تصفیه آب

تصفیه آب پاکاب ایلیا گستر معتبرترین ارائه دهنده دستگاه تصفیه آب اعم از خانگی و صنعتی

تلفن تماس 021-33121212 021-33500991

تصفیه آب و کاتیون های معدنی – بخش اول

تصفیه آب

کاتیون های اصلی موجود در آب های طبیعی، به ترتیب زیر طبقه بندی می شوند و شامل: کلسیم،آهن،منیزیم،منگنز،پتاسیم، و سدیم است.برخی از مهم ترین خصوصیات این کاتیون ها که در تصفیه آب کاربرد دارند به اختصار در زیر شرح داده شده است.
کلسیم
بعد از بی کربنات، کلسیم دومین ترکیب متداول در بیشتر آب های سطحی جهان است و به طور کلی جزء سومین و یا چهارمین یون های متداول آب های زیرزمینی محسوب می شود.فرسایش و واکنش های تبادل یونی خاک منابع اصلی کلسیم در آب های طبیعی محسوب می شوند.میانگین جهانی غلظت کلسیم برای آب رودخانه که توسط Livingston(1963) گزارش شده است ۱۵ میلی گرم بر لیتر بوده که این عدد نزدیک به حلالیت تئوریکی کلسیم (۱۶ میلی گرم بر لیتر) در آب در حال تعادل با اتمسفر است(Hem,1971).
شکل های رایج معدنی کلسیم کلسیت است،همچنین به صورت آراگونیت(CaCO3)، سنگ گچ(CaSO4.H2O)،انیدریت(CaSO4)، و فلورایت(CaF2) دیده می شوند.به طور کلی کلسیم به صورت یون آزاد(Ca2+) در آب های طبیعی وجود دارد و به طرف ذرات خاک جذب می شود.غلظت کلسیم می تواند در مناطق خشک یا مناطقی تحت شرایط فعالیت بیش از حالت تعادل یون هیدروژن در زیر اتمسفر، به چند صد میلی گرم بر لیتر برسد(مانند شرایط احیا آب های زیرزمینی).به طور کلی آب هایی با مقدار کلسیم بین ۶۰ و ۱۰۰ میلی گرم بر لیتر نیمه سخت تا سخت تلقی می شوند و کلسیم به عنوان ترکیب اصلی آب سخت محسوب می شود.
کلسیم به عنوان یک ماده مغذی برای بیشتر گیاهان و به عنوان یک ریز ماده مغذی برای جلبک ها مورد نیاز است.اگرچه کلسیم به عنوان یک ماده معدنی برای انسان و دیگر حیوانات مورد نیاز می باشد، ولی مقدار موجود آن در آب آشامیدنی به اندازه کافی زیاد نیست تا به عنوان یک منبع غذایی در نظر گرفته شود.سختی به عنوان شاخصی مرکب از کاتیون های چندظرفیتی تصفیه آب، رابطه معکوسی با میزان بروز بیماری های قلبی – عروقی دارد.
کلسیم به عنوان جزء تشکیل دهنده ای از رسوب در صنعت اهمیت خاصی دارد.ترسیب کربنات کلسیم درون لوله های چدن و فولادی به جلوگیری از خوردگی فلز کمک می کند، اما همان رسوب در دیگ های بخار و مبدل های حرارتی اثرات نامطلوبی بر روی انتقال گرما دارد.آب هایی با کلسیم بالا در شستشو دهنده های خانگی و صنعتی ایجاد مزاحمت می کند،به عنوان مثال محیط قلیایی باعث ته نشینی کلسیم(پوسته) در تأسیسات و رسوب صابون می شود.
آهن
آهن در سنگ،خاک و آب به اشکال گوناگون و حالات اکسیداسیون یافت می شود. معمول ترین منابع مواد معدنی (رسوب ها) شامل اکسیدها و هیدورکسیدهای فریک می باشد مانند هماتیت(Fe2O3) و هیدروکسید فریک [Fe(OH)3]، که از سنگ ها و خاک های قرمز و زرد رنگ گرفته می شود.شکل های رسوب آهن شامل سولفیدها، مثل سولفور آهن و مارکاسیت، دو ماده معدنی با ترکیب شیمیایی یکسان(FeS2) اما ساختار کریستال متفاوت؛ کربنات ها مانند سیدریت(FeCO3)؛ و اکسیدهای مخلوط مانند مگنتیت (Fe3O4)، می باشد. اکسیدها و سولفیدهای فرو منابع معمول آهن محلول در آب های زیرزمینی هستند.فرسایش سیلیکات های آهن می تواند موجب تولید آهن محلول در آب های سطحی شود، اما این فرآیند به کندی انجام می شود.
