استفاده از رزین برای حذف نیترات
روشن است که آب آشامیدنی نقش بسیار مهمی در سلامتی ما ایفا میکند. به همین دلیل است که باید به صورت کامل از هرگونه عناصر شیمیایی مضر پاکسازی شود که تصفیه آب خانگی و همچنین تصفیه آب صنعتی به همین منظور میباشد. نیترات یکی از عناصر مضر در آب است که اگر بیشتر از حد مجاز در آب وجود داشته باشد برای سلامتی انسان و البته مجودات دیگر مانند آبزیان خطرناک است. بنابراین میتوان گفت حذف نیترات آب، یکی از مهمترین قدمها در تصفیه منابع آبی است. از روشهای مختلفی میتوان برای حذف نیترات موجود در آب استفاده کرد. یکی از روشهای مفید و پرکاربرد، استفاده از رزین برای حذف نیترات آب است، در ادامه این مقاله قصد داریم به صورت کامل به این موضوع بپردازیم.
نیترات چیست؟
کودهای شیمیایی و سموم آفت کشی که در صنایع کشاورزی استفاده میشوند از عواملی هستند که آلایندههای شیمیایی مضر نظیر نیترات را وارد آب میکنند. همچنین فاضلاب شهری یکی دیگر از عواملی است که باعث ورود نیترات به آب میشود. نیترات عنصری است که اگر در آب آشامیدنی وجود داشته باشد بیماریهای مختلفی از جمله سرطان و سندروم کودک آبی را به همراه دارد. وجود نیترات در آب، زندگی آبزیان را نیز به خطر میاندازد چرا که با وجود این عنصر، غلظت اکسیژن محلول در آب کم میشود. مقدار مجاز نیترات موجود در آب طبق گفته سازمان بهداشت جهانی، به شرح جدول زیر است.
| نوع آب مصرفی | میزان مجاز نیترات |
| مناسب برای نوشیدن | کمتر از ۵۰ mg/l |
| آب آشامیدنی مناسب برای افراد بزرگسال و بانوان باردار | ۵۰mg/l ۱۰۰ mg/l |
| غیر قابل شرب برای همه گروههای سنی | بیشتر از ۱۰۰ mg/l |
طبق جدول بالا اگر مقدار نیتراتی که در آب وجود دارد بیش از ۱۰۰ میلیگرم باشد؛ برای همه گروههای سنی غیر مجاز بوده و باید نسبت به حذف آن از آب اقدام کرد. یکی از روشهای معمول برای حذف نیترات آب، استفاده از رزین است که در ادامه به بررسی آن میپردازیم.
استفاده از رزین در حذف نیترات آب
از بین روشهای موجود در تصفیه آب و حذف نیترات از آن، استفاده از رزین یکی از بهترین روشهاست؛ چرا که هنگام سختگیری آب و حذف آلایندهها از آن، مقداری آب هدر رفت خواهیم داشت. در صورتی که کمترین هدر رفتی که میتوانیم در تصفیه آب داشته باشیم، وقتی است که از رزین و سیستم تبادل یونی برای حذف نیترات استفاده کنیم. میزان هدر رفت آب در این روش حدودا ۰/۲ تا ۳ است که بسیار کمتر از سایر روشهاست. در نتیجه برای جلوگیری از هدر رفت آب و حفظ منابع آبی، این روش پیشنهاد میشود.
عوامل موثر در به حداقل رساندن هدررفت آب، هنگام استفاده از رزین در حذف نیترات
- نوع رزینی که انتخاب میشود
- سیستمی که برای حذف نیترات طراحی میشود.
- میزان نیترات و کیفیت شیمیایی که آب آشامیدنی دارد.
همگی از عواملی هستند که توجه به آنها، هدر رفت آب را کاهش میدهد.
انواع رزین برای حذف نیترات آب
- رزینهای آنیونی باز قوی مختص حذف نیترات
- رزینهای آنیونی باز قوی در نوع ۱
- رزینهای آنیونی باز قوی ظرفیت بالا نوع ۱
- رزینهای آنیونی باز قوی در نوع ۲
- رزینهای آنیونی باز ضعیف
نکتات مهم در انتخاب نوع رزین برای حذف نیترات آب
- اگر میزان سولفات آب بالا باشد حتما لازم است از رزین مخصوص حذف نیترات استفاده شود.
- اگر عملیات احیا در رزین نوع ۱ و ۲ به درستی صورت نگیرد؛ نیترات نشت میکند.
- رزینهای آنیونی باز قوی نوع ۲ بدون بو هستند و رزین قوی نوع ۱ بوی زننده دارد.
- استفاده از رزینهای آنیونی قوی نوع یک با ظرفیت بالا باعث میشود هدر رفت آب به حداقل میزان خود برسد و در نتیجه هزینه سیستم کاهش یابد.
