مرکز فروش دستگاه های تصفیه آب و تصفیه هوا
شنبه 16 شهريور 1398
ویژگی های شیمیایی آب آشامیدنی _ قسمت دوم

(2)- آنیون ها

دی اکسید کربن، بیکربنات و کربنات

دی اکسید کربن یکی از اجزاء تعادل کربنات در آب می باشد. مقدار دی اکسید کربن آزاد در آب بستگی به pH و قلیائیت آن دارد و می تواند در مورد خاصیت خورندگی آب نقش مهمی ایفا کند. آب های سطحی معمولا کمتر از 10 میلی گرم در لیتر CO2 آزاد دارند، هرچند که برخی از آب های زیرزمینی مربوط به حفاری های عمیق حاوی بیش از 100 میلی گرم در لیتر CO2 می باشند. روش های ساده برای کاهش میزان دی اکسید کربن در این گونه آب ها، هوادهی پی در پی است.

انیدرید کربنیک ضمن انحلال در آب با عوامل موجود در آن ترکیب می شود و یا در ترکیب با آب، قسمتی از آن به صورت اسید کربنیک درآمده و قسمتی دیگر به یون های کربنات و بیکربنات کلسیم موجود در آب تعادلی در اثر وجود CO2 ایجاد می شود که از راسب شدن کربنات کلسیم جلوگیری می کند. آن قسمت از CO2 آزاد که باعث تعادل کربنات می گردد به نام CO2 متعادل کننده و مازاد بر آن را CO2 آزاد موثر می نامند. CO2 تام مجموع CO2 متعادل کننده، CO2 متعلق به کربنات و بیکربنات و CO2 آزاد می باشد.

کلر

کلر به عنوان یک ماده شیمیایی برای گندزدایی و از بین بردن موجودات مضر به کار می رود. حداکثر مقدار کلر باقیمانده مجاز که ممکن است در آب یافت شود تابعی از مزه، بو و خورندگی می باشد. یکی از معایب کلر زدن آب ایجاد مزه کلری و کلروفنل است، علاوه بر این وجود مواد بیولوژیک هم می تواند در ایجاد مزه خاکی و یا مزه های دیگر دخالت نماید. چنانچه کلر به عنوان ماده پیش افزودنی قبل از تصفیه آب به آب های رنگی و یا حاوی مواد آلی افزوده شود، تری هالومتان ها نیز تشکیل می گردند. میزان کلر باقیمانده در آب آشامیدنی می تواند تا حدود 0/2 میلیگرم در لیتر باشد و در مواقع ضروری که آب استریل مورد نیاز باشد، مقدار کلر باقیمانده تا 2 میلیگرم در لیتر یا بیشتر قابل قبول است.

کلرور

کلرور، یعنی ترکیبات کلر با سایر عناصر و رادیکال ها تقریبا در کلیه آب های طبیعی یافت می شود که غلظت آنها می تواند بسیار متفاوت باشد، ولی غالب ترکیبات کلر با سدیم ( نمک طعام ) و در درجه بعد با کلسیم و منیزیم می باشد. این مواد از اجزاء پایدار در آب بوده و غلظت آنها تحت تاثیر فرایند های طبیعی، فیزیک، شیمیایی و بیولوژیک تغییر نمی پذیرد. کلرورها از رسوبات کانی طبیعی، از آب دریا هم از طریق نفوذ و هم به وسیله پراکنده شدن آب دریا در هوا، در اثر انجام امور کشاورزی و آبیاری و از فاضلاب های خانگی و صنعتی ناشی می شوند.

اغلب رودخانه ها و دریاچه ها دارای غلظت کلرور کمتر از 50 میلیگرم در لیتر برحسب Cl- می باشند و هرگونه افزایش قابل توجه غلظت کلرور در آب، نشانه ای از آلودگی احتمالی به شمار می آید. مقدار کلرور فاضلاب ها در شرایط هوای خشک احتمالا بیشتر از 70 میلیگرم در لیتر یعنی بیش از غلظت آن در منبع اصلی آب می باشد. موضوع اصلی که در اثر ازیاد غلظت کلرور در آب بوجود می آید،مساله مورد قبول قرار گرفتن آن به وسیله مصرف کننده است. با وجود اینکه کلرورها معمولا برای سلامتی انسان مضر نمی باشند ولی مقدار نمک معمولی یا کلرور سدیم برای بیماران قلبی و کلیوی باید محدود گردد. گرچه میزان دریافت نمک از آب آشامیدنی در مقایسه با نمک مواد غذایی بسیار کمتر است، ولی با وجود این کوشش می شود که غلظت کلرور در آب پایین نگه داشته شود.

طبق استانداردهای بین المللی سازمان بهداشت جهانی 1971 حداکثر غلظت مطلوب کلرور 200 و حداکثر غلظت مجاز آن 600 میلیگرم در لیتر می باشد. دستورالعمل های مجمع اروپایی و راهنمای سازمان بهداشت جهانی سال 1983 مقدار کمتری کلرور معادل 25 میلیگرم در لیتر را توصیه می کنند و معتقدند که اثرات نامطلوب می تواند بالای غلظت 200 میلیگرم در لیتر رخ دهد. مقادیر پیشین معادل 200 و 600 میلیگرم در لیتر در رابطه با مزه و خورندگی در سیستم های آب گرم تعیین شده بودند که در حال حاضر نیز معتبر می باشند. حس چشایی حساس می تواند مقدار کلرور معادل 150 میلیگرم در لیتر را احساس نماید. غلظت های بالای 150 میلیگرم در لیتر می تواند باعث شور شدن مزه آب گردد. هرچند که آب های حاوی بیش از 600 میلیگرم در لیتر در برخی از مناطق لم یزرع و یا نیمه خشک که تامین آب آشامیدنی در آنجا مشکل می باشد مورد مصرف قرار می گیرند.

