ni cha gharama nafuu na salama zaidi kuliko matumizi ya gesi au klorili imara.

Aina zote za klorini hutumiwa sana, licha ya vikwazo vyao. Kutoroka moja ni kwamba klorini kutoka chanzo chochote humenyuka na misombo ya kikaboni ya asili ndani ya maji ili kuzalisha bidhaa za kemikali zinazoweza kuathirika. Bidhaa hizi, bidhaa za trihalomethanes (THMs) na haloacetic asidi (HAAs), zinajumuisha kisaikolojia kwa kiasi kikubwa na zinasimamiwa na Shirika la Ulinzi la Mazingira la Marekani (EPA) na Uhakiki wa Maji ya Kunywa nchini Uingereza. Uundwaji wa THM na haloacetic asidi inaweza kupunguzwa na kuondoa ufanisi wa viumbe wengi kutoka kwa maji iwezekanavyo kabla ya kuongeza kloriki. Ingawa klorini inafaa kwa kuua bakteria, ina ufanisi mdogo dhidi ya protozoa ambayo huunda cysts katika maji ( Giardia lamblia na Cryptosporidium , zote mbili ambazo ni pathogenic).

Chlorini ya dioksidi disinfection

Chlorini ya dioksidi ni disinfectant ya kaimu ya kasi kuliko klori ya msingi. Ni mara chache kutumika, kwa sababu katika hali fulani inaweza kuunda kiasi kikubwa cha chlorite , ambayo ni kwa bidhaa iliyowekwa kwa viwango vya chini vya halali nchini Marekani. Chlorini ya dioksidi inaweza kutolewa kama suluhisho la maji na kuongezwa kwa maji ili kuepuka matatizo ya utunzaji wa gesi; hidroksidi ya dioksidi gesi ya kukusanya inaweza kutokea nje.

Chloramine disinfection

Matumizi ya kloriamu yanajitokeza zaidi kama disinfectant. Ingawa kloriamu haina nguvu ya oksijeni, inatoa mchanga wa kudumu kuliko klorini ya bure na haiwezi kuunda THMs au haloacetic asidi. Inawezekana kubadili klorini kwa kloriamu kwa kuongeza amonia kwa maji baada ya kuongeza klorini. Klorini na amonia huguswa ili kuunda chloramine. Mipangilio ya usambazaji wa maji imechukuliwa na chloramini inaweza kupata nitrification , kama amonia ni virutubisho kwa ukuaji wa bakteria, na nitrati zinazozalishwa kama bidhaa.

Ukosefu wa kutosha wa ozone

Ozone ni molekuli isiyosimama ambayo inatoa urahisi atomu moja ya oksijeni ikitoa wakala wa oxidizing yenye nguvu ambayo ni sumu kwa viumbe vingi vya maji. Ni dawa yenye nguvu sana na mpana ambayo hutumiwa sana katika Ulaya. Ni njia inayofaa ya kuzuia protozoa madhara ambayo huunda cysts. Pia inafanya kazi vizuri dhidi ya pathogens nyingine zote. Ozone hufanywa kwa kupitisha oksijeni kupitia mwanga wa ultraviolet au kutokwa kwa umeme "baridi". Kutumia ozone kama disinfectant, inapaswa kuundwa kwenye tovuti na kuongezwa kwa maji kwa kuwasiliana na Bubble. Baadhi ya faida za ozoni ni pamoja na uzalishaji wa bidhaa ndogo na hatari na ukosefu wa matatizo ya ladha na harufu (kwa kulinganisha na klorini ). Faida nyingine ya ozoni ni kwamba haina majani ya kusambaza maji katika maji. Ozone imetumika katika mimea ya maji ya kunywa tangu mwaka wa 1906 ambako mimea ya kwanza ya ozonation ya viwanda ilijengwa huko Nice , Ufaransa. Utawala wa Chakula na Madawa ya Marekani umekubali ozone kuwa salama; na hutumika kama wakala wa kupambana na microbiological kwa ajili ya matibabu, kuhifadhi, na usindikaji wa vyakula. Hata hivyo, pamoja na kwamba wachache kwa mazao hutengenezwa na Ozonation, imekuwa aligundua kwamba ozoni humenyuka na ioni bromidi katika maji ya kuzalisha viwango ya watuhumiwa kasinojeni BROMATE . Bromide inaweza kupatikana katika maji safi katika viwango vya kutosha ili kuzalisha (baada ya ozonation) zaidi ya sehemu 10 kwa bilioni (ppb) ya bromate - kiwango cha juu cha uchafuzi kilichoanzishwa na USEPA. [12]

Kinga ya kuzuia vimelea

Nuru ya UV (UV) ni yenye ufanisi sana katika kuvuja vimelea, katika maji ya chini ya maji. Uvumilivu wa UV mwanga wa mwanga unapungua kama ongezeko la kuumwa, kutokana na ngozi , kueneza , na kivuli kinachosababishwa na solidi zilizosimamishwa. Ukosefu mkubwa kwa matumizi ya mionzi ya UV ni kwamba, kama matibabu ya ozoni, hauachi hakuna disinfectant iliyobaki ndani ya maji; Kwa hiyo, wakati mwingine ni muhimu kuongeza kinga ya kusambaza disinfectant baada ya mchakato wa kusambaza msingi. Hii mara nyingi hufanyika kwa kuongeza kloramini, kujadiliwa hapo juu kama dawa ya msingi ya dawa. Ikiwa hutumiwa kwa namna hii, kloriamu hutoa kinga ya kutosha ya disinfectant na madhara machache ya klorini.

