جلبک ها

جلبک ها موجودات آبزی هستند که معمولا در آب های سطحی رشد نموده و سبب بروز مشکلاتی در رابطه با مصرف آب می شوند. مهم ترین مشکلات ایجاد شده عبارتند از:

  •  طعم، بو و رنگ
  •  سمیت
  •  گرفتن صافی ها
  •  تجمع لجن بیولوژیکی بر روی تاسیسات
  •  خوردگی تاسیسات
  •  تداخل با دیگر فرایندهای تصفیه
  •  تشکیل تری هالومتان (THMs) زمانی که آب کلرزنی شده باشد

طعم، بو و رنگ

اگرچه هنوز مکانیسم دقیق تولید رنگ و بو توسط جلبک ها کاملا شناخته نشده است، ولی احتمالا علت آن برخی از ترکیبات آلی پیچیده است که محصولات فرعی چرخه زندگی جلبک ها محسوب می شود.

طعم های ناشی از حضور جلبک ها شامل مزه شیرین، تلخ و ترش می باشد. جلبک هایی که به وسیله ایجاد مزه احساس می گردند به جلبک های روغنی یا چرب، فلزی یا خشک و قابض و خشن تقسیم بندی می شوند.

بوها غالبا تحت عناوین کپک زده، بوی ماهی، چمن، شبه یونجه یا گندیده توصیف می شوند.

رنگ یکی از محصولات فرعی جلبک ها است که نشانگر وجود مزه و بو در آب می باشد. دامنه رنگ ها از زرد مایل به سبز تا سبز، سبز مایل به آبی، قرمز، قرمز و قهوه ای گسترده می باشد.

سمیت

تا به حال چندین گونه از جلبک های آب تمیز شناخته شده اند که تا اندازه ای سمی بوده و باعث ایجاد سمیت می گردند. اثرات جلبک های سمی مختلف بر روی انسان شامل تحریک پوستی، پیشرفت حساسیت به تب یونجه و بروز بیماری های معدی و روده می باشد. همچنین جوانه های جلبک های سبز-آبی در برکه ها سبب مرگ ماهی ها و مسمومیت دام ها می شود.

گرفتگی صافی ها

جلبک ها می توانند با تشکیل لایه ای بر روی سطح صافی، باعث کند شدن جریان آب عبوری از صافی شوند. این فرایندها تحت عنوان (انسداد یا گرفتگی)صافی شناخته می شود. برای بازگرداندن صافی به ظرفیت اصلی خود باید آن را به دفعات بیشتری شستشوی معکوس نمود که این امر باعث افزایش هزینه های بهره برداری تصفیه خانه می شود. نعمولا دیاتومه ها علت اصلی گرفتگی صافی ها می باشند.

تولید مواد لزج

این ماده به وسیله قشر لزج ژلاتینی مترشحه از لایه ای که سلول جلبک را احاطه کرده ایجاد می شود. لجن حاصل از جلبک می تواند تشکیل یک لایه لزج و لغزنده بدمنظره و بدبو را بدهد و برای افرادی که بر روی سطح پوشیده از آن راه می روند به دلیل امکان لیز خوردن خطرناک می باشد. از آنجایی که جلبک ها برای رشد به نور خورشید نیاز دارند، بنابراین تجمع قشر ژلاتینی در قسمت های تاریک تصفیه خانه و سیستم های توزیع آب مربوط به رشد جلبک ها نیست بلکه مربوط به رشد باکتری ها می باشد.

خوردگی

جلبک ها ممکن است به طور مستقیم هنگامی که بر روی سطوح مختلف رشد می کنند و یا به طور غیر مستقیم به وسیله تغییرات فیزیکی و شیمیایی آب در خوردگی تاسیسات بتنی و فلزی دخالت نمایند. معمولا جلبک ها علت اصلی خورندگی لوله های آهنی و فولادی نمی باشند زیرا اغلب آنها در غیاب نور قادر به رشد نیستند.

تداخل با سایر فرایندهای تصفیه

رشد و مرگ و میر جلبک ها ممکن است باعث ایجاد تغییراتی در pH، قلیائیت، سختی، میزان اکسیژن محلول و غلظت مواد آلی آب گردد. این تغییرات می توانند باعث ایجاد مزاحمت در فرایندهای طبیعی تصفیه شوند. برای مثال موجب افزایش مواد شیمیایی مورد نیاز برای (انعقاد) کواگولاسیون مناسب می شود. همچنین کنترل ناکافی جلبک ها ممکن است استفاده از روش های پیشرفته تصفیه آب نظیر جذب به وسیله ذغال فعال را موجب گردد.چ

تشکیل تری هالومتان

کلر آزاد با بعضی از مواد آلی در آب واکنش داده و تولید تری هالو متان ها (THMs) می نماید. کلرزنی آبی که حاوی غلظت زیادی از جلبک هاست ممکن است مقدار زیادی THMs تولید کند.

کنترل جلبک ها

قبل از اقدام به هرگونه کنترل، بهره بردار باید یک برنامه منظم جهت جمع آوری نمونه های آب خام (حداقل یک مرتبه در هفته)، تهیه نموده و تعداد گونه های مختلف جلبک در هر نمونه شمارش شود. بر اساس این اطلاعات می توان در مورد بهترین زمان کنترل جلبک ها تصمیم گیری نمود.
چندین روش بیولوژیکی و شیمیایی برای کنترل جلبک ها در منابع بزرگ آب تجربه شده است اما دو روش موثر که معمولا برای منابع آب آشامیدنی به کار می رود، استفاده از سولفات مس و پودر ذغال فعال (PAC) می باشد.

