حذف فلزات سنگین از پساب

برای حذف فلزات سنگین از پساب می توان از فرآیندهای جذب به طور گسترده استفاده کرد. پرکاربردترین جاذب کربن فعال است که بهترین نتایج را می دهد اما هزینه بالا استفاده از آن را محدود می کند. هزینه تولید و بازسازی بالایی دارد. از آنجایی که جهان امروز با کمبود منابع آب شیرین مواجه است، جستجوی جایگزین هایی که بار منابع موجود را کاهش می دهد، اجتناب ناپذیر است.

همچنین، فلزات سنگین حتی در غلظت های کمی سمی هستند، بنابراین یک روش ایمن برای حذف آنها از نظر زیست محیطی نیاز به جاذب های کم هزینه را ایجاب می کند. جذب سطحی یک تکنیک مقرون به صرفه است و به دلیل حداقل مزیت دفع زباله، شناخته شده است. این فصل بر روی فرآیند جذب و انواع جاذب های موجود امروزی تمرکز دارد. همچنین شامل جاذب‌های کم‌هزینه از زباله‌های کشاورزی تا زباله‌های صنعتی است که شرایط واکنش جذب را توضیح می‌دهد. مقرون به صرفه بودن، کاربرد فنی و در دسترس بودن آسان مواد خام با تأثیر منفی کم بر سیستم، پیشرو در انتخاب جاذب ها هستند.

1. توضیحات

فلزات سنگین عناصر سمی با وزن مخصوص بیشتر از 5 گرم بر سانتی متر مکعب هستند، به عنوان مثال. روی، آهن، مس، کروم، جیوه، سرب، نیکل، کو و غیره.

منابع طبیعی اصلی فلزات سنگین شامل فرآیندهای آتشفشانی، هوازدگی سنگ ها و فرسایش خاک است.

در حالی که منابع انسانی شامل فرآوری مواد معدنی، احتراق سوخت و فعالیت‌های صنعتی مانند استخراج معدن، فرآوری فلزات، کودهای شیمیایی و تولید رنگ و غیره است.

موجودات زنده منجر به اثرات زیست محیطی می شوند. فلزات سنگین توسط گیاهان جذب می‌شوند که از طریق زنجیره‌های غذایی در حیوانات و انسان‌ها بزرگ‌نمایی می‌شوند و به دلیل سرطان‌زایی‌شان اثرات منفی جدی بر سلامتی ایجاد می‌کنند .

جدول 1 حداکثر سطح آلاینده (MCL) در آب آشامیدنی ارائه شده توسط USEPA  همراه با اثرات مضر آنها را نشان می دهد.

[caption id="attachment_4158" align="alignnone" width="712"] حذف فلزات سنگین از پساب[/caption]

 جدول 1

 

اثرات مضر فلزات سنگین

فلزات سنگین تمایل زیادی به تشکیل کمپلکس دارند، واکنش پذیری بالایی دارند و فعالیت بیوشیمیایی بیشتری دارند که باعث می شود در محیط بسیار پایدار باشند. آنها از طریق محیط آبی منتقل می شوند و می توانند در منابع آب و خاک متمرکز شوند. این باعث می شود که آنها برای انواع شکل های زندگی و محیط زیست بسیار خطرناک باشند. از این رو، حذف این فلزات سمی از فاضلاب قبل از تخلیه برای جلوگیری از عواقب زیانبار بیشتر ضروری است.

برای حذف فلزات سنگین از پساب از روش های مرسوم مانند فیلتراسیون غشایی، رسوب شیمیایی، تبادل یونی و غیره برای حذف فلزات سنگین از فاضلاب استفاده می شود. با این حال، این روش ها از معایبی مانند راندمان پایین، نیاز به انرژی بالا، رسوب مواد سمی، ناکارآمدی هزینه و غیره رنج می برند.

برای گذر از این معایب، فرآیندهایی مانند جذب مورد بررسی قرار می گیرند، زیرا به میزان زیادی بر فراهمی زیستی و انتقال فلزات سمی تأثیر می گذارد. این روش کم هزینه و کارآمد برای پاکسازی فلزات سنگین از فاضلاب است. فرآیند جذب اغلب در بسیاری از موارد برگشت پذیر است، بنابراین جاذب را می توان دوباره بازسازی کرد و مزیت دیگری به این فرآیند اضافه کرد. عوامل زیادی مانند دما، pH، غلظت اولیه، زمان تماس و سرعت چرخش بر کارایی جاذب ها تأثیر می گذارد.

1.1 مروری بر فرآیند جذب

جذب یک پدیده سطحی است که در آن محلولی حاوی ماده جاذب بر روی سطح یک جاذب جذب می شود. پدیده جذب می تواند دو نوع باشد. یکی فیزیو جذب است که در آن ماده جاذب به دلیل نیروهای واندروالس به جاذب متصل می شود و دیگری جذب شیمیایی است که به دلیل واکنش های شیمیایی بین جاذب و جاذب اتفاق می افتد. فیزیوجذب برگشت پذیر، ضعیف و معمولا گرماگیر است، در حالی که جذب شیمیایی برگشت ناپذیر، انتخابی و گرمازا است .

1.2 ایزوترم جذب و مدل ها

ایزوترم های جذب، نمایش هایی هستند که مقدار املاح جذب شده روی سطح جاذب را در واحد وزن به عنوان تابعی از غلظت تعادل در دمای ثابت تخمین می زنند. ایزوترم های لانگمویر و فروندلیچ که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند، فرآیند جذب را توصیف می کنند. برخی مدل‌های دیگر نیز استفاده می‌شوند مانند Redlich و Peterson ، Radke و Prausnitz ، Sips، Toth [33] و Koble و Corrigan .

1.3 انواع جاذب ها

جاذب‌ها معمولاً بر اساس منشأ آنها یعنی طبیعی و مصنوعی طبقه‌بندی می‌شوند. جاذب های طبیعی شامل خاک رس، مواد معدنی، زغال سنگ، سنگ معدن و زئولیت می باشد. در حالی که جاذب های مصنوعی از ضایعات صنعتی، ضایعات کشاورزی، لجن زباله و غیره تهیه می شوند.

[caption id="attachment_4166" align="alignnone" width="550"] حذف فلزات سنگین از پساب[/caption]

2. حذف فلزات سنگین از پساب با جذب سطحی

جذب سطحی در مقایسه با سایر فن آوری های تصفیه فاضلاب برای حذف فلزات سنگین، یک روش کارآمد و مقرون به صرفه فرض می شود. مزیت اصلی این روش تولید پساب با کیفیت بالا است. فرآیند جذب نسبت به سایر فرآیندها برتری دارد زیرا یک روش اقتصادی برای اصلاح فلزات سنگین است.

در بیشتر موارد، جاذب را می توان دوباره بازسازی کرد و می توان از آن بیشتر استفاده کرد . استفاده از جذب آسان است و هیچ گونه آلاینده سمی تولید نمی کند، از این رو یک تکنیک دوستدار محیط زیست است.