Usafi wa maji safi

Vifaa vya kusafisha maji na mbinu zinapatikana kwa ajili ya kupuuza na kutibu katika dharura au maeneo ya mbali. Kinga ya kuzuia maradhi ya damu ni lengo la msingi, kwa sababu maanani ya upimaji kama vile ladha, harufu, kuonekana, na kufuatilia uchafuzi wa kemikali hauathiri usalama wa muda mfupi wa maji ya kunywa.

Chaguo za ziada za matibabu

  1. Maji ya fluoridation : katika maeneo mengi fluoride huongezwa kwa maji kwa lengo la kuzuia kuoza kwa jino . [13] Fluoride mara nyingi huongeza baada ya mchakato wa kuzuia disinfection. Nchini Marekani, fluoridation hufanyika kwa kuongeza asidi ya hexafluorosilicic , [14] ambayo hutengana katika maji, na kutoa ions ya fluoride. [15]
  2. Hali ya Maji: Hii ni njia ya kupunguza madhara ya maji ngumu. Katika mifumo ya maji iliyo chini ya chumvi za udongo huweza kuwekwa kama uharibifu wa ioni za bicarbonate hufanya ions carbonate ili kuzuia suluhisho. Maji yenye viwango vya juu vya chumvi magumu yanaweza kutibiwa na soda ash (carbonate ya sodiamu) ambayo husababisha chumvi nyingi, kwa njia ya athari ya kawaida , huzalisha calcium carbonate ya usafi sana. Kalsiamu carbonate iliyosababishwa kwa kawaida ni kuuzwa kwa wazalishaji wa meno ya meno . Mbinu nyingine za matibabu ya viwanda na makazi zinajulikana (bila kukubalika kwa kisayansi) kuingiza matumizi ya mashamba magnetic na / au umeme kupunguza madhara ya maji ngumu. [16]
  3. Upungufu wa upungufu: Katika maeneo yenye maji ya kawaida ya asidi ya conductivity ya chini (yaani mvua ya uso juu ya milima ya upland ya miamba ya igneous ), maji inaweza kuwa na uwezo wa kufuta risasi kutoka kwa mabomba yoyote ya kuongoza ambayo inafanywa. Kuongeza ya wachache phosphate ion na kuongeza pH kidogo kusaidia wote katika kupunguza sana Solvent soluble kwa kujenga sulingi ya kusababisha safu juu ya nyuso ndani ya mabomba.
  4. Radium Removal: Vyanzo vingine vya chini ya ardhi vyenye radium , kipengele kioevu cha kemikali. Vyanzo vya kawaida hujumuisha vyanzo vya maji chini ya ardhi kaskazini mwa Mto Illinois huko Illinois . Radium inaweza kuondolewa kwa kubadilishana ion, au kwa hali ya maji. Fluji za nyuma au sludge zinazozalishwa ni, hata hivyo, taka taka ya chini ya kiwango.
  5. Uharibifu wa Fluoride: Iwapo fluoride huongezwa kwa maji katika maeneo mengi, maeneo mengine duniani yana ngazi nyingi za fluoride ya asili katika maji ya chanzo. Viwango vingi vinaweza kuwa na sumu au kusababisha madhara yasiyofaa ya vipodozi kama vile kutaa meno. Njia za kupunguza viwango vya fluoride ni kwa matibabu na alumini iliyoanzishwa na vyombo vya habari vya mfupa ya mfupa .

Mbinu nyingine za utakaso wa maji

Njia nyingine maarufu za kusafisha maji, hususan kwa ajili ya vifaa vya ndani za mitaa zimeorodheshwa hapa chini. Katika baadhi ya nchi baadhi ya njia hizi pia hutumiwa kwa vifaa vya manispaa vingi. Hasa muhimu ni uchafu (de-salination ya maji ya bahari) na reverse osmosis.

  1. Kiwango cha kuchemsha : Kuleta kwa kiwango chake cha kuchemsha saa 100 ° C (212 ° F), ni njia ya zamani zaidi na yenye ufanisi kwa sababu huondoa vidonda vingi vinavyosababisha magonjwa yanayohusiana na matumbo , [17] lakini haiwezi kuondoa sumu ya kemikali au uchafu. [18] Kwa afya ya binadamu, sterilization kamili ya maji haihitajiki, kwa sababu microbes sugu ya joto si intestine kuathiri. [17] Ushauri wa jadi wa maji moto kwa dakika kumi ni hasa kwa ajili ya usalama wa ziada, kwa kuwa microbes kuanza kupata kuondolewa kwa joto zaidi ya 60 ° C (140 ° F). Ingawa kiwango cha kuchemsha kinapungua kwa ukuaji wa juu, haitoshi kuathiri mchakato wa kuzuia disinfecting. [17] [19] Katika maeneo ambapo maji ni "ngumu" (yaani, yaliyo na chumvi muhimu ya kalsiamu), kuchemsha huvunja ions za bicarbonate , na kusababisha mvua ya sehemu kama calcium carbonate . Huu ndio "manyoya" ambayo hujenga juu ya mambo ya kettle, nk, katika maeneo ya maji ngumu. Isipokuwa kalsiamu, kuchemsha hakuondoa solutes ya kiwango cha juu cha kuchemsha kuliko maji na kwa kweli huongeza mkusanyiko wao (kwa sababu ya baadhi ya maji kupotea kama mvuke). Kiwango cha kuchemsha haachiacha disinfectant ya mabaki katika maji. Kwa hiyo, maji yaliyochemwa na kuhifadhiwa kwa muda wowote inaweza kupata pathogens mpya.
  2. Vipande vyepesi vinavyotengenezwa kwa Carbon: aina ya kaboni iliyoshirika na eneo la juu, husababisha misombo nyingi ikiwa ni pamoja na misombo ya sumu nyingi. Maji kupita kwa njia ya kaboni hutumika mara nyingi katika mikoa ya manispaa na uchafuzi wa kikaboni, ladha au harufu. Filters nyingi za maji ya kaya na mizinga ya samaki hutumia filters za kaboni ili kuitakasa zaidi maji. Filters za nyumbani kwa maji ya kunywa wakati mwingine zina fedha kama nanoparticle ya chuma ya metali. Ikiwa maji yamefanyika katika kuzuia kaboni kwa muda mrefu, microorganisms zinaweza kukua ndani ambayo husababisha uchafu na uchafuzi. Nanoparticles ya fedha ni bora sana ya kupambana na bakteria nyenzo na wanaweza kuharibu misombo halo-kikaboni sumu kama dawa za dawa katika bidhaa zisizo za sumu ya kikaboni. [20]
  3. Kutokana na maji husababisha kuchemsha maji kuzalisha mvuke ya maji. Mvuke huwasiliana na uso baridi ambapo hupungua kama kioevu. Kwa sababu solutes si kawaida vaporised, wao kubaki katika ufumbuzi kuchemsha. Hata uchafu haina kabisa kutakasa maji, kwa sababu ya uchafu na pointi sawa ya kuchemsha na matone ya kioevu kilichochafuliwa kinachobeba na mvuke. Hata hivyo, maji safi 99.9% yanaweza kupatikana kwa kunereka.
  4. Vipimo vya reverse : Shinikizo la mitambo hutumiwa kwa suluhisho lisilosababishwa kuimarisha maji safi kwa njia ya membrane yenye nusu inayowezekana . Osmosis ya kurekebisha ni kinadharia njia kamili zaidi ya utakaso wa maji mno inapatikana, ingawa kamili ya membrane yenye kuzingatia nusu ni vigumu kuunda. Isipokuwa vifungo vimehifadhiwa vizuri, mwani na aina nyingine za maisha zinaweza kuunganisha utando.
  5. Matumizi ya chuma katika kuondoa arsenic kutoka kwa maji. Angalia uchafu wa Arsenic wa maji ya chini .
  6. Mchanganyiko wa mawasiliano ya moja kwa moja ya membrane (DCMD). Inatumika kwa desalination. Moto na maji ya bahari hupitishwa kwenye uso wa haidrofobu polymer utando. Maji yaliyotokana na maji yanapita kutoka upande wa moto kupitia pores kwenye utando kwenye mto wa maji safi ya baridi kwenye upande mwingine. Tofauti kati ya shinikizo la mvuke kati ya moto na baridi husaidia kushinikiza molekuli ya maji kupitia.
  7. Desalination - ni mchakato ambao maji ya chumvi (kwa ujumla maji ya bahari) yanageuka kuwa maji safi. Michakato ya kawaida ya desalination ni uchafu na reverse osmosis. Desalination kwa sasa ni ghali ikilinganishwa na vyanzo mbadala vya maji, na sehemu ndogo sana ya matumizi ya jumla ya binadamu inatimizwa na desalination. Ni kiuchumi tu kwa vitendo vya thamani sana (kama vile matumizi ya kaya na viwanda) katika maeneo yenye ukame.
  8. Gesi hydrate fuwele ya centrifuge mbinu. Ikiwa kaboni dioksidi au nyingine ya chini ya Masi ya uzito wa gesi imechanganywa na maji yaliyotokana na shinikizo la chini na joto la chini, fuwele za gesi za hidrojeni zitakuwa fomu. Kugawanyika kwa hydrate ya fuwele inaweza kufanywa na centrifuge au sedimentation na decanting. Maji yanaweza kutolewa kwenye fuwele za hydrate kwa kupokanzwa [21]
  9. Katika hali ya kemikali Oxidation , aina ya michakato ya juu ya oxidation na teknolojia ya oxidation ya juu, ni mbinu ya kurekebisha mazingira ambayo hutumiwa kwa ajili ya urekebishaji wa maji ya udongo na / au chini ya ardhi ili kupunguza viwango vya uchafuzi wa mazingira unaozingatia kwenye viwango vya kukubalika. ISCO imekamilika na sindano au vinginevyo kuanzisha vioksidishaji vikali vya kemikali moja kwa moja kwenye kati ya uchafu (udongo au chini ya ardhi) kuharibu uchafu wa kemikali mahali. Inaweza kutumiwa kurekebisha aina mbalimbali za misombo ya kikaboni, ikiwa ni pamoja na baadhi ambayo yanakabiliwa na uharibifu wa asili
  10. Uboreshaji ni mbinu inayotumia microorganisms ili kuondoa au kuondoa bidhaa fulani za taka kutoka eneo lenye uchafu. Tangu mwaka wa 1991 bioremediation imekuwa mbinu iliyopendekezwa ya kuondoa uchafu kutoka kwa maji kama vile alkanes, perchlorates, na metali. [22] Matibabu ya ardhi na uso wa maji, kwa njia ya uboreshaji, kwa kuzingatia misombo ya perchlorate na kloridi, imeona mafanikio kama misombo ya uharibifu yanayotengeneza sana kuwafanya iwe vigumu kuondoa. [23] Mafanikio hayo kwa kutumia Dechloromonas agitata matatizo ya CKB yanajumuisha masomo ya shamba yaliyofanyika Maryland na kaskazini magharibi mwa Marekani. [23] [24] [25] Ingawa mbinu ya uchangamfu inaweza kufanikiwa, utekelezaji hauwezekani kama bado kuna mengi ya kujifunza kuhusu viwango na baada ya madhara ya shughuli za microbial pamoja na kuzalisha njia kubwa ya utekelezaji.

