استفاده از مواد شیمیایی در تصفیه آب آشامیدنی
هر انسانی در دوران زندگی خود بیش از خوراکی نیازمند آب آشامیدنی است. با توجه به اینکه آب مورد نیاز مصرف در شهرهای بزرگ و کوچک از منابع طبیعی همچون آب پشت سد ها ، رودخانه ها وسفره های زیر زمینی تامین می شود ، در نتیجه حاوی انواع مختلف میکروارگانیسم ها و مواد زیان آور برای سلامت انسان می باشد. تصفیه خانه های شهری به روش های مختلفی نظیر لخته سازی ، زلال سازی ، حذف آهن و منگنز ، فیلتراسیون ، تنظیم پی اچ ، گندزدایی و کنترل طعم و بو شرایط آب را برای شرب مناسب می کنند که البته بیشتر این مراحل بوسیله افزودن مواد شیمیایی کنترل می شود. با استفاده از این مواد شیمیایی می توان کدورت و طعم و بوی نامطبوع آب را حذف نموده و میکروب های زیان آور را از بین برد.
آب تصفیه نشده به دلیل وجود گل و لای ، باقیمانده کود های کشاورزی ، قارچ و باکتری و ... دارای کدورت و بوی بد است. این کدورت در تصفیه خانه ها با استفاده از تجهیزات مختلف سنجیده شده و به منظور رفع آن اقدامات لازم انجام می شود. چنانچه تصفیه آب به درستی انجام نگیرد ، می تواند بیماری های مختلفی را در سطح جامعه ایجاد نماید. مهمترین روش پاک سازی آب آشامیدنی از ضایعات موجود در آن استفاده از مواد شیمیایی دارای استاندارد های لازم است.
برخی مواد شیمیایی که در صنعت تصفیه آب شرب استفاده می شوند عبارت از آهک ، سولفات آلومینیوم ، کلرو فریک و پلی آلومینیوم کلراید هستند. البته تصفیه آب از مراحل مختلفی تشکیل شده است اما مهمترین مراحل آن استفاده از این مواد می باشد. هر یک از این مواد شیمیایی به دلیل ویژگی های خاصی که دارند می توانند موجب حذف باکتری ها ، اکسید ها ، جلبک ها ، کربنات ها ، رنگ و خاک رس شوند و در نتیجه شرایط نامطلوب آب همچون کدورت و طعم و بوی بد را پاک سازی کنند. برخی از این کاربرد ها با خاصیت انعقادی و برخی با خاصیت ضدعفونی مواد شیمیایی حاصل می شوند.
نقش مواد منعقد کننده در تصفیه آب
برخی نمک های آلومینیم مانند سولفات آلومینیوم و پلی آلومینیوم کلراید توانایی خاصی در جذب ذرات ریز معلق در آب و سپس ته نشین سازی آن دارند. این ویژگی که با عنوان خاصیت انعقادی شناخته می شود تاثیر چشمگیری در حذف مواد کلوئیدی کدر کننده آب دارد. سولفات آلومینیوم که در فارسی زاج سفید نامیده می شود می تواند با جاذبه الکتریکی خاصی ، ذرات گل و لای را به حالت فلاک ژله ای جمع کرده و در کف آب ته نشین سازد تا بتوان آن آلودگی ها را به سهولت جمع آوری نمود. سولفات آلومینیوم یک ماده اسیدی است که با کاهش پی اچ آب ، بخوبی مواد اضافی قلیایی را بی اثر می کند.
آهک نیز خاصیت انعقادی مناسبی دارد. آهک ماده ای قلیایی است که خواص معنقد کننده ، تنظیم کننده پی اچ آب و میکروب زدایی را داشته و به دلیل قیمت نازل و در دسترس بودن در داخل کشور ، مصارف زیادی در تصفیه آب دارد. آهک مصرفی در تصفیه آب به وسیله فراواری خاصی تولید شده و نام آن ، آهک هیدراته با ساختار هیدروکسید کلسیم است. آهک هیدراته پودری و غیر سمی بوده و در صورت افزودن به آب ، به خوبی خاصیت منعقد کنندگی از خود بروز می دهد. آهک هیدراته تصفیه آب از نوع پودر سنگ آهک است زیرا پوشش دهی مناسبی داشته و تاثیر گذاری سریعی دارد. با توجه به اینکه آب فاضلاب معولا به دلیل وجود مواد شیمیایی بخش کشاورزی ، مواد شیمیایی اسیدی و موارد دیگر دارای حالت اسیدی است ، آهک هیدراته با دارا بودن خاصیت قلیایی به خوبی می تواند اسیدیته آن را تصحیح نماید.
سختی گیری آب
آب تصفیه نشده دارای یون های مختلفی است که می تواند برای انسان زیان آور باشد. به علت ورود فاضلاب و یا کودهای کشاورزی به آب رودها و سفره های زیر زمینی انواع مواد زیان آور همچون یون های نیترات ، کلسیم و منیزیم موجب آلودگی آب می شوند. با وجود اینکه بدن انسان نیازمند این یون ها می باشد اما وجود مقادیر زیادی از آن در آب موجب آسیب به سلامت دندان ، کلیه و قلب و عروق شده و یا حتی می تواند باعث ایجاد سرطان شود. هر آبی که حاوی یون های ذکر شده خود باشد اصطلاحا با نام آب سخت معروف بوده و باید با استفاده از مواد شیمیایی ، آن را سختی گیری نمود.
روش جداسازی یون های ناخواسته موجود در آب ، استفاده از سایر یون ها می باشد. از جمله مواد ماثر در زمینه سختی گیری آب و فاضلاب ، سولفات آهن است. یون های فعال موجود در سولفات آهن با یون های کلسیم و منیزیم و نیترات واکنش داده و آنها را از آب حذف می نماید. سولفات آهن در فارسی با نام زاج سبز معروف است و به وفور در کشور تولید می شود بنابراین با توجه به قیمت ارزان و در دسترس بودن ، گزینه مناسبی برای سختی گیری آب محسوب می شود.