روش استفاده از رزین در حذف نیترات آب
در این روش از ذرههای رزین برای حذف ذرات مضر مانند نیتراتی که در آب وجود دارد استفاده میشود. در نتیجه سختی آب کم شده و آب تصفیه میشود. نکته مهمی که در این روش وجود دارد استفاده از رزینهای متناسب بری حذف این آلاینده است. طی این فرایند کلریدهای رزین با عناصر نیترات جایگزین میشوند و به همین دلیل پس از مدتی ممکن است با تکرار فرایند، کارایی رزین در دستگاه پایین بیاید. اگر میخواهید کارایی و بازدهی این روش را بالا ببرید لازم است تا به صورت دورهای، چند مرحله که برای احیای رزین لازم است را انجام دهید. در ادامه مقاله مراحل لازم برای احیای رزین را برایتان توضیح دادهایم.
مراحل لازم برای احیای رزین آنیونی
توجه داشته باشید که احیا بموقع بستر رزین بسیار حائز اهمیت است. چرا که در غیر این صورت نیترات انباشته شده روی بستر رزین جمع میشود و ممکن است به صورت ناگهانی وارد آب تصفیه شده شود.
شستوشوی بستر
پس از اینکه یک مرحله سرویس انجام شد، لازم است تا چهار مرحله طی شود تا رزین احیا شده و دوباره آماده انجام فرایند باشد. اولین مرحله در احیای رزین، شستشوی بستر رزین است. در این مرحله آب ورودی با فشار دو و نیم تا ۳ بار، از پایین بستر وارد رزین میشود. با ورود آب، دانههای رزین از هم جدا میشوند. نتیجه این عمل آن است که دانههای رزینی که از هم جدا شدهاند آماده احیا شوند.
تزریق احیا کننده به رزین
در این مرحله یک ماده احیا کننده به رزین تزریق میشود. این ماده نمک طعام است که به بهترین شکل بستر رزینی را احیا میکند و همچنین قیمت پایینی دارد. دقت کنید که بهتر است نمک تزریق شده به بستر رزینی فاقد ید بوده و متبلور باشد تا از ناخالصی کمتری برخوردار باشد و بتواند عملیات احیا را به درستی طی کند. میزان نمک مورد استفاده در احیای بستر رزینی، حدود ۱۲۰، ۱۶۰ و ۲۰۰ گرم بر لیتر رزین است.
خروج ماده احیا کننده از بستر رزین
در مرحله سوم احیای رزین، غلظت نمک طعام به عنوان ماده احیا کننده را به تدریج کم میکنند تا عملیات احیا تمام شود. همچنین در این مرحله مخزن نمک را دوباره با آب و نمک پر میکنند تا دستگاه برای احیاهای بعدی آماده باشد. آب لازم برای پر کردن مخزن نمک از خود سیستم احیای رزینی وارد میشود تا کاملا بدون نیترات باشد و مشکلی در فرایند احیا بعدی ایجاد نکند.
مرحله پایانی شستوشوی بستر رزین
در مرحله آخر، بستر رزینی را کاملا شستوشو میدهند تا کاملا تمیز شده و آماده تصفیه آب شود. چون ماده احیا کننده رزین که در سیستم رزینی استفاده میشود نمک طعام است؛ لازم است تا شستشوی نهایی با دقت انجام شود و خروجی آب از سیستم رزینی شیرین شود. شیرین بودن آب خروجی سیستم نشان میدهد که دستگاه به صورت کامل تمیز شده و مرحله احیا پایان پذیرفته است.
بهتر است تا پس از اتمام مراحل احیای رزین، کمی صبر کنید و با تست سیستم رزینی، از عملکرد صحیح آن اطمینان حاصل کنید. سپس میتوانید تصفیه آب را شروع کنید.
سخن آخر
نیترات به عنوان یک ماده مضر در آب آشامیدنی شناخته میشود و لازم است با روش مناسب حذف شود. یکی از روشهای بسیار موثر در حذف نیترات آب، استفاده از رزین است که در این مقاله به صورت کامل به توضیح آن پرداختیم. با انتخاب رزین مناسب برای حذف نیترات و همچنین احیای به موقع رزین جهت افزایش بازدهی آن، نیترات از آب حذف شده و آب برای مصرف انسانی سالم خواهد بود.
سوالات متداول:
- چه عواملی موجب ورد نیترات به آب میشوند؟
عوامل زیادی ممکن است وجود داشته باشد که کودهای شیمیایی و سموم آفتکش مهمترین و متداولترین آنها هستند.
- وجود نیترات در آب چه مشکلاتی برای انسان به وجود میآورد؟
کاهش اکسیژنرسانی به بدن و اثر منفی بر روی مغز، امکان ایجاد سرطان معده و مثانه و بروز مشکلات تیروئیدی از مهمترین مشکلات وجود نیترات در آب آشامیدنی هستند.
- استاندارد میزان نیترات در آب آشامیدنی چقدر است؟
طبق استاندارد سازمان بهداشت جهانی، این مقدار باید کمتر از 50 میلی گرم در لیتر باشد.