Usalama na utata

Kunywa maji ya uchafuzi detector Upinde wa mvua ( Oncorhynchus mykiss ) unatumika katika mimea ya utakaso wa maji ili kuchunguza uchafuzi wa maji mazito

Mnamo Aprili, 2007, ugavi wa maji wa Spencer, Massachusetts ulikuwa unajisi na hidroksidi ya sodiamu (lye) wakati vifaa vyake vya matibabu vilivyosababishwa. [26]

Manispaa wengi wamehamia kutoka klorini ya bure na kloriamu kama wakala wa kupuuza. Hata hivyo, kloriamu inaonekana kuwa wakala wa babu katika mifumo mingine ya maji. Chloramine inaweza kufuta filamu "ya kinga" ndani ya mistari ya huduma ya wazee, na kusababisha uongozi wa kuongoza katika spigots za makazi. Hii inaweza kusababisha athari mbaya, ikiwa ni pamoja na kiwango cha juu cha kuongoza damu . Kiongozi ni neurotoxini inayojulikana. [27]

Maji yaliyoharibika

Kichafu huondoa madini yote kutoka kwa maji, na mbinu za utando wa osmosis ya reverse na nanofiltration huondoa zaidi madini yote. Hii husababisha maji ya kudumu ambayo hayafikiriwa kuwa maji bora ya kunywa . Shirika la Afya Duniani limechunguza madhara ya afya ya maji yaliyoharibika tangu mwaka wa 1980. [28] Majaribio ya binadamu yaligundua kuwa maji yaliyotengenezwa kwa muda mrefu yaliongezeka kwa diuresis na kuondoa elektrolytes , na ukolezi wa potassiamu wa damu ulipungua. Magesiki , kalsiamu , na madini mengine katika maji yanaweza kulinda dhidi ya upungufu wa lishe. Maji yanayotengenezwa kwa muda mrefu yanaweza pia kuongeza hatari kutokana na metali ya sumu kwa sababu inawezekana zaidi kuruhusu vifaa kutoka kwa mabomba kama risasi na cadmium, ambayo inazuiwa na madini yaliyotengenezwa kama kalsiamu na magnesiamu. Maji ya chini ya madini yamesababishwa katika hali maalum ya sumu ya risasi kwa watoto wachanga, wakati uongofu kutoka kwa mabomba ulipatikana kwa viwango vya juu sana ndani ya maji. Mapendekezo ya magnesiamu yamewekwa chini ya 10 mg / L na 20-30 mg / L optimum; kwa kalsiamu ya 20 mg / L chini na 40-80 mg / L optimum, na ugumu wa jumla wa maji (kuongeza magnesiamu na kalsiamu) ya 2 mm hadi 4 mmol / L. Kwa ugumu wa maji juu ya mmol / L 5, matukio ya juu ya galoni, mawe ya figo, mawe ya mkojo, arthrosis, na arthropathies wamezingatiwa. [29] Zaidi ya hayo, mchakato wa desalination unaweza kuongeza hatari ya uchafu wa bakteria. [29]

