تاریخچه تصفیه آب

درباره ی تاریخچه تصفیه آب چه می دانید؟ آیا می دانستید که تصفیه آب به ۲۰۰۰ سال قبل از میلاد برمی گردد؟ در این پست، توسعه روش‌شناسی تصفیه آب را از منشأ آن، در طول اعصار و تا عصر مدرن دنبال می‌کنیم. ما از جوشاندن و صاف کردن آب آشامیدنی خود فاصله زیادی گرفته ایم.

عکس قناتی که در زیرساخت های تصفیه آب باستانی استفاده می شد را در زیر مشاهده میکنید:

از آنجایی که ما هنوز مناطقی از جهان داریم که قادر به تامین آب سالم برای جمعیت خود نیستند، ممکن است به نظر برسد که تصفیه آب یک توسعه نسبتاً جدید و مدرن است. تصور اینکه مردم هزاران سال پیش از آب با درجه خلوصی که امروزه می توانیم به دست آوریم لذت ببرند، سخت است. با این حال، در حالی که روش ها تغییر کرده اند، تصفیه آب سابقه ای به هزاران سال پیش دارد.

بیایید توسعه تصفیه آب را از مبدأ آن، از طریق توسعه شیوه های جدید و مدرن ردیابی کنیم.

تاریخچه تصفیه آب از دوران باستان شروع شده است:

نوشته‌های یونان باستان و سانسکریت مربوط به ۲۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح، روش‌هایی را برای تصفیه آب توصیه می‌کنند. حتی در آن زمان، مردم می‌دانستند که آب را می‌توان با گرما تصفیه کرد، و تصفیه شن و ماسه، جوشاندن و صاف کردن را انجام می‌دادند.

انگیزه اصلی آنها در انجام این کار این بود که طعم آب را بهتر کنند، زیرا آنها هنوز نمی توانستند بین آب تمیز و آب کثیف تمایز قائل شوند. آنها می دانستند که سعی می کنند کدورت آب را کاهش دهند، اما چیز زیادی در مورد آلودگی شیمیایی یا میکروارگانیسم ها نمی دانستند.

اصل انعقاد در تاریخچه تصفیه آب

اولین بار مصری ها اصل انعقاد را در حدود 1500 سال قبل از میلاد کشف کردند. آنها از زاج برای رسیدن به نشست ذرات معلق استفاده کردند، همانطور که روی دیوار مقبره آمنوفیس دوم و رامسس دوم نشان داده شده است.

بقراط

بقراط برای اولین بار شروع به کشف خواص درمانی آب در حدود 500 سال قبل از میلاد کرد. او غربال آب را اختراع کرد و آستین بقراطی(Hippocratic sleeve)، اولین فیلتر کیسه ای را ایجاد کرد. این اختراع اخیر توانست رسوباتی را که به آب مزه یا بوی بدی می‌داد از بین ببرد.

بین 300 تا 200 قبل از میلاد، روم شروع به ساخت قنات های خود کرد و ارشمیدس پیچ آب(Water screw) خود را اختراع کرد.

قنات ها در تاریخچه تصفیه آب

در قرن هفتم قبل از میلاد، آشوری ها اولین سازه را برای انتقال آب ساختند، سازه ای به ارتفاع 32 فوت و طولی نزدیک به 100 فوت که آب را نزدیک به 50 مایل از یک دره به نینوا می رساند.

رومی‌ها بعداً خودشان شروع به ساختن بسیاری از این سازه‌ها کردند و آنها را قنات نامیدند که از واژه‌های لاتین «آب» و «سرب» است. قنات ها سازه های پیچیده ای بودند که تنها با استفاده از نیروی گرانش آب را برای مسافت های طولانی منتقل می کردند. آنها شهرهای بزرگ و مناطق صنعتی امپراتوری روم را تامین کردند.

رم به تنهایی یازده مورد از این قنات ها را ساخت و بیش از 250 مایل از آنها را در طول 500 سال ساخت. بیشتر آنها در زیر زمین ساخته شدند تا از آلودگی و جنگ در امان باشند. آنها روزانه بیش از 250 میلیون گالن آب را به رم می‌رسانند و بسیاری از آنها هنوز در اسپانیا، ترکیه، آلمان و فرانسه هستند. امروزه بسیاری از تکنیک های مورد استفاده در این قنات ها برای ساخت سیستم های حمل و نقل آب مدرن مورد استفاده قرار می گیرند.

پیچ آب

پیچ آب، پیشرو بسیاری از پمپ های صنعتی امروزی.

مهندس سبز ارشمیدس بین 287 تا 212 قبل از میلاد زندگی می کرد. یکی از اختراعات او ماشینی بود برای رساندن آب به سطح بالاتر از یک حجم کم آب. این به شکل یک پیچ بسیار بزرگ در داخل یک لوله توخالی است که آب را به بالا پمپ می کند.

پیچ ارشمیدس در ابتدا برای حذف آب از آب‌ها و معادن کشتی و همچنین برای کمک به آبیاری زمین‌های کشاورزی استفاده می‌شد. طراحی او هنوز برای انتقال آب به مناطق مرتفع امروزی، مانند شهر هلندی Zoetermeer استفاده می شود. مهمتر از آن، به عنوان پایه ای برای بسیاری از پمپ های صنعتی مدرن عمل می کند.

