کدورت آب و رفع آن

حذف کدورت، از سه جنبه زیبا شناسی، گرفتگی فیلترها و گندزدایی دارای اهمیت است. به دلیل وجود ارتباط بین کدورت و بعضی از مشخصه های میکروبی از جمله کیست ژیاردیالامبلیا، کدورت به عنوان شاخصی غیر مستقیم در تعیین راندمان حذف یا میزان حضور این عوامل در نظر گرفته می شود.

کدورت آب معیاری برای میزان جذب یا پراکندگی نور، در اثر وجود ذرات معلق و کلوئیدی در آب است که می تواند علاوه بر بد کردن ظاهر آب باعث انسداد در مجاری انتقال آب و نشان دهنده غیر سالم بودن آب (البته به صورت غیر مستقیم) باشد. وجود کدورت در آب می تواند مانع ضدعفونی کردن مناسب آب و حذف پاتوژن ها (میکروب های بیماری زا) شود.

قسمت عمده کدورت در آب های سطحی، ناشی از فرسایش مواد کلوئیدی نظیر خرده سنگ ها، خاک رس، اکسیدهای فلزی ناشی از فرسایش خاک و مجاورت منابع آب با فعالیت های صنعتی است. کدورت با جذب نور، مانع عبور نور از آب می شود بر همین اساس کدورت را بعنوان یک عامل غیر مستقیم آلودگی آب می شناسند. مطالعات نشان می دهد فرسایش خاک در نزدیکی منابع آب های سطحی و وقوع سیلاب دو عامل اصلی کدورت آب های آشامیدنی در ایران هستند.

روش های رایج کاهش کدورت آب

میزان کدورت اولیه آب، تأثیر بسیار زیادی را در راندمان حذف کدورت از آن دارد، هر چه میزان کدورت اولیه بالاتر باشد، راندمان روش های حذف کدورت بالاتر خواهد بود. این امر ناشی از افزایش تعداد ذرات معلق و کلوئیدی موجود در آب و افزایش احتمال برخورد بین آن ها برای تشکیل ذرات درشت تر است.

براساس استاندارد آب آشامیدنی ایران، حداکثر مقدار مجاز کدورت NTU ۵ و حد مطلوب آن کمتر یا مساوی ۱ است (NTU=Nephelometric Turbidity Unit).

منعقد کننده های پلیمری و معدنی

روش های مختلفی برای حذف یا کاهش کدورت وجود دارد که رایج ترین آن ها استفاده از مواد منعقد کننده است. دو گروه اصلی از مواد مورد استفاده در فرآیندهای انعقاد و لخته سازی، عبارتند از منعقد کننده های آلی و معدنی (غیرآلی). منعقد کننده های آلی، خود شامل پلی الکترولیت های کاتیونی و آنیونی و پلیمرهای غیریونی هستند. متداول ترین مواد منعقد کننده در کاهش کدورت نمک های آهن و آلومینیوم هستند:

• فرو سولفات
• سولفات فریک
• کلراید فریک
• سولفات آلومینیم (آلوم)
• پلی فریک سولفات PFS
• پلی آلومینیم کلراید PAC

در حال حاضر استفاده از این مواد که همگی مصنوعی یا معدنی هستند، بسیار رایج است. مطالعات نشان می دهد استفاده از این مواد شیمیایی در فرآیندهای تصفیه آب باعث بروز خطراتی برای سلامتی می شود.

اکثر پلیمرهای مصنوعی و معدنی، زیست تخریب پذیر نیستند و ممکن است تا سال ها در طبیعت یا داخل بدن باقی بمانند. استفاده از این منعقد کننده ها در بعضی از کشورها مانند سوئیس و ژاپن ممنوع بوده در کشورهای آلمان و آمریکا نیز برای مصرف این مواد در سامانه های تصفیه آب، مقرراتی وضع شده است.

دانستن مقدار بهینه pH در فرآیند انعقاد شیمیایی در روش های حذف کدورت، بسیار مهم است و کارایی ماده منعقد کننده را به شدت تحت تأثیر قرار می دهد. این مسأله، یکی از محدودیت های مهم کاربرد منعقد کننده های متداول در فرآیندهای تصفیه آب است. در فرآیندهای تصفیه آب، یکی از فاکتورهای تأثیرگذار در مورد انتخاب ماده منعقد کننده مناسب. برای روش های حذف کدورت از آب، pH نهایی است.

نتایج آزمایش های مربوطه نشان می دهد که از لحاظ فاکتور pH کارایی بیو پلی مر کاتیونی کیتوسان، نسبت به منعقد کننده معدنی پلی آلومینیم کلراید بهتر است. زیرا ماده منعقد کننده کیتوسان، مقادیر pH نهایی نمونه های آب را به اندازه ناچیزی کاهش می دهد به گونه ای که اختلاف مقادیر نهایی و اولیه pH محسوس نمی باشد.

آلترا فیلتراسیون

آلترا فیلتراسیون روشی در تصفیه آب می باشد که به وسیله آن می توان ذرات معلق، عوامل کدورت، TSS و گل و لای موجود در آب را به طور کامل از بین برد. در این روش ذرات بزرگتر از ۱ نانومتر را به طور کامل حذف می شوند.

روش های نوین کاهش کدورت آب

محدودیت های روش های رایج باعث شده تا ما به دنبال استفاده از روش های نوین باشیم. چند نمونه از روش های نوین برای حذف کدورت آب عبارتند از:

1- بیوپلیمرهای منعقد کننده

امروزه برای جایگزین کردن منعقد کننده های شیمیایی از منعقد کننده های طبیعی استفاده می شود. این دسته از منعقد کننده ها به دلیل زیست تخریب پذیری و نداشتن اثرات بیولوژیکی بسیار در حال توسعه هستند. یک نمونه از این دسته منعقد کننده ها کیتوسان است. کیتوسان یک لخته ساز مؤثر و بسیار قوی برای حذف کدورت از آب است که می تواند انواع آلاینده های محلول در آب را حذف کند. این دسته از منعقد کننده ها علاوه بر رفع مشکلات مربوط به منعقد کننده های معدنی و مصنوعی می تواند باعث حذف یا کاهش عوارض بهداشتی استفاده از مواد معدنی شود.

2- انعقاد الکتریکی

در روش انعقاد الکتریکی از فلزاتی مثل آلومینیوم و آهن بعنوان الکترود استفاده می شود. این فلزات در اثر عبور جریان و قرار گرفتن در داخل آب، هیدرولیز شده و تولید یون هایی با بار مثبت می کنند. در ادامه ذرات کلوئیدی با بار منفی، یون های مثبت را جذب کرده و خنثی می شوند. در نتیجه این خنثی سازی هسته اصلی انعقادی که قابلیت ته نشین شدن را دارد، تشکیل می شود.

از جمله مزایای این روش اینست که نیاز به مواد شیمیایی گران قیمت ندارد و لخته هایی ایجاد می شود، بسیار بزرگتر از لخته های ایجاد شده توسط مواد منعقد کننده شیمیایی است و همچنین پایداری بیشتری در برابر اسیدها دارند که باعث افزایش بازده این روش می شود.

منبع: واتک