Wafanyabiashara wa maji ya nyumbani wanasema kinyume-kwamba madini katika maji ni sababu ya magonjwa mengi, na kwamba madini yenye manufaa huja kutoka kwa chakula, sio maji. [30] [31] Wao wanasema American Medical Association akisema "Mahitaji ya mwili kwa madini yanapatikana kwa njia ya vyakula, sio kunywa maji." Ripoti ya WHO inakubaliana kuwa "maji ya kunywa, pamoja na tofauti za nadra, sio chanzo kikuu cha mambo muhimu kwa wanadamu" na "sio chanzo kikubwa cha ulaji wa kalsiamu na magnesiamu", lakini inasema kuwa maji yaliyoharibika huwa hatari hata hivyo. "Ushahidi wa ziada unatokana na majaribio ya wanyama na uchunguzi wa kliniki katika nchi kadhaa. Wanyama waliopewa zinc au magnesiamu waliyowekwa katika maji yao ya kunywa walikuwa na mkusanyiko mkubwa wa vipengele hivi katika seramu kuliko wanyama waliopata vitu sawa na kiasi kikubwa cha chakula na maji ya chini ya madini ya kunywa. "

Maji yanayotengenezwa kwa muda mrefu pia ni aina ya sindano ya maji iliyotumika kuongezeka kwenye injini za turbojet kama vile injini ya J57 iliyotumika kwenye KC-135 A / Q na ndege ya B-52 A / B / C / D / E / F / G, kama vile pamoja na toleo la kiraia la injini hiyo, JT-3C ilitumiwa katika Boeing 707 na ndege za ndege za Douglas DC-8 .

Historia

Kuchora kwa vifaa vya kujifunza uchambuzi wa kemikali wa maji ya madini katika kitabu cha 1799.

Majaribio ya kwanza katika filtration maji yalifanywa katika karne ya 17. Sir Francis Bacon alijaribu kufuta maji ya bahari kwa kupitisha mtiririko kupitia chujio cha mchanga . Ijapokuwa jaribio lake halikufanikiwa, lilibainisha mwanzo wa maslahi mapya katika shamba. Wazazi wa microscopy , Antonie van Leeuwenhoek na Robert Hooke , walitumia darubini mpya iliyotengenezwa ili kuchunguza kwa mara ya kwanza chembe ndogo ambazo zimewekwa katika maji, na kuweka msingi wa kuelewa baadaye ya vimelea vya maji. [32]

Chujio cha mchanga

Ramani ya awali na John Snow inaonyesha makundi ya matukio ya kipindupindu katika janga la London la 1854 .

Matumizi ya kwanza ya filters ya mchanga ili kutakasa tarehe ya ugavi wa maji hadi 1804, wakati mmiliki wa bleachery huko Paisley, Scotland , John Gibb, ameweka chujio cha majaribio, akiuza ziada ya ziada isiyohitajika kwa umma. [33] Njia hii ilikuwa iliyosafishwa katika miongo miwili ijayo na wahandisi wanaofanya kazi kwa makampuni binafsi ya maji, na ilifikia katika utoaji wa maji wa kwanza wa umma ulimwenguni, iliyowekwa na mhandisi James Simpson kwa Kampuni ya Water Waters ya London huko 1829. [ 34] Mipangilio hii ilitoa maji yaliyochujwa kwa kila mkaazi wa eneo hilo, na muundo wa mtandao ulifanyiwa nakala nyingi nchini Uingereza katika miongo iliyofuata.

Mazoezi ya matibabu ya maji yalianza kuwa ya kawaida na ya kawaida, na sifa za mfumo zilifanywa wazi baada ya uchunguzi wa daktari John Snow wakati wa kuzuka kwa kipindupindu cha 1854 Broad Street . Theluji ilikuwa na wasiwasi wa nadharia ya miasma iliyokuwa ya wakati huo ambayo alisema kuwa magonjwa yalisababishwa na "hewa mbaya" yenye wasiwasi. Ingawa nadharia ya ugonjwa wa ugonjwa haijawahi kuendelezwa, uchunguzi wa theluji ulimfanya aepushe nadharia iliyopo. Somo la 1855 Katika Mfumo wa Mawasiliano wa Cholera ulionyesha wazi nafasi ya maji katika kueneza janga la kipindupindu huko Soho , [35] [36] kwa kutumia ramani ya usambazaji wa dot na uthibitisho wa takwimu ili kuonyesha uhusiano kati ya ubora ya chanzo cha maji na cholera. Takwimu zake ziliwashawishi baraza la mitaa kuzuia pampu ya maji, ambayo mara moja ilimaliza kuzuka.