در آب های سطحی اکسیژن دار (۵ تا ۸pH = ) غلظت های مشخص کل آهن در حدود ۰٫۰۵ تا ۰٫۲ میلی گرم بر لیتر می باشد. در آب های زیرزمینی،غلظت آهن به طور معمول ۱ تا ۱۰ میلی گرم بر لیتر است، و غلظت های بالاتر(بیشتر از ۵۰ میلی گرم بر لیتر) ممکن است در آب هایی حاوی بی کربنات و اکسیژن پایین دیده شود.هنگامی که آب با بی کربنات و اکسیژن کم و آهن بالا در تماس با اکسیژن قرار می گیرد،هیدروکسید فریک قرمز – قهوه ای سریعا شروع به رسوب می کند.اکسیژن با آب مخلوط شده ممکن است منجر به زنگ زدن لوله ها شود.در غلظت های بالا،آهن (و منگنز) تمایل به تشکیل رسوب هیدروکسیدهای فریک و منگانیک دارند، که می تواند باعث زنگ زدگی ماشین های لباس شویی و تخریب تأسیسات شود.
یک لخته معلق یا ذرات کلوئیدی هیدروکسید فریک بر حلالیت و میزان آهن آب های سطحی اثر گذار است.این ذرات ممکن است به ذرات خاک رس، مواد کلوئیدی آلی ، و سایر مواد جامد معلق (شامل فلزات) متصل شده و به شکل رسوب در آید.علاوه بر آن، آهن فرو و فریک با مولکول های آلی کمپلکس می شوند.وجود اسیدهای آلی مانند هیومیک و تانیک در منابع آب می تواند آب های سطحی را غنی از آهن نماید.
باکتری های آهن به واکنش های کند ترمودینامیکی سرعت داده و فرآیندهای گرماگیر را گسترش می دهند.کرنوتریکس و گالیونلا، آهن فرو را به عنوان منبع انرژی مصرف و هیدروکسید فریک را رسوب می دهند:
۴Fe(HCO3)2 + O2 + 6H2O → ۴Fe(OH)3 ↓ + ۴H2CO3 + 4CO2
معمولا این باکتری ها در چاه ها، تصفیه خانه ها و خطوط لوله تا هنگامی که اکسیژن محلول بیشتر از ۰٫۲ میلی گرم بر لیتر باشد، وجود دارند.آهن فرو با مخلوط شدن اکسیژن در آب خود به خود به صورت هیدروکسید فریک رسوب می کند،بنابراین این باکتری ها باید در یک ناحیه از فاز انتقال (metastable) وجود داشته باشد و با اکسیژنی که برای ترسیب آهن به کار می رود، رقابت کنند.ترسیب آهن در این واکنش ممکن است کلنی های باکتری را پوشانده و با افزایش این مقادیر در نزدیکی محل خروجی باعث گرفتگی لوله شود.
نیاز غذایی روزانه ی انسان به آهن حدود ۱ تا ۲ میلی گرم می باشد.بیشتر مردم روزانه در حدود ۷ تا ۳۵ میلی گرم آهن جذب می کنند.بنابراین آب یک منبع مهم برای کل جذب روزانه آهن نیست.آستانه مزه آهن در حدود ۰٫۱ تا ۰٫۲ میلی گرم بر لیتر سولفات فرو یا کلرید فرو گزارش شده است.غلظت آهن در آب های مورد استفاده ی صنعتی کمتر از ۰٫۱ تا ۰٫۲ میلی گرم بر لیتر پیشنهاد شده است در حالی که استاندارد ثانویه آن برای آب آشامیدنی ۰٫۳ میلی گرم بر لیتر می باشد.

کاتیون های معدنی پس از تصفیه آب

کاتیون های معدنی پس از تصفیه آب

021-33121212 021-33500991

نیاز به راهنمایی دارید ؟

ثبت سفارش