آمریکای شمالی دارای برخی از بهترین و ایمن ترین شبکه های تامین آب در سراسر جهان است. بر اساس گزارش آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA)، بیش از 286 میلیون نفر آب آشامیدنی خود را از سیستم‌های آبی که به جامعه خدمات می‌دهند، تامین می‌کنند، اما آیا می‌دانید تصفیه آب چند مرحله دارد تا مطمئن شوید که کیفیت آن مطابقت دارد. الزامات بهداشتی و زیست محیطی سختگیرانه؟
این راهنما به اصول اساسی طراحی یک سیستم آب آشامیدنی کوچک، بررسی انواع آلاینده‌های آب و سیستم‌های آبی که امروزه به طور گسترده استفاده می‌شود، می‌پردازد. این مقاله بر اساس وبینار ما است که می توانید آن را در اینجا تماشا کنید .
انواع منابع آب و آلاینده ها
دو منبع اصلی برای سیستم های آب عمومی وجود دارد: آب های سطحی و آب های زیرزمینی.
- آب سطحی در بدنه های آبی مانند دریاچه ها و رودخانه ها انباشته می شود و برای توزیع بیشتر به تصفیه خانه های آب لوله کشی و پمپ می شود. حدود 64 درصد از سیستم های آب عمومی (PWS) به آب های سطحی متکی هستند.
- آب‌های زیرزمینی به نوبه خود در سفره‌های زیرزمینی طبیعی – سازندهای زمین‌شناسی خاک، ماسه و سنگ – ذخیره می‌شوند و 36 درصد باقی‌مانده PWS را تامین می‌کنند.
چه آلاینده هایی در آب های سطحی یافت می شود؟
تقریباً تمام منابع آب آشامیدنی امروزه حاوی مقداری آلودگی هستند و برای حذف آلاینده های ذاتی نیاز به درمان مناسب دارند. به عنوان مثال، آب های زیرزمینی دارای مقادیر بالایی از مواد جامد قابل حل هستند و بزرگترین مشکل در هر آب سطحی، سطح بالای مواد آلی و پاتوژن ها است.
علاوه بر این، آب تصفیه نشده می تواند حاوی تک یاخته ها، باکتری ها و ویروس ها باشد:
- تک یاخته ها از منظر طراحی سیستم های آب آشامیدنی، باید نگران دو نوع تک یاخته باشیم: ژیاردیا و کریپتوسپوریدیوم، شایع ترین پاتوژن های شناسایی شده مرتبط با اسهال در انسان.
- باکتری ها کلیفرم ها انواع باکتری هایی هستند که به دلیل ماهیت بیماریزایشان باید نگران آنها باشیم. آنها همیشه در دستگاه گوارش انسان و حیوانات وجود دارند، اما زمانی که باعث آلودگی آب به مدفوع شوند، به یک مشکل جدی تبدیل می شود. اگر باکتری های کلیفرم، به ویژه ای کولی، در آب آشامیدنی شما وجود داشته باشد، خطر ابتلا به بیماری های منتقله از طریق آب افزایش می یابد.
- ویروس ها بیش از 140 نوع ویروس روده ای در صورت عدم درمان صحیح آب می توانند باعث بیماری های گوارشی و حاد و برخی بیماری های مزمن شوند.
انواع سیستم های آب
در کانادا، سیستم‌های آب تحت مالکیت دولت فدرال، دولت استانی یا جوامع نخستین ملل هستند. برخی از سیستم های خصوصی نیز وجود دارد. سیستم های آبی را می توان بر اساس معیارهای مختلفی دسته بندی کرد. به عنوان مثال، اندازه جامعه ای که آنها خدمت می کنند:
- سیستم های آبی بسیار کوچک به حدود 25 تا 500 نفر خدمات رسانی می کنند.
- سیستم های آب کوچک به 500 تا 3300 نفر خدمات رسانی می کنند.
- سیستم های آب متوسط آب را برای بیش از 3300 تا 10000 نفر در یک جامعه تامین می کنند.
- سیستم های بزرگ آب می توانند از 10000 تا 100000 عضو جامعه خدمات رسانی کنند.