معیارهای برجسته انتخاب جاذب ها عبارتند از:

• مقرون به صرفه بودن،
• سطح و تخلخل بالا،
• توزیع گروه های عاملی و قطبیت آنها
•  جاذب های معمولی و تجاری شامل کربن فعال، زئولیت ها، گرافن ها و فولرن ها  و نانولوله های کربنی می باشند

کربن‌ها و مشتقات آن‌ها به دلیل کارایی جذب بالا، پرکاربردترین جاذب‌ها هستند. توانایی استثنایی آن‌ها از ویژگی‌های ساختاری آن‌ها ناشی می‌شود که به آن‌ها سطح وسیعی را با تغییرات شیمیایی آسان می‌دهد که آنها را برای طیف گسترده‌ای از آلاینده‌ها به طور جهانی قابل قبول می‌کند.

کربن های فعال از چند نقص رنج می برند که استفاده از آنها را بسیار محدود می کند. ساخت آنها گران است. دفع کربن فعال مصرف شده دشوار است و بازسازی آنها دشوار و مقرون به صرفه نیست. بنابراین، تحقیقات گسترده ای در زمینه جاذب های کم هزینه انجام شد. جاذب های غیر متعارف ارزان هستند، به وفور در دسترس هستند و به دلیل ساختار متنوع خود که یون های آلاینده را به هم متصل می کنند، ظرفیت کمپلکس کنندگی بالایی دارند. آنها از زباله های کشاورزی تا لجن زباله های صنعتی و دوغاب مصرف شده را شامل می شوند.

2.1 جاذب کربن فعال برای حذف فلزات سنگین از پساب

کربن فعال (AC) به دلیل کارایی بالا، تخلخل و مساحت سطح بالا، یکی از پرکاربردترین جاذب ها می باشد. این به طور تجاری از کربن سازی مانند زغال سنگ و چوب ساخته می شود، بنابراین گران است و استفاده از آن محدود است. آنها عمدتاً از طریق پیرولیز مواد کربنی در دمای کمتر از 1000 درجه سانتیگراد تولید می شوند.

تهیه کربن فعال شامل دو مرحله است، یکی کربن کردن مواد خام در دمای کمتر از 800 درجه سانتیگراد در اتمسفر بی اثر، دوم فعال سازی محصول تولید شده در دمای بین 950 تا 1000 درجه سانتیگراد. از این رو، بیشتر مواد کربن دار را می توان به عنوان ماده خام برای تولید کربن فعال استفاده کرد، اگرچه ویژگی های محصول نهایی به مواد خام مورد استفاده و شرایط فعال بستگی دارد.

کربن جزء اصلی جاذب کربن فعال است، عناصر دیگری مانند هیدروژن، اکسیژن گوگرد و نیتروژن نیز وجود دارد. آنها به دو صورت پودری و دانه ای تولید می شوند. نوع پودری دارای منافذ بزرگ و سطح داخلی کوچکتر است. در حالی که دانه دانه دارای سطح داخلی بزرگ و منافذ کوچک است. ظرفیت جذب کربن فعال با تخلخل و سطح بالای آن به همراه ساختار شیمیایی آن تعیین می شود. از این رو، سایر مواد خام کم هزینه مانند ضایعات کشاورزی برای افزایش اثربخشی کربن فعال مورد توجه قرار می گیرند.

 

2.2 زئولیت ها

آنها سیلیکات آلومینیومی با ساختار کریستالی هستند که به طور طبیعی وجود دارند یا به صورت صنعتی تولید می شوند. آنها یکی از بهترین جاذب ها برای حذف فلزات سنگین هستند زیرا از مواد معدنی آلومینوسیلیکات هیدراته تشکیل شده اند که از آلومینا و سیلیس به هم پیوسته تشکیل شده اند. آنها دارای ظرفیت تبادل یونی قابل توجه، خواص آب دوست و سطح ویژه بالایی هستند که جاذب های بسیار خوبی برای اصلاح فلزات سنگین می کند .

زئولیتها همچنین می توانند اصلاح شوند که ظرفیت جذب بهتری در مقایسه با آنهایی که اصلاح نشده به دست می آورند. زئولیت NaX یکی از پرکاربردترین زئولیت های نانو اندازه برای حذف فلزات سنگین از فاضلاب است. راد و همکاران نانوزئولیت NaX و سپس نانوالیاف نانوکامپوزیت پلیمر پلی وینیل استات/NaX برای بررسی حذف Cd2+ تهیه شد. حداکثر ظرفیت جذب 838.7mg/g در pH 5.0 گزارش شد.

2.3 مواد معدنی رسی

بنتونیت، یک کانی رسی دارای بالاترین ظرفیت تبادل کاتیونی است، قابل بازیافت و حدود 20 برابر ارزان تر از کربن فعال است. کانی های رسی در مقایسه با زئولیت ها ظرفیت حذف کمتری از فلزات سنگین دارند. اما آنها هنوز به دلیل مزایایی که دارند مانند خواص فیزیکی، شیمیایی و سطحی درخشان استفاده می شوند. جیانگ و همکاران حذف Ni2+، Pb2+، Cu2+ و Cd2+ از فاضلاب با استفاده از خاک رس کائولینیتی مورد مطالعه قرار گرفت و مشخص شد که غلظت Pb2+ از 00/160 به 00/8 میلی گرم در لیتر کاهش یافته است.

2.4 مواد نانوساختار

در دهه گذشته، نانولوله‌های کربنی، فولرن‌ها و گرافن  جایگاه مهمی را در حوزه جذب فلزات سنگین از پساب‌ها اشغال کرده‌اند. آنها دارای خواص مکانیکی و شیمیایی استثنایی، استحکام، ظرفیت تبادل، هدایت الکتریکی و پایداری حرارتی هستند. مساحت سطح بالا همراه با برهمکنش های بین مولکولی متعدد به آنها برتری نسبت به جاذب های دیگر در اصلاح فلزات سنگین می دهد.

2.4.1 نانولوله های کربنی، فولرن ها و گرافن

نانو لوله های کربنی

Iijima نانولوله های کربنی (CNTs) را در سال 1991 کشف کرد. آنها به شکل استوانه ای کربنی دراز با ورقه های گرافیت شش ضلعی پیوسته وجود دارند. آنها دو نوع هستند: CNT تک جداره که دارای یک ورق گرافیتی هستند و CNT های چند جداره که دارای صفحات متعدد هستند. آنها پتانسیل بسیار خوبی را برای فلزات سنگین از فاضلاب برای مس ، سرب،  کروم ، نیکل  و کادمیوم  به تصویر کشیده اند.

CNT

CNT ها به دلیل مزایایی مانند خواص مکانیکی و سطحی خواص الکتریکی و نیمه هادی، جاذب های عالی هستند. آنها همچنین سطح ویژه بالایی (150-1500 متر مربع بر گرم) را فراهم می کنند و وجود مزوپورها کارایی جذب آنها را افزایش می دهد. وجود گروه‌های عاملی مختلف حاوی عناصری مانند اکسیژن، نیتروژن و گوگرد به طور مستقیم و غیرمستقیم بر مکانیسم‌های جذبی که جذب فلزات سنگین را افزایش می‌دهند، تأثیر می‌گذارد.

CNT های اکسید شده همچنین ظرفیت جذب بسیار بالایی را برای حذف Cr6+، Pb2+ و Cd2+ از فاضلاب به تصویر می کشند.

توانایی CNT ها برای تغییر آسان آنها را به جاذب های انتخابی با شایستگی افزایش کارایی جذب تبدیل می کند. آنها به دلیل ویژگی های مکانیکی و سطحی قابل توجه، خواص مکانیکی و مغناطیسی و پایداری بالا، به عنوان جاذب های عالی در زمینه تصفیه فاضلاب معرفی می شوند. اما استفاده از آن به دلیل انباشته شدن محل های فعال توسط ماده جذب محدود شده است. از این رو، فعال سازی نانولوله های کربنی مزیت افزایش مکان های دارای گروه های عاملی را ارائه می دهد که به نوبه خود کارایی جذب آنها را برای حذف فلزات سنگین از آب و فاضلاب افزایش می دهد.

فولرن

کشف فولرن ها در سال 1985 منجر به پیشرفت دیگری در علم جذب شد. آنها یک ساختار قفس بسته حاوی حلقه های کربنی پنج ضلعی و شش ضلعی با فرمول C20+m دارند که m یک عدد صحیح است. راندمان جذب آنها را نیز می توان به مورفولوژی سطح و وجود مزوپورها نسبت داد که میل ترکیبی یونی و سطح ویژه بالاتری را برای اصلاح یون های فلزات سنگین از آب و فاضلاب می دهد. الکسیوا و همکاران مطالعه ای با استفاده از فولرن ها برای حذف Cu2+ انجام داد و مکانیسم را از طریق مدل لانگمویر توضیح داد. حداکثر راندمان جذب 14.6 میلی مول بر گرم بود.

فولرن کروی حاوی 60 اتم کربن بیشتر مورد بررسی قرار گرفته است. ویژگی های قابل توجه آن شامل گروه های عاملی هیدروکسیل و اپوکسی روی سطح، نسبت سطح به حجم زیاد، آب گریزی، میل ترکیبی الکترون بالا و ظرفیت تجمع کم است که آن را برای حذف فلزات سنگین مفید می کند. اما استفاده از آنها اغلب به دلیل قیمت بالا محدود می شود. بنابراین، تحقیقات در مورد ترکیب سایر جاذب های معمولی با فولرن ها انجام شده است. مشخص شد که فولرن‌ها ساختار متخلخل جاذب را افزایش می‌دهند که منجر به افزایش راندمان حذف فلزات سنگین می‌شود. مشخص شد که ظرفیت جذب AC ها 1.5-2.5 برابر پس از ورود فولرن ها به ساختار آنها افزایش یافته است.

گرافن

گرافن در سال 2004 وارد صحنه شد و یک شبکه دو بعدی شش ضلعی از اتم های کربن است. همچنین دارای خواص ساختاری، شیمیایی و مکانیکی است که به استفاده از آن در تصفیه فاضلاب کمک می کند. دارای مساحت سطح بالا، گروه های عاملی فعال و مکان هایی بر روی سطح آن است که ظرفیت جذب آن را افزایش می دهد. گرافن همچنین می تواند با اکسیداسیون فعال شود تا گروه های عاملی را افزایش دهد که ظرفیت جذب برای حذف فلزات سنگین را افزایش می دهد.

2.5 جاذب کم هزینه جهت حذف فلزات سنگین از پساب

اگرچه AC ها پرمصرف ترین جاذب ها هستند، اما استفاده از آنها به دلیل هزینه بالا و بازسازی کم آنها محدود است. همین امر در مورد جاذب های توسعه یافته دیگر مانند نانولوله های کربنی، فولرن ها و نانوکامپوزیت ها نیز صادق است. برای تسریع و موثر ساختن فرآیند تصفیه فاضلاب، جستجوی جاذب هایی که مقرون به صرفه باشند و همچنین دارای راندمان جذب بالا باشند، حیاتی است. بنابراین، نیاز به جاذب های کم هزینه متوجه شد. جاذب های کم هزینه شامل آن دسته از مواد غیر متعارفی هستند که به راحتی در دسترس هستند و عمدتاً پسماندهای کشاورزی و صنعتی مقرون به صرفه هستند.

2.5.1 ضایعات کشاورزی

پسماندهای کشاورزی دارای ترکیبی از لیگنین، سلولز، هیدروکربن ها، قندها، آب و نشاسته به همراه سایر گروه های عاملی هستند که ظرفیت جذب این ضایعات کشاورزی را افزایش می دهد. این ضایعات می توانند از پوست برنج گرفته تا پوسته گندم، پوسته تخم مرغ، پوسته نارگیل، میوه خرما، باگاس، پوست بادام زمینی، پوست میوه، بیوچار و غیره باشند. سپس الک می شوند تا اندازه ذرات مطلوب بدست آید که برای آزمایشات جذب استفاده می شود. آنها همچنین می توانند به کاراکترها تغییر داده شوند و بیشتر فعال شوند تا مکان های جذب را افزایش دهند .

جدول 2 ضایعات مختلف کشاورزی مورد استفاده برای حذف یون های فلزات سنگین را نشان می دهد.

[caption id="attachment_4159" align="alignnone" width="712"] حذف فلزات سنگین از پساب[/caption][caption id="attachment_4160" align="alignnone" width="715"] حذف فلزات سنگین از پساب[/caption]

جدول 2

 

ضایعات کشاورزی برای حذف فلزات سنگین

2.5.2 بیوچار

بیوچار ماده جامد زغالی است که از کربن شدن زیست توده به دست می آید. متداول ترین روش تولید زیست توده از طریق پیرولیز است که تجزیه حرارتی زیست توده در غیاب یا اکسیژن محدود است. بیوچارک‌ها نسبت به AC کربن کمتری دارند، بنابراین کربن، هیدروژن و اکسیژن بیشتری در ساختار آنها باقی می‌ماند. بیوچار پتانسیل قابل توجهی برای پاکسازی فلزات سنگین از پساب نسبت به جاذب های معمولی و کم هزینه نشان داده است. آنها ساختار مزوپور دارند که منجر به مساحت سطح بالا و وجود گروه های عملکردی مختلف می شود و مقدار خاکستر کم آنها را به جاذب های عالی و موثر تبدیل می کند. مواد اولیه مانند پوسته برنج، پوسته ذرت، ضایعات چایو لجن هضم شده  برای حذف استفاده شده است. فلزات سنگین از محلول های آبی و همچنین فاضلاب.

2.6 ضایعات صنعتی

فعالیت‌های صنعتی مقادیر زیادی زباله تولید می‌کنند که معمولاً برای دفع به مکان‌های دفن زباله فرستاده می‌شوند. این پسماندها ظرفیت جذب خوبی دارند و مشکل تصفیه زباله را حل می کنند. مواد زائد مانند خاکستر بادی ، گل قرمز  و سرباره به دلیل ظرفیت قابل توجهی که برای حذف فلزات سنگین از پساب دارند استفاده می شود. بسیاری از جاذب های پسماند صنعتی برای پاکسازی Zn2+ از پساب ها به کار گرفته شده اند. حداکثر ظرفیت جذب برای لیگنین 73.2mg/g، 168mg/g برای لجن زباله و 55.82mg/g برای ضایعات کاساوا بود.

جدول 3 انواع ضایعات صنعتی مورد استفاده برای حذف فلزات سنگین از فاضلاب و محلول های آبی را نشان می دهد.

[caption id="attachment_4161" align="alignnone" width="702"] حذف فلزات سنگین از پساب[/caption]

جدول 3

 

3. مقایسه جاذب های معمولی و غیر متعارف

برای کارآمد بودن فرآیند جذب، انتخاب مناسب ترین جاذب یک مرحله حیاتی است. اساس اصلی انتخاب یک جاذب شامل هزینه کم، ظرفیت جذب بالاو موثر برای طیف وسیعی از آلاینده ها می باشد. تحقیقات گسترده ای در زمینه عملکردها و مکانیسم های جذب معمولی و غیر متعارف شکل گرفته. جاذب های مختلف به دلیل تفاوت در شرایط تولید مواد خام و جاذب، مکانیسم های مختلفی را دنبال می کنند.

به طور عمده چهار مکانیسم برای جذب موثر آلاینده ها وجود دارد. جذب شیمیایی، جذب فیزیکی، تبادل یونی و بارش . دیویس و همکاران بیان کرد که تبادل یون لزوماً مکانیسم جذب را توصیف نمی کند، اما بسیاری از عوامل و مکانیسم های دیگر به موفقیت این فرآیند کمک می کنند. برخی دیگر از محققان نیز مکانیسم های جذب را توضیح دادند .

به وضوح می توان دید که کربن‌های فعال به دلیل سطح ویژه بالا، مورفولوژی سطح مکانیکی و ساختاری و وجود گروه‌های عاملی که می‌توانند اصلاح شوند، خود را به عنوان جاذب درخشان ثابت کرده‌اند. با این حال، جاذب های غیر متعارف به طور فزاینده ای به عنوان جاذب های کم هزینه و موثر استفاده می شوند. تحقیقات متمرکز بیشتر در مورد مهندسی و اصلاح آنها می تواند آنها را با برخی جاذب های جامد تجاری برابر کند.

4. نتیجه گیری

آلودگی فلزات سنگین یکی از خطرناک ترین شرایطی است که امروزه با آن مواجه هستیم. آنها حتی در غلظت های کمی مضر هستند. بسیاری از آنها سرطان زا هستند، باعث نقص مادرزادی می شوند و بسیار کشنده هستند. از این رو لازم است این فلزات سمی از فاضلاب قبل از تخلیه به آب های آزاد حذف شوند. جذب سطحی یکی از این تکنیک‌هاست که نه تنها به پاکسازی فلزات سنگین از پساب می‌پردازد، بلکه با ردپای کم نیز سازگار با محیط‌زیست است.

جاذب هایی مانند اکتیو شده به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند، اما به دلیل هزینه بالای آن محدود است. بنابراین، لازم است به دنبال گزینه‌هایی باشید که پایدار باشند و هدفشان رفع چشم‌انداز بزرگ‌تر مشکل باشد. جاذب های کم هزینه مانند ضایعات کشاورزی، ضایعات صنعتی و بیوچار نه تنها به حذف فلزات سنگین کمک می کنند، بلکه روش های ارزانی نیز هستند. مواد اولیه آنها به راحتی در دسترس است و این جاذب ها به راحتی قابل تولید هستند.

بنابراین، این یک فناوری سبز است که فرآیند تصفیه فاضلاب را تا حد زیادی افزایش می دهد. تحقیقات بیشتر در مورد توسعه جاذب های کم هزینه تر می تواند به اصلاح بیشتر فلزات سنگین کمک کند.

 

[caption id="attachment_4481" align="alignnone" width="300"] حذف فلزات سنگین از پساب[/caption]

تماس با ما:

تماس باما

تصفیه آب کشاورزی

تصفیه آب کشاورزی

منظور از آب کشاورزی آبی است که در مراحل مختلف رشد، برداشت، فرآوری و بسته‌بندی یک محصول کشاورزی به کار می‌رود.

آبی که برای آبیاری زمین‌های کشاورزی استفاده می‌شود، آبی که در زمان استفاده از آفت‌کش‌ها و یا کودهای محلول به کار می‌رود.

آبی که جهت جلوگیری از سرمازدگی و از دست دادن آب محصول، شست‌وشو و یا خنک کردن محصولات کشاورزی مورداستفاده قرار می‌گیرد.

منابع تأمین آب کشاورزی

سه منبع اصلی در تأمین آب کشاورزی وجود دارد:

منابع آب شهری، آب چاه (آب‌های زیرزمینی) و آب‌های سطحی که مخاطرات مربوط به آب کشاورزی با توجه به منبع تأمین آن، متفاوت است.

دولت‌ها وظیفه تأمین آب شهری را بر عهده دارند؛ اما این آب برای زمین‌های کشاورزی روستایی چندان در دسترس نیست.

از طرفی تولید سبزیجات بسیار وابسته به آب است؛ بنابراین بسیاری از مزارع، آب موردنیاز خود را از آب‌های زیرزمینی و یا آب‌های سطحی تأمین می‌کنند.

درصورتی‌که چاه به شکل مناسب و اصولی حفر شود، استفاده از آب آن نسبت به آب‌های سطحی ایمن‌تر است.

عوامل مختلفی بر کیفیت آب چاه تأثیر می‌گذارند؛ مانند مکان آن، نزدیکی به سیستم فاضلاب شهری و تخلخل خاک.

آب‌های سطحی به‌عنوان پرمخاطره‌ترین نوع آب در کشاورزی شناخته می‌شوند و نباید برای کاربردهای حساس نظیر استفاده در آفت‌کش‌ها، کودها و یا شست‌وشوی محصولات به کار روند؛ مگر آن‌که بر روی آن‌ها عملیات تصفیه صورت گیرد.

عوامل زیادی بر کیفیت آب‌های سطحی اثرگذارند که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به جاری یا راکد بودن آن اشاره کرد.

 

 

پارامترهای کیفی آب کشاورزی

پارامترهای کیفی آب کشاورزی شامل یکسری پارامترهای فیزیکی – شیمیایی، میکروبی و فلزات سنگین می باشد.

در ایران استاندارد مشخصی که بتوان از طریق آن به تعیین مشخصات آب مناسب کشاورزی پرداخت وجود ندارد. زیرا کیفیت آب کشاورزی به نوع گیاهی که کشت می شود و همین طور کیفیت خاک بستگی دارد.

بعضی از گیاهان مقاومت بیشتری به شوری دارند برای آبیاری این گیاهان از آب با EC بالا میتوان استفاده کرد. بعضی از گیاهان هم مقاومتشان نسبت به شوری کم است، برای آبیاری آنها باید از آب با کیفیت استفاده کرد.

از پارامترهای کیفی آب کشاورزی، شوری و EC به این دلیل مهم است که تأثیر مستقیم در بهره وری کشاورزی دارد.

تحمل گیاهان نسبت به شوری را می توان در چهار دسته حساس، نسبتاً حساس، نسبناً مقاوم و مقاوم تقسیم کرد.

در حساسیت گیاهان به شوری علاوه بر کل شوری، غلطت تک تک یون ها نیز مهم است.

دلیل این امر آن است حساسیت گیاهان و به خصوص برگهای آنها به هر یک از یون ها متفاوت است.

پارامترهای کیفی آب کشاورزی بایستی به صورت فصلی مورد آنالیز کمی قرار بگیرد.

انواع خاک نیز مانند آب کیفیت متفاوتی دارند بعضی از خاک ها (خاک رس) EC و مواد مغذی بالایی دارند.

برای آبیاری این نوع خاکها باید دقت شود که آبی که استفاده می شود EC و شوری بالایی نداشته باشد.

برای این نوع خاک ها چون مواد مغذی بیشتری دارند، به علاوه باید کود کمتری هم استفاده کرد.

 

خاک های سیلتی

این خاکها EC متوسطی داشته و برای آبیاری آنها می توان از آب های با کیفیت متوسط استفاده کرد. خاک شنی توانایی کمی در نگهداری مواد مغذی داشته و میزان EC و همین طور شوری آنها خیلی پایین است. در آبیاری اینگه خاک ها می توان از آب های با EC بالا استفاده کرد. در این نوع خاک ها، برای تقویت مواد مغذی خاک می توان از کود هم استفاده کرد.

از جمله این پارامترها می توان به یون سدیم، کلسیم، کلراید، TDS، pH، بور و … اشاره کرد.

با افزایش یون سدیم در آب آبیاری کشاورزی باعث می شود که نفوذپذیری خاک کاهش پیدا کند.

کاهش نفوذپذیری خاک موجب پایین آمدن کیفیت خاک کشاورزی و حاصلخیزی آن می شود.

در حالی با افزایش میزان شوری آب آبیاری میزان نفوذپذیری خاک افزایش پیدا می کند.

بعلاوه یون سدیم جزء عناصری است که برای رشد گیاهان مورد نیاز نیست.

وجود غلظت بالای سدیم در آب آبیاری باعث بروز سمیت در گیاه نیز می شود.

از نشانه های مشخص سمیت سدیم سوختگی برگ، خشکیدگی و مردگی بافت ها در حاشیه خارجی برگ هاست.

 

از دیگر پارامترهای کیفی آب کشاورزی یون کلسیم است که:

وجود آن در آب از شدت اثر سدیم می کاهد. درصورت استفاده از خروجی تصفیه خانه برای آبیاری باید توجه شود که مشخصات آب مناسب کشاورزی را داشته باشد.

معمول ترین سمیتی که از طریق پساب ممکن است برای گیاهان ایجاد شود ناشی از یون کلراید است.

به دلیل اینکه یون کلراید به صورت محلول در آب می باشد که جذب خاک نمی شود.

این یون با جذب آب توسط گیاه، جذب گیاه شده و با فرآیند تعرق در برگ ها انباشته می شود.

اگر غلظت کلراید در برگها از حد تحمل گیاه تجاوز کند موجب سوختگی یا خشک شدن بافت برگها می شود. میزان pH مناسب برای کشاورزی نیز بین 6.5 تا 8.5 می باشد و میزان آن در عملکرد برخی از مواد شیمیایی مورد استفاده در کشاورزی اثر می گذارد.

اگر پارامترهای کیفی آب کشاورزی نامناسب باشد می تواند خواص شیمیایی و فیزیکی خاک را تغییر دهد.

اگر آب آبیاری شوری پایینی داشته باشد حالت خورندگی پیدا کرده و موجب آبشویی کانی ها و نمک های انحلال پذیر بویژه کلسیم خاک می شود.

این امر موجب می شود از شدت تأثیر پایدارکنندگی آن روی خاکدانه ها و ساختمان خاک کاسته شود.

اگر میزان شوری آب از 20000 میکروزیمنس بر سانتیمتر بیشتر باشد برای استفاده مناسب نیست.

ولی اگر میزان درجه شوری آب کمتر از 700 میکروزیمنس بر سانتیمتر باشد برای آبیاری انواع خاک و گیاه مناسب می باشد.

کشاورزان بعد از مشخص کردن نوع محصول و همین طور کیفیت خاک زمینشان، کیفیت آب آبیاری را باید مشخص کنند.

برای تعیین پارامترهای کیفی آب کشاورزی و آبیاری باید آب مورد استفاده توسط یک آزمایشگاه معتمد آزمایش شود.

 

استفاده از آب تصفیه‌شده در نگهداری محصولات کشاورزی

پس از برداشت محصول، میوه‌ها و سبزیجات باید در شرایط مناسبی نگهداری شوند که مهم‌ترین عوامل این شرایط، رطوبت و دماست.

تمامی این محصولات باید در فضایی تاریک و در مجاورت جریان هوا قرار گیرند. بسیاری از سبزیجات همچنین باید در محیطی مرطوب نگهداری شوند.

هر محصول تازه‌ای (حتی محصولات ارگانیک) می‌تواند مقادیری از آفت‌کش‌ها، میکرو ارگانیزم‌های خطرناک و خاک روی سطح خود داشته باشد.

بهترین راه برای جلوگیری از آفت‌کش‌ها و میکرو ارگانیزم‌های خطرناک، استفاده از آب تصفیه‌شده در تمام مراحل رشد محصول است.

نتیجه استفاده از فناوری تصفیه آب در کشاورزی می‌تواند موجب کاهش تعداد دفعات لازم برای تمیز کردن محصول و همچنین کاهش مواد شیمیایی آن شود.

استفاده از سیستم تصفیه آب صنعتی مناسب همچنین می‌تواند موجب کاهش هزینه‌های عملیاتی نگهداری محصولات کشاورزی نظیر هوادهی، تنظیم pH، نیترات، دما و کنترل آفت‌ها شود.

 

استفاده از آب تصفیه‌شده در کشت محصولات کشاورزی

کشت برخی گیاهان خاص نظیر گیاهان دارویی یک صنعت مهم و رو به رشد در دنیای امروز محسوب می‌شود. در کشت این گیاهان، خلوص آب استفاده‌شده ضروری است؛ بنابراین تصفیه آب برای پرورش گیاهان دارویی سهم عمده‌ای در تولید این بخش از محصولات کشاورزی دارد.

کیفیت آب مورداستفاده در این بخش می‌تواند موجب گسترش و یا جلوگیری از انتشار بیماری در محیط کشت شود.

وجود مواد معدنی در آب می‌تواند موجب ایجاد تفاوت در خواص دارویی، مزه و کیفیت کلی آنها شود.

بنابراین می‌توان ابتدا خلوص آب را تا حدود زیادی بالا برد و سپس مقدار دقیقی از مواد معدنی موردنیاز برای کشت یک گیاه دارویی را به‌صورت کنترل‌شده به آن اضافه نمود تا درنهایت محصولی با بیشترین اثرگذاری حاصل شود.

 

 

استفاده از آب تصفیه‌شده در گلخانه‌ها

کیفیت بالای آب مورداستفاده در گلخانه‌ها به دلایل متعددی از اهمیت زیادی برخوردار است.

مانند جلوگیری از مسدود شدن نازل‌های آبیاری، تغییر رنگ شاخ و برگ گیاهان و افزایش بیش‌ازحد سطح نمک و pH نامناسب خاک.

منابع تأمین آبی که حاوی آهن و بی‌کربنات‌ها هستند قبل از استفاده نیاز به پیش‌تصفیه فوری دارند.

همچنین عوامل رسوب نیز پیش از آبیاری و برای جلوگیری از گرفتگی سیستم‌های آبیاری باید از آب جدا شوند.

گلخانه‌ها حجم زیادی از آب را برای رشد محصولات خود و همچنین تهویه گلخانه استفاده می‌کنند و تخمین زده می‌شود که در حدود ۸۰۰۰ گالن آب بر روز بر هر هکتار از زمین برای تولید محصولات کشاورزی گلخانه‌ای در ماه‌های گرم تابستان نیاز است.

گلخانه‌های زیادی اقدام به بازیابی آب استفاده‌شده می‌کنند تا بتوانند این حجم از آب را برای مصارف خود تأمین کنند.

گرچه، آب بازیابی شده می‌تواند منشأ قارچ‌های پاتوژنی و دیگر بیماری‌های گیاهی باشد.

همچنین این آب می‌تواند حاوی مواد مغذی باشد که رشد میکرو ارگانیزم‌ها را سرعت می‌بخشد.

بسیاری از گلخانه‌ها از یک سیستم گندزدا در آبیاری استفاده می‌کنند تا جلبک‌ها و سایر ارگانیزم‌هایی موجب آسیب رساندن به تأسیسات آبیاری و همچنین محصولات شوندرا حذف کنند.

فناوری‌های به‌کاررفته در تصفیه آب برای کشاورزی شامل موارد زیر است:

اولترافیلتراسیون (UF)

نانوفیلتراسیون (NF)

اسمز معکوس (RO)

تصفیه بیولوژیکی

گندزدایی

جهت سفارش دستگاه تصفیه آب کشاورزی با ما تماس بگیرید.

تماس باما

نانو فیلتراسیون

نانو فیلتراسیون یک فناوری غشایی است که از نظر نحوه عملکرد و ساخت شباهت زیادی به اسمز معکوس دارد.

یک غشای نانوفیلتراسیون در درجه اول یون های دو ظرفیتی و مولکول های بزرگتر را حفظ می کند.

وقتی صحبت از فرآیند فیلتراسیون می شود، یک واحد نانوفیلتراسیون بین اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون قرار می گیرد.

واحدهای نانوفیلتراسیون می‌توانند آلاینده‌هایی مانند باکتری‌ها، نمک‌های محلول، آفت‌کش‌ها و پروتئین‌ها را تا اندازه ۰.۰۰۱ میکرون حذف کنند.

تکنولوژی غشاء و فرآیندهای غشایی

تکنیک نانو فیلتراسیون عمدتاً برای حذف دو یون با ارزش و یون‌های تک با ارزش بزرگتر مانند فلزات سنگین استفاده می‌شود.

این تکنیک را می توان به عنوان یک غشای درشت RO (اسمز معکوس)  در نظر گرفت.

از آنجایی که در نانو فیلتراسیون از غشاهای ریز کمتری استفاده می شود، فشار تغذیه سیستم NF به طور کلی در مقایسه با سیستم های RO کمتر است.

همچنین میزان رسوب در مقایسه با سیستم های Ro کمتر است

کاربرد نانوفیلتراسیون  NFدر تصفیه آب

نرم کردن یا کاهش سختی آب
حذف ویژه فلزات سنگین از جریان های فرآیند برای استفاده مجدد از آب
کاهش محتوای نمک در آب شور(حذف 50 ٪ NaCl و 90٪ (یا بیشتر) برای 4CaSO )

انواع غشا نانوفیلتراسیون

غشاهای مارپیچی، ارزان ترین اما حساس تر به آلودگی
غشاهای لوله‌ای/کاهی، پرمصرف‌ترین غشاهایی هستندو به راحتی آلوده نمی شوند.

سطوح فیلتر ظرفیت فیلتر را تعیین می کند.

غشاهای مارپیچی به طور کلی دارای بیشترین سطح سطح هستند و بنابراین ارزان ترین در استفاده هستند.

سطح غشاهای لوله ای/کاهی به طور کلی کمتر است.

تصفیه اولیه آب ورودی بر عملکرد نانو فیلتراسیون  نصب تأثیر می گذارد.

نیاز به تصفیه اولیه بستگی به کیفیت آب تغذیه دارد.

نصب سیستم های تزریق دوزهای شیمیایی را می توان برای جلوگیری از پوسته پوسته شدن، رسوب بر روی سطح از غشاء انجام داد.

اجزای سیستم غشایی نانو فیلتراسیون NF

پمپ تغذیه
محفظه تحت فشار نگهدارنده غشا
غشا NF
لوله های ارتباطی
سیستم تمیز کردن یا دوزینگ شیمیایی

جهت سفارش از صفحه فروشگاه بازدید کنید

فروشگاه

ممبران8 اینچ فیلمتک مدل FilmTec BW30-400

ممبران8 اینچ فیلمتک مدل FilmTec BW30-400 محصولی است که در زمان نیاز به کیفیت بالای آب تولیدی RO مورد استفاده قرار گیرد.

این محصول از بین غشای 400 فوت مربعی در بازار بوده که همچنان استفاده از آن ادامه دارد.

غشاء BW30-400 جریان بیشتر و دفع بیشتری دارد و همچنین مقادیر بالایی در محدوده (13-1)PA نسبت به سایز غشاء های RO ارائه می دهند.

همچنین با بیش از یک دهه عملکرد ثابت بدون مشکل جزء بهترین ها هستند.

راه اندازی صحیح سیستم های اسمز معکوس RO جهت عملکرد و جلوگیری از خرابی غشاء و over feeding یا hydraulic shock ضروری است.

راهنمای عملکرد

از هرگونه فشار یا تغییرات جریان متاع بر روی غشاء در هنگام راه اندازی و خاموش کردن و عملیات شستشو باید خودداری شود.

فشار آب ورودی باید به طور تدریجی در طول 30-60 ثانیه افزایش یابد.

سرعت جریان متقاطع باید به طور تدریجی در طول 15-20 ثانیه به نقطه عملیاتی برسد.

آب تولیدی در یک ساعت اولیه عملکرد غشاء باید دور ریز شود.

 

 

[caption id="attachment_3196" align="aligncenter" width="664"] ممبران8 اینچ فیلمتک[/caption]

 

مشخصات ممبران FilmTec BW30-400

 

سایز اطلاعات

پس از خیس شدن اولیه ممبران ها باید همواره مرطوب بمانند.

جهت جلوگیری از رشد بیولوژیکی در طول زمان خاموشی های طولانی توصیه میشود.

غشاء در محلول نگهدارنده به صورت غوطه ور نگهداری شوند.

حداکثر افت فشار در محفظه ی تحت فشار نگهدارنده غشاء  معادل 3.5bar می باشد.

همواره از فشار معکوس از سمت خروجی باید جلوگیری شود.

قابلیت های ممبران8 اینچ فیلمتک :

• قابلیت حذف کلیه املاح و آلاینده ها:

ممبران فیلمتک BW30-400 کلیه جامدات محلول (TDS) آب را کاهش داده و اجازه عبور هیچ یک از آلاینده ها از قبیل:

نیترات و نیتریت، آرسنیک، جیوه، آلاینده های بیولوژیکی مانند آندوتوکسین ها، ویروس ها، باکتری ها و سایر ناخالصی های موجود در آب، فلزات سنگین، انواع نمک ها و املاح را نمی دهد.

• قابلیت تحمل محدوده وسیعی از PH:

در محدوده وسیعی از (PH (1-13 عکملکرد بسیار مطلوبی دارد.
• طیف وسیعی از  کاربردها: فیلتر ممبران  بیش ترین کاربرد را در تصفیه آب در صنایع مختلف و تهیه آب شرب از آب لب شور دارد.

مهم ترین کاربردهای این ممبران در دستگاه های تصفیه آب RO صنعتی جهت تصفیه آب کارخانه های صنایع مختلف مانند صنایع لبنی، داروسازی، آب معدنی و نوشابه سازی، صنایع نساجی و ریسندگی بافندگی، بویلرها و دیگ های بخار، سیستم های سرمایشی و گرمایشی و ... می باشد.

جهت سفارش محصول باما تماس بگیرید.

تماس باما

سود NaOHدرتصفیه آب

سود NaOH درتصفیه آب سدیم هیدروکسید (به انگلیسی: Sodium hydroxide) یا سود سوزآور (به انگلیسی: Caustic Soda) ترکیبی معدنی با فرمول شیمیاییNaOH است.

این ماده یک ترکیب یونی جامد سفیدرنگ است که از کاتیون سدیم (+Na) و آنیون هیدروکسید (-OH) تشکیل شده‌است.

این ترکیب، در تماس با پوست می‌تواند سوختگی شیمیایی شدید ایجاد کند.

سود NaOH درتصفیه آب یک ماده شیمیایی رایج برای تصفیه آب است که با جذب آب و دی اکسید کربن pH آب را افزایش می دهد.

کاربرد سود در حذف دی اکسید کربن آب

سدیم هیدروکسید به شدت در آب انحلال پذیر بوده و به راحتی رطوبت و کربن دی‌اکسید موجود در هوا را جذب می‌کند.

CO2+NaOH(aq)⟶NaHCO3(aq)  

کاربرد سود NaOH درتصفیه آب سخت

وقتی آب "سخت" باشد، باعث خوردگی می شود.

آب سخت دارای مقدار زیادی منیزیم و کلسیم محلول است.

مواد معدنی به مخازن و خطوط موجود در تاسیسات تصفیه آب می‌چسبند، که جریان آب را مهار می‌کند و در صورت عدم تصفیه، در نهایت می‌تواند از طریق خط خورده شود.

آب سخت همچنین به دلیل کاهش صابون سازی صابون ها و مواد شوینده مشهور است.

لباس‌ها خراشیده می‌شوند و کدر به نظر می‌رسند، ظروف و لیوان‌ها لکه‌دار هستند، و روی پوست و دستگاه‌ها تجمع ایجاد می‌شود.

سود سوزآور PH آب را افزایش می دهد و به راحتی می تواند آب سخت را در هنگام تزریق به سیستم تصفیه آب با یک تقریب بسیار نزدیک به خنثی تبدیل کند.

کاربرد سود در حذف فلزات سنگین

سود فلزات خطرناک را کاهش می دهد،سود سوزآور حلالیت فلزات خطرناکی مانند سرب و مس را کاهش می دهد.

در حالت نامحلول خود، این فلزات هم سنگین و هم حجیم هستند و احتمال بیشتری برای گیر افتادن در یک سیستم فیلتراسیون یا افتادن به ته مخزن برای جمع شدن دارند.

کاربرد سود در بازدارنده خوردگی

برخلاف سایر افزودنی ها که کربنات کلسیم را به عنوان محصول جانبی جداسازی آزاد می کنند.

سود سوزآور با توزیع یکنواخت کربنات کلسیم به عنوان یک بازدارنده خوردگی عمل می کند.

اگرچه کربنات کلسیم به دیواره‌های لوله‌ها می‌چسبد و سطحی از محافظت در برابر مواد شیمیایی سوزاننده به آن‌ها می‌دهد.

توزیع فراوان و نابرابر آن و با عث ایجاد اختلاف رسوبگذاری روی سطوح و ایجاد خوردگی می شود.

  سود سوزآور چربی و روغن ها را جدا و به شفاف شدن خطوط و افزایش جریان آب کمک می کند. 

ثابت شده که تصفیه آب با سود سوزآور به اندازه زمانی که تنظیم کننده های دیگر pH  استفاده می شود نیازی به نگهداری ندارد.

CO2+NaOH(aq)⟶NaHCO3(aq)

احیای رزین های آنیونی با سود

کاربرد کاستیک در رزین آنیونی. سود سوزآور یا هیدروکسید سدیم (NaOH) برای بازسازی رزین آنیون استفاده می شود. غلظت 4% با سرعت جریان بین 0.25 تا 0.5 gpm در هر فوت مکعب اعمال می شود.

زمان تماس حداقل 45 دقیقه، ترجیحاً 60 دقیقه، مورد نیاز است.

رزین آنیون آنیون های جمع آوری شده را با یون هیدروکسید (OH) در کاستیک مبادله می کند.

 

جهت سفارش و خریدسود NaOH درتصفیه آب از صفحه فروشگاه بازدید کنید .

 

فروشگاه

سختی آب چیست و چند نوع سختی وجود دارد؟

 

سختی آب چیست و چند نوع سختی وجود دارد؟

 

سختی آب (water hardnes) یکی از مهم ترین فاکتورها در صنعت تصفیه آب می باشد که بخاطر وجود املاح معدنی و یون های کلسیم، منیزیم، آلومینیوم و روی و سایر فلزات سنگین در آب ایجاد می گردد.

 

به عبارت دیگر، نمک محلول کلسیم و منیزیم و آهن و...اگربیش از اندازه در آب وجود داشته باشند، منجر به افزایش درجه سختی خواهند شد.

 

که مضرات زیادی را برای سلامتی انسان و حتی تجهیزات صنعتی به همراه دارد.

 

آب سخت یا hard water به آب هایی گفته میشود که مقدار مواد معدنی، نمک ها و فلزات سنگین در آنها به دلایل مختلف از قبیل عبور آب از روی بسترهای سنگی بیش از حد مطلوب می باشد.

خارج شدن آب از سفرهای زیرزمینی و عبور آنها از روی سنگ های مختلف در نهایت باعث میشود حجم زیادی از کربنات و بی کربنات های کلسیم، منیزیم، آهن و روی و غیره به آب اضافه شده و موجب سخت شدن آب گردد.