سولفات مس

تا سال ۱۹۰۴ کنترل جلبک ها با استفاده از سولفات مس انجام می شد. به طور موثر همه جلبک ها با این ماده شیمیایی کشته نمی شوند بنابراین شناسایی جلبک های مساله ساز بسیار حائز اهمیت می باشد. کارایی سولفات مس به قابلیت انحلال آن در آب (که متاثر از pH و قلیاییت آب است) بستگی دارد.

بنابراین مقدار سولفات مس مورد نیاز برای از بین بردن جلبک ها به خصوصیات آب بستگی دارد. بهترین و با دوام ترین کنترل جلبک ها زمانی حاصل می شود که قلیاییت تام آب کمتر یا حدود ۵۰ میلیگرم بر لیتر برحسب کربنات کلسیم و pH آب بین ۹-۸ باشد.

مقادیر سولفات مس توصیه شده در زیر تنها به صورت یک پیشنهاد بوده و ممکن است برای هر محلی مناسب نباشد.
– منابع آب با قلیاییت متیل اورانژ کل برابر یا بیش از ۵۰ میلیگرم بر لیتر بر حسب کربنات کلسیم معمولا با غلظت mg/l 1 سولفات مس تصفیه می شوند. این مقدار برای حجم آب در ۲ فوت (m 6/0) بالای دریاچه و بدون توجه به عمق دریاچه محاسبه شده است.

در این صورت به ازای هر ایکر از سطح مورد نظر در حدود ۴/۵ پوند (kg 4/2) سولفات مس تجارتی نیاز است. عمق ۲ فوت بر اساس دامنه تاثیر کاربرد سطحی سولفات مس در اینگونه آب ها تعیین شده است. مواد شیمیایی به کار برده شده در پایین تر از این عمق تمایل به ته نشینی دارند.

– برای منابع آب با قلیاییت متیل اورانژ کل کمتر از ۵۰ میلیگرم بر لیتر برحسب کربنات کلسیم مقدار ۳/۰ میلیگرم بر لیتر پیشنهاد می شود. این مقدار بر اساس کل حجم دریاچه بوده و به ازای ایکر-فوت از حجم دریاچه حدود ۹/۰ پوند (kg/l 4/0) سولفات مس تجارتی لازم است.

حداقل غلظت سولفات مس به قلیاییت آب و حداکثر مقدار بی خطر به اثر سمی آن بر حیات ماهی ها بستگی دارد. دوز بی خطر برای اغلب ماهی ها (mg/l 5/0) است اما ممکن است در نظر گرفتن جوانب احتیاطی ویژه ضروری باشد لذا برای تصمیم گیری باید با سازمان های دولتی مسوول تفریح و ماهیگیری نیز مشورت نمود.

ساده ترین روش به کارگیری سولفات مس برای کنترل جلبک ها در دریاچه های کوچک، برکه ها یا مخازن، استفاده از یک کیسه نخی است که مواد شیمیایی درون آن ریخته شده و به پشت یک قایق موتوری بسته می شود. این قایق به صورت زیگزاگ حرکت کرده و باعث پخش مواد شیمیایی در آب می شود. همچنین گاهی اوقات عمل تصفیه در دریاچه ها به وسیله پاشیدن سولفات مس به صورت اسپری از ساحل یا از درون یک قایق موتوری انجام می گیرد.

اثر کنترل کنندگی سولفات مس بر روی جمعیت جلبک ها را می توان اندکی پس از افزودن مواد شیمیایی مشاهده نمود. در ظرف چند دقیقه رنگ آب از سبز تیره به سفید شیری تغییر خواهد کرد. هیچگاه تمام جلبک های موجود در دریاچه به کلی حذف نمی شوند، در صورت بکارگیری صحیح و کامل ماده شیمیایی، آب باید به مدت دو یا سه روز عاری از جلبک باشد.

استفاده صحیح از سولفات مس باعث حذف اکثر جلبک ها شده و مدت زیادی طول خواهد کشید تا جلبک ها بتوانند دوباره ایجاد مشکل نمایند. تکرار تصفیه آب با سولفات مس بستگی به شرایط آب و هوای محلی و مقدار مواد مغذی در آب دارد.هوای گرم، فراوانی اشعه خورشید و غلظت زیاد مواد مغذی همگی سبب تسریع در رشد مجدد جلبک ها می گردند. به طور کلی، یک تا سه بار تصفیه کامل در هر فصل کافی می باشد. فواصل زمانی مصرف سولفات مس با شمارش دوره ای جلبک ها به دست می آید.

پودر زغال فعال

به منظور کنترل جلبک ها از پودر زغال فعال () نیز می توان استفاده نمود. این روش تنها نوعی تصفیه شیمیایی نیست زیرا علاوه بر یک فرایند شیمیایی به صورت یک فرایند فیزیکی نیز عمل می کند. زغال فعال با تشکیل یک پوشش سیاه بر روی سطح آب مانع از نفوذ نور خورشید مورد نیاز برای رشد جلبک ها به داخل آب می شود.

چون مقدار زیادی پودر زغال لازم است تا به طور موثر از ورود نور خورشید جلوگیری کند، لذا تزریق این ماده از داخل قایق مشکل است. پودر زغال فعال را می توان به صورت دستی یا با یک تزریق کننده شیمیایی نیز به آب ورودی به تصفیه خانه اضافه کرد تا محصولات فرعی حاصل از جلبک ها را که عامل ایجاد طعم و بو هستند جذب نماید.

منبع: کتاب تصفیه آب/تالیف AWWA
مترجم: ولی علی پور، ادریس بذرافشان