با استفاده از مواد شیمیایی می توان تا 99 درصد آلودگی آب را حذف نمود بنابراین نقش گسترده مواد شیمیایی در تصفیه آب آشامیدنی بسیار حائز اهمیت است.
نقش مواد شیمیایی در تصفیه آب
روزانه حجم عظیمی آب برای مصرف در شهرها و مجامع بشری تصفیه شده و وارد چرخه مصرف می گردد. آب آشامیدنی شهرهای بزرگ معمولا از منابع ذخیره شده در پشت سدها و یا آب بازیافت شده می باشد که حاوی انواع میکروارگانیسم های بیماری زا و آلودگی های مختلف است بنابراین باید به خوبی تصفیه شده و کاملا شفاف و زلال و فاقد هر گونه آلایشی جهت مصرف انسانی باشد. برای این منظور مراحل مختلف تصفیه همچون لخته سازی ، زلال سازی ، حذف آهن و منگنز ، فیلتراسیون ، تنظیم پی اچ ، گندزدایی و کنترل طعم و بو روی آب صورت گیرد که تقریبا تمامی این مراحل نیازمند استفاده از مواد شیمیایی هستند. هدف از تصفیه آب حذف آلودگی ها و ارتقاء کیفیت آب مانند رفت کدورات ، بو و رنگ آن می باشد.
آب تصفیه نشده کدر و بد رنگ است که دلیل آن وجود ذرات کلوئیدی همچون خاک و گل و لای ، مواد آلی و معدنی ریز ، ترکیبات آلی رنگی محلول و پلانکتون ها و سایر میکروارگانیسم ها در آب است. این کدورت در تصفیه خانه های شهری توسط کدورت سنج که میزان پراکندگی و جذب نور را از میان محلول می سنجد اندازه گیری می شود. این کدورات که مهم ترین دلیل آلودگی و غیر قابل شرب بودن آب هستند را می توان با استفاده از مواد شیمیایی تا 99 درصد جدا سازی نمود بنابراین نقش گسترده مواد شیمیایی در تصفیه آب آشامیدنی بسیار حائز اهمیت است.
جدا سازی مواد کلوئیدی موجود در آب با استفاده از برخی مواد شیمیایی نظیر آهک ، سولفات آلومینیوم ، کلرو فریک و پلی آلومینیوم کلراید انجام می شود. این ترکیبات مهمترین مواد مورد مصرف در تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب خانگی و صنعتی هستند. ساختار مولکولی آنها و انرژی الکتریکی خاصی که دارند می تواند باعث جذب باکتری ها ، اکسید ها ، جلبک ها ، کربنات ها ، رنگ و خاک رس شده و با منعقد نمودن و ته نشین سازی به کاهش کدورت آب کمک کند. این ویژگی را خاصیت انعقادی و این مواد شیمیایی را مواد منعقد کننده می نامند.
نقش مهم سولفات آلومینیوم و آهک
اصولا نمک های آلومینیوم همچون سولفات آلومینیوم و پلی آلومینیوم کلراید رایج ترین مواد منعقد کننده هستند زیرا بیشترین میزان توانایی جذب کدورات از آب های آلوده بخصوص آلودگی های ناشی از مواد کلوئیدی را دارند. سولفات آلومینیوم که گاهی با نام زاج سفید هم شناخته می شود ترکیبی از یون آلومینیوم و یون سولفات است و می تواند مواد ریز معلق در آب را به صورت فلاک ژله ای جمع نموده و در مخازن ته نشین سازد. سپس این مواد به راحتی از کف مخازن جمع آوری می شود. به دلیل اینکه اکثر مواد ناخواسته معدنی موجود در آب دارای خاصیت قلیایی هستند ، سولفات آلومینیوم با کنترل اسیدیته محیط آب می تواند موجب جمع آوری این آلودگی ها شود.
منعقد کننده مهم دیگر مورد مصرف در تصفیه آب و فاضلاب ، آهک است. آهک دارای خواص معنقد کننده ، تنظیم کننده پی اچ آب و میکروب کشی بوده و از جمله ارزان ترین و فراوان ترین مواد شیمیایی مورد مصرف در این بخش است که به طور کامل در داخل کشور تولید می گردد. برای تصفیه آب باید از نوع خاصی اهک به نام آهک هیدراته با فرمولاسیون هیدروکسید کلسیم و با خلوص بسیار بالا استفاده نمود. آهک هیدراته دارای حالت کاملا پودری است و مزایای فراوانی جهت رفع کدورات ، حذف باکتری ها و قارچ ، رفع بو و تصفیه آب و فاضلاب دارد. برای تاثیر گذاری هر چه بیشتر باید آهک را به صورت پودر سنگ استفاده نمود. پودر سنگ آهک به دلیل اینکه بیشترین سطح تماس را ایجاد می نماید می تواند تاثیر گذاری سریع تر و موثر تری هم داشته باشد. فاضلاب های خانگی و صنعتی معمولا دارای حالت اسیدی هستند و با توجه به ماهیت قلیایی آهک ، این ماده برای تصحیح پی اچ آب نیز ماثر است.
سختی گیری آب
یکی از مراحل تصفیه آب آشامیدنی جدا سازی یون های زیان آور بر سلامت انسان است. به دلیل استفاده از مواد شیمیایی در صنعت و کود های شیمیایی در کشاورزی ، پساب ها و آب ها زیر زمینی که جزئی از منابع تامین آب آشامیدنی هستند به یون های نیترات ، کلسیم و منیزیم آلوده می شوند. شاید این مواد در نگاه اول برای سلامت انسان مضر نباشند ولی باید توجه داشت که مقادیر زیاد آنها می تواند برای سلامت دندان ، کلیه و قلب و عروق زیان آور بوده و یا حتی تهدیدی برای ایجاد سرطان محسوب شود. وجود مقادیر زیاد این یون ها در آب سبب سخت شدن آب می گردد بنابراین باید با استفاده از روش هایی در فرایند تصفیه ، آب را سختی گیری نمود.
یکی از مواد مورد مصرف برای سختی گیری آب و فاضلاب ، سولفات آهن است.سولفات آهن دارای دو یون فعال آهن می باشد که توانایی مناسبی در جهت حذف یون های ناخواسته موجود در آب دارد به همین علت اکثر کارخانجات به منظور تصفیه فاضلاب خود از سولفات آهن استفاده می کنند تا اقدام به سختی گیری آب نمایند. سولفات آهن در فارسی به اسم زاج سبز شناخته می شود و ماده ای بی ضرر ، نسبتا ارزان قیمت و ماثر است و مهم تر از همه اینکه به راحتی و به میزان فراوان در کشور تولید شده و در اختیار صنعت تصفیه آب قرار می گیرد.
نقش کلر در تصفیه آب
کلر یا کلرین گازی با بوی تند است که نقش مهمی در ضدعفونی آب آشامیدنی دارد. این ماده به صورت گاز یا ترکیبات جامد آن همچون هیپوکلریت سدیم و دی اکسید کلر مواد با قدرت میکروب کشی و گندزدایی بالا می باشند که قادر به حذف عوامل بیماری زا در مدت زمان کوتاه هستند. کلر کارکرد مختلفی در تصفیه آب آشامیدنی دارد که از آن جمله می توان به جلوگیری از رویش توده بیولوژیکی و جلبک در لوله ها و مخازن ، حذف بو و طعم نامطلوب آب و از بین بردن باکتری ها و قارچ ها اشاره نمود. مصرف کلر در تصفیه آب به دلیل قیمت ارزان و ماندگاری بالای آن ، در تمام کشور های جهان متداول است. البته کلر آثار سوء بر سلامت انسان نیز دارد که به دلیل میزان بسیار ناچیز آن در آب و نیز تاثیر چشمگیری که در تصفیه آب آشامیدنی دارد می تواند از این مشکل چشم پوشی نمود.
