حذف فلزات سنگین از آب و فاضلاب چه اهمیتی دارد؟ همه ما آب را به عنوان مایه حیات می‌شناسیم. زندگی انسان‌ها و سایر موجودات به آب سالم و تمیز وابسته است. اما متاسفانه هم در آب و هم در فاضلاب‌های شهری و صنعتی آلاینده‌های بسیاری زیادی وجود دارد. اگر تصفیه فاضلاب صنعتی، شهری و منابع آبی نیز به صورت اصولی انجام نشود، تهدید جدی برای موجودات زنده به شمار می‌رود. در این راستا حذف فلزات سنگین از آب و فاضلاب یکی از اقدامات بسیار مهم محسوب می‌شود. ما نیز در این مطلب از گروه صنعت آب زارعان به توضیح روش‌های حذف این آلاینده‌ها می‌پردازیم.
تماس با ما: 09100910940
خطرات وجود فلزات سنگین در آب و فاضلات
وجود فلزات سنگین در آب و در فاضلاب روی محیط زیست و سلامتی انسان‌ها آثار سوء به جا می‌گذارد. پرندگان، آبزیان و حیوانات به دلیل وجود این نوع آلاینده‌ها آسیب‌های جدی می‌بینند. حتی انسان‌ها نیز در معرض خطرات و بیماری‌های زیادی به دلیل وجود فلزات سنگین در آب، قرار می‌گیرند. بیماری‌هایی که انسان‌ها به دلیل وجود این آلاینده‌ها به آن مبتلا می‌شوند عبارتند از:
- انواع بیماری‌های پوستی
- سرطان
- مشکلات کبدی
- حالت تهوع و استفراغ
- ضعف و بی‌حالی شدید
- افسردگی
- بیماری‌های کلیوی
- بیماری ویلسون
- کم خوابی
- بیماری‌های خود ایمنی
- سرفه‌های مکرر و شدید
تنوع فلزات سنگین موجود در آب و فاضلاب بسیار زیاد است. هر نوع از این فلزات سنگین نیز بدن را درگیر بیماری خاصی خواهند کرد. به همین دلیل حذف فلزات سنگین از آب و فاضلاب دارای اهمیت بسیار زیادی است. البته در هر حال مقادیری از فلزات سنگین در آب وجود خواهند داشت. اما مقدار آن‌ها در آب نباید از استانداردهای اعلام شده بیشتر باشد.
استاندارد فلزات سنگین در آب‌های آشامیدنی
یکی از عوامل افزایش دهنده میزان فلزات سنگین در منابع آبی رشد صنایع می‌باشد. به طوری که امروزه وجود مقادیر بالای این فلزات در آب‌های آشامیدنی و فاضلاب‌ها به چالش بزرگی بدل شده است. یون‌های فلزات سنگین نظیر آرسنیک، سرب، نیکل و کروم به بدن انسان آسیب‌های زیادی وارد می‌کنند. حداکثر مقدار مجاز فلزات سنگین در آب‌های آشامیدنی در جدول زیر درج شده است.
| نوع فلز سنگین | مقدار مجاز آن در آب آشامیدنی |
| جیوه | 0.00003 میلی‌گرم بر لیتر |
| سرب | 0.006 میلی‌لیتر بر گرم |
| آرسنیک | 0.5 میلی‌لیتر بر گرم |
| کادمیوم | 0.01 میلی‌لیتر بر گرم |
| کروم | 0.05 میلی‌لیتر بر گرم |
| مس | 0.25 میلی‌لیتر بر گرم |
| نیکل | 0.2 میلی‌لیتر بر گرم |
متاسفانه پساب‌های بسیاری از صنایع موجب بالا رفتن سطح این فلزات سنگین در آب و فاضلاب شده است. اما خوشبختانه راه‌کارهایی برای حذف این آلاینده‌های خطرناک از آب و فاضلاب وجود دارد که در ادامه به شرح آن‌ها می‌پردازیم.
آشنایی با روش‌های حذف فلزات سنگین از آب و فاضلاب
حذف فلزات سنگین به عنوان آلاینده‌های خطرناک آب و فاضلاب اهمیت بسیار زیادی دارد. به همین خاطر تحقیقات گسترده‌ای در این زمینه انجام شده که منتهی به روش‌های متعدد حذف فلزات سنگین شده است. اما در این بخش به توضیح رایج‌ترین شیوه‌های حذف فلزات سنگین در منابع آبی و فاضلاب‌ها می‌پردازیم.