تصفیه آب پس از محو شدن دوباره متولد می شود

نمک زدایی

سر فرانسیس بیکن در سال 1627، زمانی که آزمایش هایی را در مورد نمک زدایی آب دریا آغاز کرد، پیشرفت روش های تصفیه آب را دوباره آغاز کرد. او سعی کرد از فیلتر شنی برای فیلتر کردن نمک از آب شور استفاده کند. آزمایش او موفقیت آمیز نبود، اما او زمینه را برای مشارکت سایر دانشمندان در این زمینه فراهم کرد.

اولین فیلترهای آب در تاریخچه تصفیه آب

محققان اولین فیلترهای آب متشکل از زغال چوب، پشم و اسفنج برای مصارف خانگی در سال 1700 ساختند. سپس رابرت تام اولین تصفیه خانه آب شهری را در سال 1804 در اسکاتلند طراحی کرد. تصفیه در آنجا از فیلتر شنی آهسته استفاده کرد و آنها آب را با گاری اسبی توزیع کردند. لوله های آب سه سال بعد نصب شد و این ایده مطرح شد که همه باید به آب آشامیدنی سالم دسترسی داشته باشند. متأسفانه، این هنوز در همه جای دنیا حتی تا به امروز به واقعیت تبدیل نشده است.

سپس، در سال 1854 محققان دریافتند که اپیدمی وبا از طریق آب سرایت می‌کند و شیوع آن در مناطقی که فیلترهای شنی داشتند، شدت کمتری داشته است. جان اسنو متوجه شد که علت آن آلودگی آب فاضلاب به پمپ آب است و از کلر برای تصفیه آن استفاده کرد. این به ایجاد عمل ضد عفونی آب و کلرزنی کمک کرد.

آب بو و طعم خوبی داشت، بنابراین این زمانی بود که آنها متوجه شدند که این برای تضمین ایمنی آب کافی نیست. در نتیجه، شهرها شروع به نصب فیلترهای آب شهری کردند و مقررات دولتی آب شروع به عادی شدن کرد.

تصفیه آب به مدرنیته پیشرفت می کند

فیلترهای شنی

آمریکا در دهه 1890 شروع به ساخت فیلترهای شنی بزرگ کرد. فیلتر شنی سریع از فیلتر شنی آهسته بهتر عمل کرد و آنها از یک جریان جت برای تمیز کردن فیلتر و بهبود ظرفیت آن استفاده کردند. محققان همچنین دریافتند زمانی که ابتدا آب را با انعقاد و ته نشینی تصفیه کنید، فیلتراسیون بهتر عمل می کند. در همان زمان، کلرزنی آب گسترده تر شد و بیماری های ناشی از آب مانند وبا و حصبه کمتر مورد توجه قرار گرفتند.

کلر زنی

مدت زیادی نگذشته بود که کلرزنی عوارض جانبی منفی را آشکار کرد. تبخیر کلر با بیماری های تنفسی مرتبط بود و کارشناسان شروع به جستجوی جایگزین کردند. هیپوکلریت کلسیم و کلرید آهن برای اولین بار در بلژیک در سال 1902 و ازن برای اولین بار در فرانسه در سال 1906 استفاده شد. مردم همچنین شروع به استفاده از فیلترهای آب خانگی کردند تا از اثرات منفی کلر خود جلوگیری کنند.

نرم کننده آب

نرم کننده آب در سال 1903 برای نمک زدایی آب اختراع شد. سپس در سال 1914 استانداردهایی بر اساس رشد کلیفرم برای آب آشامیدنی در ترافیک عمومی اجرا شد. با این حال، تا دهه 1940 بود که این استانداردهای آب در منابع آب شهری اعمال شد. از آنجا، سی سال دیگر قبل از قانون آب پاک در سال 1972 و قانون آب آشامیدنی سالم در سال 1974 بود که این اصل را ایجاد کرد که همه حق دارند از آب سالم برخوردار باشند.

آلودگی صنعتی

این همچنین زمانی بود که نگرانی های عمده بهداشت عمومی در مورد آب آشامیدنی از باکتری های بیماری زا به آلاینده های مصنوعی مانند آفت کش ها، مواد شیمیایی و لجن صنعتی تغییر مکان داد. مقررات جدید به آلودگی آب و ضایعات ناشی از فرآیندهای صنعتی می‌پردازد و تصفیه خانه‌های آب با تهدیدات جدید سازگار شده‌اند. آنها تکنیک های جدیدی از جمله جذب کربن فعال، هوادهی و لخته سازی را به کار گرفتند.

در دهه 1980، محققان اولین غشاها را برای سیستم های اسمز معکوس ساختند. بلافاصله پس از آن، کارخانه های تصفیه آب به طور منظم ارزیابی خطر آب را آغاز کردند.

امروزه بیشتر آزمایش‌ها در تصفیه آب بر کاهش اثرات ضدعفونی کلر مانند تشکیل تری هالومتان و خوردگی لوله‌های آب مبتنی بر سرب متمرکز است.

تماس با ما: