نوشته‌ها

روش حذف نیترات از آب آشامیدنی

نیترات ها یکی از رایج ترین آلاینده های هستند که صاحبان چاه ها با حذف آنها از منبع آب مواجه می شوند. نیترات ها ترکیباتی هستند که به طور طبیعی در داخل زمین وجود دارند، اما در سطوح بالایی در بخش های کشاورزی و نواحی روستایی یافت می شوند.

حذف نیترات از آب با اسمز معکوس

یکی از کاربردی ترین روش ها برای کاهش مقدار نیترات موجود در آب های آشامیدنی، استفاده از روش اسمز معکوس می باشد که بر خلاف رفتار کلیه های انسان و ریشه درختان عمل می کند. در صنعت از این روش بیشتر به عنوان آب شیرین کن صنعتی RO استفاده میشود، اما نکته مهم این است که با توجه به نوع غشا می توان آلاینده های مختلفی را از آب به کمک این تجهیزات حذف نمود.

پس از انتخاب غشای مناسب و متناسب با دمای آب، نوع آلاینده ها و TDS و غیره می توان شرایط را به گونه ای فراهم نموده که یون های نیترات موجود در آب اجازه عبور از ممبران را پیدا نکنند. علیرغم بازدهی بسیار بالای این روش، انباشته شدن حجم بالایی از یون های نیترات بر روی سطح غشا لازم است به صورت دوره ای با یکی از روش های شستشوی ممبران کارایی دستگاه در سطح مطلوبی حفظ شود. هر چه مقدار این یون ها از سطح استاندارد نیترات در آب آشامیدنی بیشتر و TDS نیز بالاتر باشد، فاصله شستشوی ممبران ها کوتاه تر خواهد بود و به همین نسبت نیز بازدهی دستگاه کاهش پیدا می کند.

حذف نیترات از آب با روش های بیولوژیکی

از دیگر پاسخ هایی که برای سوال، چگونه نیترات آب را از بین ببریم می توان ارائه داد، استفاده از روش های بیولوژیکی می باشد. همان طور که در تصفیه بیولوژیکی فاضلاب از میکروارگانیسم ها برای از بین بردن مواد آلی و غیر آلی استفاده میشود، برای کاهش مقدار نیترات نیز می توان این شیوه را به کار برد. این روش ها بیشتر برای محیط های صنعتی مورد استفاده قرار گرفته و نیترات موجود در آب توسط باکتری های مختلف در نهایت به نیتروژن تبدیل میشود.

یکی از روش های نوین بیولوژیکی برای از بین بردن نیترات موجود در آب، استفاده از باکتری های اتوتروفیک می باشد که در دو دسته کلی تقسیم میشوند و برخی آنها بر پایه هیدوژن بوده و گروه دیگر سولفور می باشند. با استفاده از این روش بیولوژیکی می توان به کمک لجن نیترات های موجود در آب های زیر زمینی را با قیمت کم و سرعت زیاد کاهش داد. از مهم ترین ویژگی های حذف نیترات به روش های بیولوژیکی می توان به حفظ کیفیت آب اشاره نمود.

حذف نیترات با الکترولیز

یکی از آسان ترین روش ها که با صرف هزینه کم حجم بسیار زیادی از نیترات موجود در آب را می توان با آن حذف نمود، روش الکترودیالیز می باشد. به منظور پیاده سازی این روش ها به تجهیزات زیادی نیاز نبوده و تنها با دو الکترود و دو غشا کاتدی و آندی می توان شرایط را برای جداسازی نیترات فراهم نمود. قرار گرفتن الکترودها درون آب و اتصال آنها به منبع انرژی الکتریکی باعث میشود تا نیترات ها امکان عبور از ممبران های نیمه تراوا را پیدا ننموده و آب بدون نیترات از منبع خارج شود. با توجه به مقدار نیترات موجود در آب و TDS میزان بازدهی این روش متغیر می باشد، اما این روش برای محیط های صنعتی کاربرد زیادی نخواهد داشت.