حذف فلزات سنگین به روش اسمز معکوس
یکی از روش‌های کارآمد و کاربردی برای حذف فلزات سنگین بی‌شک روش اسمز معکوس است. این روش حذف یون‌های فلزی موجود در آب و فاضلاب، در آب شیرین‌کن‌های صنعتی استفاده می‌شود. قدرت تجهیزاتی که با روش اسمر معکوس کار می‌کنند در استانداردسازی فلزات سنگین موجود در آب و فاضلاب زیاد است. روش کار غشای نیمه تراوای موجود در دستگاه اسمز معکوس وارونه بدن انسان کار می‌کند. آبی که حاوی مقادیر بالای فلزات سنگین است با فشار از غشای نیمه تراوا عبور داده می‌شود. فلزات سنگین در این مسیر قادر به رد شدن از این فیلتر نبوده و پشت آن جا می‌مانند. برای ارسال با فشار آب از غشای نیمه تراوا پمپ‌های مخصوص استفاده می‌گردد.
حذف فلزات سنگین به روش تبادل یونی
یکی دیگر از شیوه‌های حدف فلزات سنگین از آب و فاضلاب استفاده از تبادل یونی است. برای این منظور از ویژگی تبادل یونی دانه‌های پلیمری رزین آنیون و کاتیون بهره می‌گیرند. یون‌های فلزات سنگین با یون سدیم موجود در این دانه‌های پلیمری جایگزین می‌شوند. در نتیجه میزان فلزات سنگین بعد از انجام فرآیند تبادل یونی کاهش یافته و به سطح استاندارد آن می‌رسد.
حذف فلزات سنگین به کمک جاذب‌ها
استفاده از جاذب‌ها برای حذف فلزات سنگین یکی از اصلی‌ترین روش‌ها به شمار می‌رود. برخی از مواد شیمیایی و طبیعی قدرت بسیار زیادی برای جذب یون‌های فلزی دارند. از این پتانسیل جذب نیز برای حذف فلزات سنگین از فاضلاب و منابع آب استفاده می‌شود. اما کاربردی‌ترین جاذب‌ها برای حذف این آلاینده‌ها عبارتند از:
- جاذب‌های سطحی مواد طبیعی
- جذب زیستی فلزات سنگین
- جاذب‌های کیتوزان
حذف فلزات سنگین با ته‌نشینی
در این روش به کمک برقراری پیوندهای شیمیایی، فلزات سنگین موجود در آب و فاضلاب را ته‌نشین می‌کنند. مواد شیمیایی منعقد کننده به آب یا فاضلاب تزریق می‌شوند تا با یون‌های فلزی پیوند برقرار کنند. پیوند ایجاد شده نیز به صورت یک لایه سنگین و نامحلول در ته حوضچه تصفیه ته‌نشین می‌گردد. این روش حذف فلزات سنگین از آب و فاضلاب در بسیاری از محیط‌های صنعتی به کار می‌رود.
حذف فلزات سنگین به روش الکترولیز
این روش جزء گران‌ترین و البته ساده‌ترین شیوه‌های حذف فلزات سنگین محسوب می‌شود. در این شیوه، از جریان الکتریکی برای جدا کردن یون‌های فعال استفاده می‌کنند. برای انجام آن نیز به انتخاب آند و کاتد مناسب در پروسه حذف فلزات سنگین نیاز است. میزان انرژی برق مصرفی در این شیوه بسیار زیاد بوده و به همین خاطر هزینه بالایی دارد. اما به روش الکترولیز بسیار ساده و سریع می‌توان فلزات سنگین را از آب و فاضلاب حذف نمود.
حذف فلزات سنگین به روش فیلتراسیون غشایی
شاید بتوان این روش را بهترین راه حذف فلزات سنگین از آب معرفی نمود. ممبران‌های مورد استفاده در این شیوه مانع از عبور یون‌های فلزی می‌شوند. این روش مجموعه‌ای از روش‌های اولترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس به شمار می‌رود. آب حاصل از این شیوه تصفیه نیز کیفیت بسیار بالاتری نسبت به دیگر شیوه‌های ذکر شده خواهد داشت.
حذف فلزات سنگین به روش فتوکاتالیز
این شیوه از روش‌های جدید حذف فلزات سنگین از آب و فاضلاب محسوب می‌گردد. در این روش به کمک رابط‌های نیمه هادی و الکترولیتی و نور خورشید اقدام به حذف فلزات سنگین می‌کنند. اما اگر بیشترین آلاینده موجود در آب اکسید تیتانیوم باشد این روش کارآمدی بیشتری دارد. نکته مهم دیگر درباره این روش نیز اینکه آب و فاضلاب برای مدت طولانی بعد از تصفیه باید در حوضچه نگهداری شوند. در واقع روش فتوکاتالیزور زمان ماند بالایی نسبت به دیگر روش‌ها دارد.
کلام پایانی
در این مقاله از گروه صنعت آب زارعان به موثرترین روش‌های حذف فلزات سنگین از آب و فاضلاب اشاره کردیم. با توجه به میزان و نوع فلزات سنگین موجود در آب و فاضلاب نیز باید بهترین روش تصفیه انتخاب گردد. اما برای کسب اطلاعات تکمیلی و مشاوره‌های تخصصی در حوزه انتخاب و خرید دستگاه تصفیه آب صنعتی و فاضلاب با کارشناسان تیم از طریق شماره 09100910940 تماس بگیرید.