 

مقدار این مواد با واحد ppm یا میلی گرم بر لیتر تعیین میگردند.

 

از جمله املاح محلول در آب که تاثیر زیادی بر افزایش درجه سختی دارند می توان به mg(oh2) ، mgco3، mghco3، mg(no3)2، mgcl2، mgso4، ca(oh)2، caco3، cahco3، ca(no3) اشاره نمود.

 

املاح افزایش دهنده درجه سختی بر اثر حرارت رسوب کرده ودرون لوله ودیواره های تجهیزات صنعتی وخانگی انباشته خواهند شد.

 

درجه سختی آب چیست؟

 

از مهم ترین فاکتورهایی که در صنعت تصفیه آب در نظر گرفته میشود، اندازه گیری درجه سختی می باشد که بر همین اساس در نهایت راهکارهای متعددی برای کاهش آن ارائه می گردد.

با توجه به مقدار و نوع املاح موجود در آب می توان آنها را در گروه های مختلفی درجه بندی کرد.

درجه سبک سختی که 0 مقدار املاح موجود در آنها حدود 0 تا 75 میلی گرم می باشد. آب با درجه نسبتا سخت دارای 75 تا 150 میلی گرم املاح است.

 

آب با درجه سخت دارای 150 تا 300 میلی گرم و خیلی سخت بیش از 300 میلی گرم املاح می باشد.

 

این درجه سختی بشدت به سلامت انسان وتجهیزات دیگ های بخار و مبدل های حرارتی آسیب وارد می کنند.

 

درجه سختی آب

 

مهمترین نکته تفاوت زیاد در نوع مواد معدنی و نمک های حل شده در آب ها می باشد.

در نتیجه می توان در حالت کلی سه نوع سختی را معرفی نمود که تفاوت های زیادی با هم دارند.

این دسته بندی شامل موارد زیر می باشد:

 

سختی موقت (سختی کربناتی)

 

سختی موقت یا temporary hardner به نوعی از سختی گفته میشود که مقدار بی کربنات کلسیم و منیزیم و آهن در آن بیش از حد مجاز است.

 

یکی از مهم ترین ویژگی های این نوع سختی، قابلیت حذف آن با حرارت دهی و جوشاندن می باشد.

علاوه براین، می توان PH آب را کاهش داد تا اثر این نمک های کربناتی حذف گردد.

 

سختی دائم (سختی بی کربناتی)

 

سختی دائم (Noncarbonate Hardner) از وجود بیش از حد نمک سولفات، نیترات و کلرید کلسیم، منیزیم و آهن و غیره بوجود می آید.

 

این نوع سختی را ازآنجا دائم می گویند که جوشاندن آب منجربه ته نشین شدن نمکهای غیرکربناتی نشده وحذف آنها نیازبه تجهیزات متعدد دارد.

 

 

 

سختی کل

 

به مجموع سختی موقت ودائم اصطلاحا سختی کل گفته میشود که مقدارکربنات کلسیم آن بیش از یک میلی والان است.

 

لازم به ذکر است که اگر میزان قلیایی بودن کل آب بیشتر از سختی کل باشد، می توان نتیجه گرفت که سختی کربناتی است.

مضرات سختی آب چیست؟

 

وجود ترکیبات کربناتی و غیر کربناتی کلسیم، منیزیم، آهن، روی و غیره در آب تاثیرات منفی بر سلامت افراد و همچنین تجهیزات صنعتی ایجاد می کند.

 

از جمله مضرات و اثرات منفی سختی می توان به گزینه های زیر اشاره نمود:

 

سولفات کلسیم و منیزیم منجر به ایجاد رسوب در لوله های آبگرمکن، تاسیسات مولد نیرو و لوله های آب خانگی می گردد
کلریدهای کلسیم و منیزیم محلول در آب باعث خوردگی دیوارهای دیگ بخار و لوله های انتقال آب میشود.

 

آب ها با درجه خیلی سخت بخاطرکلروسدیم بیش از300 ml باعث شور شدن و طعم بد آن می گردد.

 

وجود املاح زیاد در آب تاثیر منفی بر کیفیت رنگ در صنایع رنگرزی و نساجی دارد
سختی بیش از اندازه آب منجر به بیماری های گوارشی و ایجاد سنگ کلیه و مثانه خواهد شد
قدرت شویندگی مواد صابونی و شوینده ها در آب های سخت به شدت کاهش پیدا می کند.

 

تفاوت سختی با TDS

 

علاوه بر تعیین درجه سختی، لازم است فاکتور دیگری به نام TDS نیز در فرآیند تصفیه آب مد نظر قرار گیرد که در اغلب مواقع اشتباها یکسان فرض میشوند.

 

تفاوت water hardner و TDS در این است که سختی به معنای مقدار ترکیبات کربناتی و غیرکربناتی کلسیم و منزیم مرتبط بوده و TDS در واقع سختی کل را اندازه گیری می کند.

 

به همین علت برای کاهش TDS از تجهیزاتی مانند اسمزمعکوس استفاده و سختی به کمک سختی گیرهای رزینی کاهش میابد.

 

نشانه های سخت بودن آب

 

درمحیط های صنعتی و حتی منازل مسکونی می توان سختیا نرم بودن آب را با بررسی چند نشانه تشخیص داد.

به طور کلی آب هایی که دارای املاح معدنی زیادی می باشند، چند نشانه بارز دارند که عبارتند از:

 

وجود لکه های قرمز روی سینک ظرفشویی و توالت
وجود لک سفید روی ظروف پس از شستشو
بو و طعم ناخوشانید آب
ایجاد رسوب به مقدار زیاد در سماور و کتری
مسدود شدن لوله های انتقال آب و آبگرمکن

مسدود شدن لوله های انتقال آب در مبدل های حرارتی، چیلر، بویلر

 

روش های کاهش سختی آب

 

با توجه به تاثیرات منفی که سخت بودن آب بر تجهیزات صنعتی و حتی سلامتی انسان دارد، روش ها و دستگاه های مختلفی برای کاهش املاح موجود در آبها ارائه شده است.

 

از جمله این روش ها می توان به استفاده از انواع سختی گیر اشاره نمود که رایج ترین آنها عبارتند از:

 

سختی گیر رزینی
سختی گیر مغناطیسی
آب شیرین کن (اسمز معکوس)
سختی گیر الکترونیکی

 

در سختی گیرهای رزینی بستری از ذرات رزین در کف مخزن موجود بوده و آب در قسمت بالایی قرار دارد.

 

با این ساختار فرآیند تبادل یونی بین بستر رزینی و املاح موجود در آب صورت می گیرد.

به این صورت که، رزین ها کلسیم و منیزیم را از آب می گیریم و سدیم را به آب می دهد.

 

 

 

جهت سفارش سختی گیر وتجهیزات آن و کسب اطلاعات بیشترازطریق تلفن تماس، ایمیل وبرگه تماس با ما درارتباط باشید.

 

تماس باما

 

جهت خرید کیت سنجش سختی از صفحه فروشگاه بازدید کنید .

 

فروشگاه