- سیستم های آبی بسیار بزرگ می توانند تامین آب را برای بیش از 100000 نفر تسهیل کنند.
سیستم های آبی نیز بر اساس محل تامین آب خود دسته بندی می شوند. منابع عبارتند از:
- پمپاژ آب زیرزمینی از چاه
- آب های سطحی موجود در رودخانه ها، تالاب های تازه و دریاچه ها
- آب از یک سیستم آبی متفاوت
تصفیه آب های سطحی و GUDI
آب سطحی یک چرخه طبیعی را دنبال می کند که از طریق بارش تهیه می شود و به طور طبیعی از طریق تغذیه و تبخیر آب های زیرزمینی کاهش می یابد.
GUDI مخفف آب های زیرزمینی تحت تأثیر مستقیم آب های سطحی است. این شامل تمام اشکال آب خام زیر زمین و تأثیر آب های سطحی است. به تمام موقعیت‌هایی اطلاق می‌شود که پاتوژن‌های میکروبی موجود در آب می‌توانند از طریق آبخوان به چاه‌های آب بروند. مهم است که به یاد داشته باشید که GUDI برخی از ویژگی های آب های سطحی و برخی از آب های زیرزمینی را دارد.
هنگام طراحی یک تصفیه خانه کوچک، تجزیه و تحلیل آب مهمترین منبع اطلاعاتی است که شما از نزدیک نظارت می کنید. توجه ویژه ای به کدورت، کل مواد جامد معلق (TSS) و سطوح مواد آلی برای آب های سطحی خام داشته باشید. در مورد آب GUDI، هشداردهنده ترین مشخصه سطح بالای پاتوژن ها و آلاینده های آب است که قبلا ذکر کردیم.
رویکرد چند مانع برای ایمنی آب
فرآیند اطمینان از تامین آب سالم نیاز به درک مراحل مختلفی دارد که در انتقال آب به شیر شما نقش دارند. این درک با تصدیق ویژگی های مختلف آب و مسائلی که ممکن است برای آن پیش بیاید به دست می آید. تهدیدهایی برای کیفیت آب می تواند توسط فعالیت های انسانی مانند فعالیت های صنعتی و کشاورزی یا به طور طبیعی به دلیل سیل یا خشکسالی ایجاد شود.
رویکرد چند مانعی برای ایمنی آب، تمام این تهدیدات را درک می‌کند و اطمینان می‌دهد که موانع متعددی برای به حداقل رساندن تهدیدات برای کیفیت آب وجود دارد. این رویکرد شامل موانع زیر است:
- حفاظت از منابع آب
- تصفیه آب
- سیستم توزیع
- نظارت بر خرابی سیستم
- اقدام سریع در صورت عدم موفقیت و ارتباط با مقامات عمومی و بهداشتی
استراتژی LT2ESWTR
استراتژی LT2ESWTR یا قانون بهبود یافته تصفیه آب سطحی بلند مدت 2 به تمام اثرات بهداشتی کریپتوسپوریدیوم در آب آشامیدنی می پردازد. الزامات در LT2ESWTR از همه سیستم ها می خواهد که موارد زیر را انجام دهند:
- نمونه های آب را جمع آوری کنید و آنها را برای E. coli آزمایش کنید
- اگر نتایج E. coli بیشتر از مقدار مورد نیاز باشد، آب نیز باید برای Cryptosporidium آزمایش شود.
- اگر کریپتوسپوریدیوم از مقادیر لازم فراتر رفت، باید درمان بیشتری برای پاکسازی آب از سیستم خود و برآورده کردن شرایط لازم داشته باشید.
در قسمت اول این مقاله شما را با اولین مراحل طراحی سیستم آب آشامیدنی کوچک آشنا می کنیم. در آینده، چالش‌های اصلی را که ممکن است در هنگام طراحی PWS با آنها روبرو شوید را بررسی می‌کنیم و راه‌حل‌هایی برای غلبه بر آنها به طور موثر ارائه می‌کنیم. در وبلاگ ما مشترک شوید و قسمت دوم این راهنما را مستقیماً در صندوق ورودی خود دریافت کنید!