روش های حذف کدورت

روش های حذف کدورت ، از سه جنبه زیبا شناسی، انسداد صافی ها و گندزدایی داراي اهمیت می باشند. بـه دلیـل وجـود ارتبـاط بین کدورت و بعضی از مشخصه هاي میکروبی از جملـه کیست ژیاردیالامبلیا، کـدورت را مـی تـوان بـه عنـوان شاخصی غیرمستقیم در تعیین راندمان حذف و یا میـزان حضور این عوامل در نظر گرفت. قـسمت عمـده کـدورت در آب هـاي سطحی، از فرسایش مواد کلوئیدي نظیـر خـرده سـنگ هــا، خــاك رس، لاي و اکــسیدهاي فلــزي ناشــی از فرسایش خاك، حاصل می شود. کدورت، با جذب نـور، مـانع عبـور نـور از آب مـی شـود. در نتیجـه، بـه طـور غیرمستقیم عامل آلودگی آب محسوب می گردد.

کدورت آب، معیاري براي میزان جـذب و یا پراکندگی نور، در اثر وجود ذرات معلـق و کلوئیـدي در آب می باشد.  دو گروه اصلی از مواد مورد استفاده در فرایندهاي انعقاد و لخته سازي، عبارتند از منعقدکننده هاي آلی و معدنی(غیرآلی). منعقدکننده هاي آلی، خود شامل پلی الکترولیت هاي کاتیونی و آنیونی و پلیمرهاي غیریونی هستند. متداول ترین مواد منعقدکننده در حذف کدورت از آب، نمک هاي آهن و آلومینیم شامل موارد زیر است:

• سولفات فرو
• سولفات فریک
• کلراید فریک
• سولفات آلومینیم(آلوم)
• پلی فریک سولفات PFS 
•  پلی آلومینیم کلراید PAC 

که همگی مواد مصنوعی و معدنی می باشند. خطرات ناشی از کاربرد این مواد شیمیایی در فرایندهاي تصفیه آب، در مطالعات پژوهشگران به اثبات رسیده است.  اکثر پلـی مـرهـاي مـصنوعی و معـدنی، قابـل تجزیـه بیولوژیکی نیستند و برخی از آن ها موجب سرطان زایی و جهش ژنتیکی در انسان می شوند. استفاده از این منعقدکننده ها در بعضی از کشورها ماننـد سوئیس و ژاپـن ممنـوع بـوده در کـشورهـاي آلمـان و آمریکا نیز براي مصرف این مواد در سامانه هاي تـصفیه آب، مقرراتی وضع شده است.

اخیراً در کـشورهاي توسـعه یافتـه، آمینـو بیـو پلـیمـر کیتوزان، در روش های حذف کدورت ، به عنـوان یـک بیـو منعقدکننده، به منظور حـذف ذرات معلـق و کلوئیـدي، مورد توجه قرار گرفته است. کیتـوزان یـک لختـه سـاز مؤثر و بسیار قوي براي حذف کدورت از آب می باشد و می تواند آلاینده هـاي محلـول در آب را حـذف نمایـد. وزن مولکــولی و درجــه دي استیلاســیون، پارامترهــاي اصلی و تاثیرگذار روي خواص و رفتار کیتـوزان هـستند کـه نقـش تعیـین کننـده اي در میـزان رانـدمان حـذف کدورت و کارایی آن دارند.

کیتوزان، یک پلی الکترولیت کاتیونی طبیعی می باشـد کـه از کیتین، مشتق شده و بعد از سلولز، فراوان ترین پلـیمـر طبیعی محسوب می شود. کیتوزان، در واقع، یک هترو پلـی ساکارید خطی با وزن مولکولی بالا مـی باشـد. امـروزه، در ژاپن از کیتوزان، به عنـوان کمـک منعقدکننـده، در حـذف کدورت از آب، اسـتفاده مـی شـود. کیتـوزان، یـک مـاده غیرسمی و قابل تجزیه بیولوژیکی بوده که از طریق خنثـی سازي بار، جذب و پل زنی بین ذرات، عمل انعقـاد و لختـه سازي را انجام می دهد.

وزن مولکولی پلی الکترولیت هاي کـاتیونی متـداول در روش های حذف کدورت ، حدود یک میلیون دالتـون اسـت. کیتـوزان، زیست پلی مري کاتیونی با وزن مولکولی زیاد است کـه از پوسته سخت پوستان دریایی نظیـر میگـو و خرچنـگ، تهیه می شود. این محصول، در صنعت، از استیل زدایی کیتین، به دست می آیـد. ایـن زیـست پلـی مـر، قابـل تجزیه زیستی بوده، روي بدن انـسان، عوارضـی ایجـاد نمی کند. بنا بر این، می توان از ایـن زیـست پلـی مـر، براي تصفیه آب آشامیدنی، استفاده کرد.

به منظور رفع مشکلات مربوط به منعقدکننده هاي معدنی و مصنوعی و حذف یا کاهش عوارض بهداشتی ناشی از مصرف آن ها در آب و بهبود کیفیت آب آشامیدنی، مسئله استفاده از پلی الکترولیت طبیعی کیتوزان، به عنوان یک ماده منعقدکننده در تصفیه آب مطرح می گردد.

دانستن مقدار بهینه pHدر فرایند انعقاد شیمیایی در روش های حذف کدورت ، بسیار مهم است و کارایی ماده منعقدکننده را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. این مساله، یکی از محدودیت هاي مهم کاربرد منعقدکننده هاي متداول در فرایندهاي تصفیه آب محسوب می گردد. در فرایندهاي تصفیه آب، یکی از فاکتورهاي تاثیرگذار در مورد انتخاب ماده منعقدکننده مناسب. براي روش های حذف کدورت از آب ، pHنهایی می باشد. نتایج آزمایش هاي مربوطه نشان می دهد که از لحاظ فاکتور pH کارایی بیو پلی مر کاتیونی کیتوزان، نسبت به منعقدکننده معدنی پلی آلومینیم کلراید بهتر است. زیرا ماده منعقدکننده کیتوزان، مقادیر pHنهایی نمونه هاي آب را به اندازه ناچیزي کاهش می دهد به گونه اي که اختلاف مقادیر نهایی و اولیه pHمحسوس نمی باشد.

میـزان کــدورت اولیــه آب، تــاثیر بــسیار زیــادي در راندمان حذف کدورت از آن دارد، به گونه اي که هر چـه میــزان کــدورت اولیــه، بــالاتر باشــد، رانــدمان مــاده منعقدکننده، در روش های حذف کدورت ، بالاتر خواهـد بـود. این امر، ناشی از افزایش تعداد ذرات معلـق و کلوئیـدي موجود در آب و افزایش احتمال برخورد بین آن ها براي تشکیل ذرات درشت تر می باشـد. ایـن نتیجـه نیـز در مورد هر دو منعقدکننده صدق می کند.