حذف نیترات از آب آشامیدنی با تبادل یونی

تبادل یونی یکی از روش های بسیار رایج برای کاهش سختی آب می باشد که توسط دانه های رزین انجام شده و یون های موجود در با کلرید رزین آنیونی و کاتیونی جایگزین میشوند. مساله بسیار مهم برای استفاده از این روش برای کاهش مقدار نیترات، انتخاب رزین های متناسب با این گروه از یون ها می باشد. علاوه براین، همان طور که ممبران های اسمز معکوس به صورت دوره ای نیاز به شستشو دارند، جایگزینی مداوم کلرید رزین با یون های نیترات موجود در آب منجر به کاهش کارایی آنها می گردد.

به منظور افزایش بازدهی این روش لازم است با یکی از روش های احیای رزین، سطح بستر رزینی شستشو داده شده و کارایی آنها افزایش پیدا کند. از جمله روش های متداول برای این منظور استفاده از محلول آب و نمک می باشد که تاثیر زیادی بر احیای مجدد بستر رزینی خواهد داشت.

 

روش های شیمیایی برای حذف نیترات از آب

در تصفیه خانه ها و محیط های صنعتی از مواد شیمیایی مختلف از جمله آلومینا و منیزیم برای از بین بردن استر اسید نیتریک های موجود در آب استفاده می کنند. بر اثر واکنش هایی که این مواد با استر اسید نیتریک آب برقرار می کنند، نیتروژن تولید میشود که خطرات آن در سطح کمتری قرار دارد. این روش ها که بیشتر برای محیط های صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد، نیاز به تجهیزات زیادی نداشته و مدیریت آسان بوده و خروجی آب های تصفیه شده به این روش قابلیت اعتماد خوبی دارند.

به عنوان یک نتیجه گیری کلی می توان گفت، مقدار استر اسید نیتریک، سایر مواد آلاینده موجود در آب و مقدار آنها، درجه سختی آب، PH و شریط دمایی و همچنین میزان بودجه مورد نظر و مقدار آب همگی بر انتخاب روش های حذف نیترات از آب تاثیرگذار می باشند.

 

 

ممبران چیست؟

از مهم ترین مشکلات در قرن بیست و یکم می توان به افزایش بی رویه جمعیت اشاره کرد .

طبق تحقیقات و آمارهای بدست آمده : جمعیت تا سال 2150 با دو برابر افزایش ، از مرز 5/11 میلیارد نفر عبور خواهد کرد .

چنین انفجار جمعیتی ، بروز مسائلی از قبیل سوء تغذیه ، قحطی ، آلودگی ، بیماری های واگیردار ، خشکسالی و بحران ها را به دنبال خواهد داشت .

همان طور که می دانید آب نقش کلیدی را در نجات انسان بازی می کند ؛ بنابراین آبیاری ، نمک زدایی یا شیرین کردن آب و فیلتراسیون آن پر اهمیت ترین فناوری هزاره سوم محسوب می شوند .

در دنیای امروز بسیاری از سیستم های تصفیه آب و تکنیک های تصفیه ، به طور وسیعی گسترش یافته اند تا بتوانند به تولید آب سالم کمک کنند.

 

 

 

 

فرایند تصفیه آب

برای اینکه با روش های تصفیه آب آشنا شویم  ، باید اول آلودگی های موجود در آن را بشناسیم .

به دلیل متنوع بودن انواع این آلودگی ها  فقط به ذکر مهم ترین آن ها اکتفا کرده و از توضیح آن ها صرف نظر می کنیم.

این آلودگی ها عبارتند از :

  • مواد بیماری زای میکروبی
  • آلودگی های آلی فرار
  • آلودگی های آلی مصنوعی
  • تری هالومتان ها
  • رادیواکتیو
  • سولفور
  • کلریدها
  • سرب و مس
  • آنتیموان
  • فلوراید
  • نیترات
  • آرسنیک
  • پنبة نسوز
  • عوامل سختی
  • گل آلودگی
  • رنگ

 

روش های متداول تصفیه آب چیست؟

هر عملی که باعث تغییر ترکیب شیمیایی و رفتار طبیعی منبع پر از آب شود ، تصفیه آب نام دارد .

روش های تصفیه به سه دسته تقسیم شده اند : تصفیه فیزیکی و شیمیایی و زیستی (بیولوژیکی) .