Sheria ya Maji Metropolis ilianzisha udhibiti wa kampuni za maji nchini London , ikiwa ni pamoja na kiwango cha chini cha ubora wa maji kwa mara ya kwanza. Sheria hiyo "imetoa utoaji wa utoaji wa maji kwa Metropolis ya maji safi na safi", na ilihitaji maji yote kuwa "yamefanywa" tangu Desemba 31, 1855. [37] Hii ilifuatiwa na sheria ya ukaguzi wa lazima wa ubora wa maji , ikiwa ni pamoja kemikali kina uchambuzi, katika 1858. sheria hii kuweka historia duniani kote kwa hali kama hiyo hatua ya afya ya umma nchini Ulaya . Tume ya Metropolitan ya Washonaji iliundwa wakati huo huo, maji ya kufuta maji yalipitishwa nchini kote, na maji mapya yaliyoingia kwenye Thames yalianzishwa hapo juu ya Teddington Lock . Vipunyu vya moja kwa moja vya shinikizo, ambapo maji yanalazimika chini ya shinikizo kwa njia ya mfumo wa filtration, walikuwa ubunifu mwaka 1899 nchini Uingereza. [33]

Klorini ya maji

John Snow alikuwa wa kwanza kutumia mafanikio ya klorini kwa kupunguza maji katika Soho ambayo imesaidia kueneza kuzuka kwa kipindupindu. William Soper pia alitumia chokaa klorini kutibu maji taka yaliyotokana na wagonjwa wa typhoid mwaka 1879.

Katika karatasi iliyochapishwa mwaka wa 1894, Moritz Traube alitoa mapendekezo ya kuongezea kloridi ya chokaa ( hypochlorite ya kalsiamu ) kwa maji ili kuifanya kuwa "haidudu." Wachunguzi wengine wawili walithibitisha matokeo ya Traube na kuchapisha magazeti yao mwaka wa 1895. [38] Majaribio ya awali ya kutekeleza klorini ya maji kwenye mmea wa matibabu ya maji yalifanywa mwaka 1893 huko Hamburg , Ujerumani na mwaka wa 1897 jiji la Maidstone England lilikuwa la kwanza kuwa na jumla yake ugavi wa maji unaosababishwa na klorini. [39]

Klorini ya maji ya milele ilianza mwaka wa 1905, wakati chujio cha mchanga cha polepole kilichokosa na maji machafu yaliyosababishwa na ugonjwa wa homa ya ugonjwa wa typhoid huko Lincoln, Uingereza . [40] Dk. Alexander Cruickshank Houston alitumia chlorini ya maji ili kupunguza ugonjwa huo. Ufungaji wake ulichangia suluhisho la kujilimbikizia la kloridi ya chokaa kwa maji ya kutibiwa. Klorini ya ugavi wa maji imesaidia kuzuia janga hilo na kama tahadhari, klorini iliendelea mpaka 1911 wakati maji machafu yalipoanzishwa. [41]

Mwongozo-kudhibiti kloriini kwa ajili ya liquefaction ya klorini kwa ajili ya utakaso wa maji, mapema karne ya 20. Kutokana na Chlorination of Water na Joseph Race, 1918.

Matumizi ya kwanza ya klorini nchini Marekani kwa ajili ya kuzuia maradhi yalifanyika mnamo mwaka wa 1908 kwenye Bonde la Boonton (kwenye Mto Rockaway ), ambalo lilikuwa ni ugavi wa Jersey City, New Jersey . [42] Klorini ilipatikana kwa kuongeza udhibiti wa kloridi ya chokaa ( calcium hypochlorite ) kwa kiwango cha 0.2 hadi 0.35 ppm. Mchakato wa matibabu uliumbwa na Dr John L. Leal na mmea wa klorini uliundwa na George Warren Fuller. [43] Katika kipindi cha miaka michache ijayo, kupunguzwa kwa kloridi kwa kutumia chloride ya chokaa kwa haraka imewekwa katika mifumo ya maji ya kunywa duniani kote. [44]

Mbinu ya utakaso wa maji ya kunywa kwa matumizi ya gesi ya kloriki iliyoimarishwa iliyoimarishwa ilitengenezwa na afisa wa Uingereza katika Huduma ya Matibabu ya Hindi , Vincent B. Nesfield, mwaka 1903. Kulingana na akaunti yake mwenyewe:

Nilitokea kwangu kwamba gesi ya kloridi inaweza kuonekana ya kuridhisha ... ikiwa njia nzuri inaweza kupatikana kwa kutumia .... Swali la pili la pili ni jinsi ya kutoa gesi inayoweza kuambukizwa. Hii inaweza kufanywa kwa njia mbili: Kwa kuifuta, na kuihifadhi kwenye vyombo vya chuma vya kuongoza, na kuwa na jet yenye mchele wa capillary mzuri sana, na kuunganishwa na bomba au cap cap. Bomba limegeuka, na silinda limewekwa kwa kiasi cha maji inahitajika. Klorini hupasuka, na katika dakika kumi hadi kumi na tano maji ni salama kabisa. Njia hii ingekuwa ya matumizi kwa kiwango kikubwa, kama vile magari ya maji ya huduma. [45]

Jeshi la Marekani Mheshimiwa Carl Rogers Darnall , Profesa wa Kemia katika Shule ya Matibabu ya Jeshi , alitoa mfano wa kwanza wa kitendo hicho mwaka wa 1910. Muda mfupi baadaye, Major William JL Lyster wa Idara ya Matibabu ya Jeshi alitumia suluhisho la hypoclorite ya kalsiamu katika mfuko wa kitani ili kutibu maji. Kwa miaka mingi, njia ya Lyster iliendelea kuwa ya kawaida kwa vikosi vya ardhi vya Marekani katika shamba na makambi, kutekelezwa kwa njia ya Lyster Bag ya kawaida (pia inaitwa Lister Bag). Kazi hii ilikuwa msingi wa mifumo ya sasa ya utakaso wa maji ya manispaa.

Angalia pia

  • Orodha ya maji na usafi wa mazingira na nchi
  • Microfiltration
  • Viumbe vinavyohusika katika usafi wa maji
  • Usafi wa maji safi
  • Maji ya kuleta maji
  • Uhifadhi wa maji
  • Matengenezo ya maji
  • Kutibu maji