انواع روش های تصفیه فیزیکی  : غربال کردن ، فیلتراسیون ماسه ای ، فیلتراسیون کارتریجی ، فیلتراسیون توسط آلومینای فعال شده ، فیلتراسیون توسط کربن فعال شده و فیلتراسیون توسط ممبران ها .

انواع روش های تصفیه شیمیایی  : انعقاد و فیلتراسیون ، تعویض یونی ، کاهش سختی (نرم سازی ) توسط آهک ، گندزدایی ، تقطیر ، دمش هوا ، تنظیمPH

انواع روش های تصفیه زیستی آب : تصفیه هوازی و تصفیه بی هوازی که جهت تصفیه پساب استفاده می گردد.

 

دسته بندی ممبران از لحاظ ترکیب شیمیایی و ساختار فیزیکی

ممبران ها در حالت کلی به دو دسته ایزوتروپ و غیرایزوتروپ تقسیم بندی می شوند .

ممبران های ایزوتروپ از لحاظ ترکیب شیمیایی و فیزیکی در طول سطح مقطع خود یکسان هستند .

در حالی که ممبران های غیر ایزوتروپ در طول سطح مقطع خود یک دست نبوده و شامل لایه هایی هستند که از لحاظ ساختار و یا ترکیب شیمیایی با یکدیگر فرق می کنند .

 

دسته بندی ممبران از لحاظ اندازه حفره

  1. اسمز معکوس
  2. نانوفیلتراسیون
  3. اولترافیلتراسیون

 

دسته بندی ممبران از لحاظ جنس

ممبران پلیمری (آلی)

این نوع ممبران بر پایه ی ساختار فیزیکی خود به سه دسته هموژن (متقارن) ، غیرهموژن (نامتقارن ) و کامپوزیتی دسته بندی می شوند.

ممبران غیرآلی

ممبران های غیر آلی با استفاده از موادی مانند سرامیک ها ، فلزات ، گرافیت یا ترکیب آنها تولید می شوند اما در این مقاله منظور از ممبران های غیرآلی  انواع سرامیکی آن می باشد و تمرکز فقط بر روی همین دسته است .

هدف از ساخت ممبران های سرامیکی کاهش و یا حذف برخی محدودیت های پلیمری است   .

این ممبران ها در شرایط سخت به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند ؛ یعنی موقعیتی که ممبران پلیمری عملکرد مطلوبی نداشته باشد و یا قادر به انجام فرایند نخواهند بود .

اکسید های فلزی (آلومینا، زیرکونیا، تیتانیا، ..)

دسته بندی ممبران از لحاظ مدول

ممبران لوله ای Tubular Membrane

طراحی این ممبران خیلی آسان است به این گونه که ممبران مورد نظر یا در درون یک لوله متخلخل قرار می گیرد و یا بر روی سطح داخلی لوله ، پوشش داده می شود و محلول به درون لوله پمپ می گردد .

ممبران مارپیچی Spirally Wound Membrane

در این ممبران ها یک ورقه مسطح که می تواند چندین لایه داشته باشد به دور یک هسته مرکزی پیچیده می شود.

این نوع ممبران درون یکسری لوله نصب می شود ، به گونه ای که محلول ورودی از یک انتها وارد شده ، به صورت عرضی در درون ممبران نفوذ کرده و در ادامه به سمت لوله مرکزی هدایت و جمع آوری خواهد شد

ممبران الیاف توخالی Hollow Fiber Membrane

در این ممبران ها از الیافی توخالی استفاده می شود به طوری که قطر خارجی آن کمتر از 200میکرون است .

این الیاف دارای یک پوسته نازک و متراکم (ممبران) بوده که از نفوذ آلودگی ها جلوگیری کرده و تنها به محصول اجازه عبور می دهند .

ممبران تخت Flat Membrane

این نوع مدول ، ساده ترین شکل ممبران است.

اولین ممبران نیمه نفوذ پذیری که تولید شد از لحاظ هندسی ، تخت بوده است.

 

نگران تامین قطعات و تعمیر آن نباشید

شرکت آوین گستر البرز تمامی قطعات مورد نیاز دستگاه های آب شیرین کن ، تصفیه آب صنعتی

و سیستم های ضد عفونی کننده خود را تامین کرده و درصورت بزور هرگونه مشکل فنی نسبت

به تعمیر و ویا تعویض آنها اقدام خواهد کرد.