Marejeleo

  1. ^ Combating Waterborne Diseases at the Household Level (PDF) . World Health Organization . 2007. Part 1. ISBN 978-92-4-159522-3 .
  2. ^ Water for Life: Making it Happen (PDF) . World Health Organization and UNICEF . 2005. ISBN 92-4-156293-5 .
  3. ^ McGuire, Michael J.; McLain, Jennifer Lara; Obolensky, Alexa (2002). Information Collection Rule Data Analysis . Denver: AWWA Research Foundation and American Water Works Association. p. 376-378. ISBN 9781583212738 . Retrieved 28 April 2017 .
  4. ^ "Aeration and gas stripping" (PDF) . Archived from the original (PDF) on July 12, 2014 . Retrieved 29 June 2017 .
  5. ^ "Water Knowledge" . American Water Works Association . Retrieved 29 June 2017 .
  6. ^ a b c d Edzwald, James K., ed. (2011). Water Quality and Treatment. 6th Edition. New York:McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-163011-5
  7. ^ a b c d Crittenden, John C., et al., eds. (2005). Water Treatment: Principles and Design. 2nd Edition. Hoboken, NJ:Wiley. ISBN 0-471-11018-3
  8. ^ a b Kawamura, Susumu. Integrated Design and Operation of Water Treatment Facilities . John Wiley & Sons. p. 74-75. ISBN 9780471350934 . Retrieved 28 April 2017 .
  9. ^ United States Environmental Protection Agency (EPA)(1990). Cincinnati, OH. "Technologies for Upgrading Existing or Designing New Drinking Water Treatment Facilities." Document no. EPA/625/4-89/023.
  10. ^ Nair, Abhilash T.; Ahammed, M. Mansoor; Davra, Komal (2014-08-01). "Influence of operating parameters on the performance of a household slow sand filter" . Water Science and Technology: Water Supply . 14 (4): 643–649. doi : 10.2166/ws.2014.021 . ISSN 1606-9749 .
  11. ^ a b Zagorodni, Andrei A. (2007). Ion exchange materials: properties and applications . Elsevier. ISBN 978-0-08-044552-6 .
  12. ^ Neemann, Jeff; Hulsey, Robert; Rexing, David; Wert, Eric (2004). "Controlling Bromate Formation During Ozonation with Chlorine and Ammonia". Journal American Water Works Association . 96 (2): 26–29.
  13. ^ Centers for Disease Control and Prevention (2001). "Recommendations for using fluoride to prevent and control dental decay caries in the United States" . MMWR Recomm Rep . 50 (RR-14): 1–42. PMID 11521913 . Lay summary CDC (2007-08-09).
  14. ^ Division of Oral Health, National Center for Prevention Services, CDC (1993). "Fluoridation census 1992" (PDF) . Retrieved 2008-12-29 .
  15. ^ Reeves TG (1986). "Water fluoridation: a manual for engineers and technicians" (PDF) . Centers for Disease Control . Retrieved 2008-12-10 .
  16. ^ Penn State Extension "Magnetic Water Treatment Devices" Accessed 15.08.2017
  17. ^ a b c Backer, Howard (2002). "Water Disinfection for International and Wilderness Travelers". Clin Infect Dis . 34 (3): 355–364. doi : 10.1086/324747 . PMID 11774083 .
  18. ^ Curtis, Rick (1998) OA Guide to Water Purification, The Backpacker's Field Manual , Random House.
  19. ^ "Is it true that you can't make a decent cup of tea up a mountain?" . physics.org . Retrieved 2 November 2012 .
  20. ^ Savage, Nora; Mamadou S. Diallo (May 2005). "Nanomaterials and Water Purification: Opportunities and Challenges" (PDF) . J. Nanopart. Res . 7 (4–5): 331–342. doi : 10.1007/s11051-005-7523-5 . Retrieved 24 May 2011 .
  21. ^ Osegovic, John P. et al. (2009) Hydrates for Gypsum Stack Water Purification . AIChE Annual Convention
  22. ^ Jr, John T. Wilson; Wilson, Barbara H. (Dec 15, 1987), Biodegradation of halogenated aliphatic hydrocarbons , retrieved 2016-11-17
  23. ^ a b Van Trump, James Ian; Coates, John D. (2008-12-18). "Thermodynamic targeting of microbial perchlorate reduction by selective electron donors" . The ISME Journal . 3 (4): 466–476. doi : 10.1038/ismej.2008.119 . ISSN 1751-7362 .
  24. ^ Hatzinger, P. B.; Diebold, J.; Yates, C. A.; Cramer, R. J. (2006-01-01). Gu, Baohua; Coates, John D., eds. Perchlorate . Springer US. pp. 311–341. doi : 10.1007/0-387-31113-0_14 . ISBN 9780387311142 .
  25. ^ Coates, John D.; Achenbach, Laurie A. (2004-07-01). "Microbial perchlorate reduction: rocket-fuelled metabolism" . Nature Reviews Microbiology . 2 (7): 569–580. doi : 10.1038/nrmicro926 . ISSN 1740-1526 . PMID 15197392 .
  26. ^ Poulsen, Kevin (26 April 2007). "Mysterious Glitch Poisons Town Water Supply" . Wired.
  27. ^ Miranda, M. L.; Kim, D.; Hull, A. P.; Paul, C. J.; Galeano, M. A. O. (2006). "Changes in Blood Lead Levels Associated with Use of Chloramines in Water Treatment Systems" . Environmental Health Perspectives . 115 (2): 221–225. doi : 10.1289/ehp.9432 . PMC 1817676 Freely accessible . PMID 17384768 .
  28. ^ Health risks from drinking demineralised water . (PDF) . Rolling revision of the WHO Guidelines for drinking-water quality. World Health Organization, Geneva, 2004
  29. ^ a b Kozisek F. (2004). Health risks from drinking demineralised water . WHO.
  30. ^ Water Distillers – Water Distillation – Myths, Facts, etc . Naturalsolutions1.com. Retrieved on 2011-02-18.
  31. ^ Minerals in Drinking Water . Aquatechnology.net. Retrieved on 2011-02-18.
  32. ^ "The Use of the Microscope in Water Filter History" . History of Water Filters .
  33. ^ a b Filtration of water supplies (PDF) , World Health Organization
  34. ^ History of the Chelsea Waterworks . ucla.edu
  35. ^ Gunn, S. William A. & Masellis, Michele (2007). Concepts and Practice of Humanitarian Medicine . Springer. p. 87. ISBN 978-0-387-72264-1 .
  36. ^ Bazin, Hervé (2008). L'histoire des vaccinations . John Libbey Eurotext. p. 290.
  37. ^ An Act to make better Provision respecting the Supply of Water to the Metropolis , (15 & 16 Vict. C.84)
  38. ^ Turneaure, F.E. & H.L. Russell (1901). Public Water-Supplies: Requirements, Resources, and the Construction of Works (1st ed.). New York: John Wiley & Sons. p. 493.
  39. ^ "Typhoid Epidemic at Maidstone". Journal of the Sanitary Institute . 18 : 388. October 1897.
  40. ^ "A miracle for public health?" . Retrieved 2012-12-17 .
  41. ^ Reece, R.J. (1907). "Report on the Epidemic of Enteric Fever in the City of Lincoln, 1904-5." In Thirty-Fifth Annual Report of the Local Government Board, 1905-6: Supplement Containing the Report of the Medical Officer for 1905-6. London:Local Government Board.
  42. ^ Leal, John L. (1909). "The Sterilization Plant of the Jersey City Water Supply Company at Boonton, N.J." Proceedings American Water Works Association. pp. 100–9.
  43. ^ Fuller, George W. (1909). "Description of the Process and Plant of the Jersey City Water Supply Company for the Sterilization of the Water of the Boonton Reservoir." Proceedings AWWA. pp. 110–34.
  44. ^ Hazen, Allen. (1916). Clean Water and How to Get It. New York:Wiley. p. 102.
  45. ^ Nesfield, V. B. (1902). "A Chemical Method of Sterilizing Water Without Affecting its Potability" . Public Health : 601–3.

Kusoma zaidi

Viungo vya nje