سولفات

غلظت سولفات در آب های طبیعی از چند میلیگرم تا چند هزار میلیگرم در لیتر متغیر می باشد. سولفات از منابع مختلف می تواند در آب های سطحی و زیرزمینی نفوذ کند از جمله حل شدن ژیپس ( سنگ گچ ) یا سایر رسوبات معدنی که حاوی سولفات می باشند، سولفات حاصل از آب دریا، اکسیداسیون سولفیدها، سولفیت ها و تیوسولفات ها در آب های سطحی و فاضلاب های صنعتی در جایی که سولفات و اسید سولفوریک در صنایع به کار می روند مانند صنعت چرم سازی و تهیه خمیر کاغذ.

گاز هیدروژن سولفوره از طریق دودکش های کارخانجات صنعتی در فضا پخش شد، و باعث می شود که آب باران های این مناطق حاوی میزان محسوسی سولفات گردند. سولفات در آب آشامیدنی سهم عظیمی در سختی دائم یا غیر کربناتی دارد. غلظت بالای سولفات در تغییر طعم آب موثر بوده و اگر با کاتیون های منیزیم و سدیم ترکیب شده باشد اثر ملین دارد.

در مناطقی که ساکنین آنها ناچار به مصرف آب های با غلظت بالای سولفات هستند و هیچگونه منبع آب دیگری در دسترس ندارند به غلظت بالای سولفات عادت می کنند و مساله ای برای آنها پیش نمی آید. احیای سولفات به وسیله باکتری های بی هوازی تولید هیدروژن سولفوره با بوی بد تخم مرغ گندیده می کند. این گاز در آب چاه های عمیق نیز تولید می شود که با هوا دادن کافی به سرعت بوی آن برطرف می گردد.

ترکیبات ازته آمونیاکی

آمونیاک یکی از اشکال ازت است که در آب آشامیدنی یافت می شود و معمولا برحسب میلیگرم در لیتر ازت بیان می گردد. آمونیاک آزاد موجود در آب برحسب میزان ازت می تواند به صورت ازت آمونیاکی، آمونیاک نمک دار و یا آمونیاک آزاد وجود داشته باشد.

ازت آلبومینوئیدی در اثر اکسیداسیون شیمیایی قوی مواد آلی موجود در آب حاصل می شود. ترکیبات آمونیاکی از منابع مختلف منشا می گیرند که بعضی از آنها مانند تجزیه گیاهان، بی خطر می باشد.

آب های چاه های عمیق با کیفیت آب خوب، می تواند حاوی مقدار زیادی آمونیاک آزاد باشند که ممکن است در اثر احیای نیترات ها، یا بوسیله باکتری ها و یا گذر آب از لایه های سنگی زمین بوجود آمده باشد. وجود آمونیاک در آب دلیلی بر آلودگی آن از طریق فاضلاب خانگی یا صنعتی می باشد.

مقدار آمونیاک در آب پالایش نشده از نظر تعیین مقدار کلر برای گندزدایی حائز اهمیت است. در این مورد تا میزان سه میلیگرم در لیتر ازت آمونیاک را می توان صرفنظر کرد و در مورد مقادیر بیشتر معمولا باید منابع ترکیبات آمونیاکی را به منظور پایین نگه داشتن خطر آلودگی باکتریایی بیشتر بررسی کرد.

میزان آمونیاک تا 0/4 میلیگرم در لیتر، در آب های تصفیه شده ای که وارد سیستم آبرسانی می گردد قابل قبول است، زیرا آمونیاک در برخی موارد همراه با کلر به صورت ترکیب کلرامین در مرحله نهایی تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرد. در این حالت رسوب بیشتری از مصرف کلر به تنهایی تشکیل می شود.

نیتریت و نیترات

نیتریت (NO2) و نیترات (NO3) معمولا براساس میلیگرم در لیتر برحسب ازت بیان می شوند. کل ازت اکسید شده برابر با مجموع ازت نیتریت و نیترات می باشد. نیتریت مرحله میانی اکسیداسیون ازت، در اکسید شدن بیوشیمیایی آمونیاک و تبدیل آن به نیترات می باشد، همچنین در عمل احیا نیترات در شرایطی که کمبود اکسیژن وجود داشته باشد، تشکیل می شود. آب های سطحی به ندرت بیش از 0/1 میلیگرم در لیتر برحسب ازت، نیتریت دارند، مگر اینکه به شدت با فاضلاب آلوده شده باشند.

بنابراین حضور نیتریت همراه با میزان بالایی از آمونیاک در آب های سطحی نشان دهنده آلودگی آب با فاضلاب می باشد. در مناطق آهن دار، نیترات های موجود در آب های زیرزمینی می تواند به نیتریت احیا شود، چنین واکنشی در آجر کاری های جدید دیواره چاه ها نیز صورت می گیرد و در نتیجه آن نیتریت وارد آب چاه می گردد.

نترات آخرین مرحله اکسیداسیون آمونیاک و معدنی شدن ازت حاصل از مواد آلی به شمار می آید. این عمل اکسیداسیون در خاک و آب بیشتر توسط باکتری های نیتریفیکاسیون صورت می گیرد و فقط می تواند در یک محیط با اکسیژن فراوان انجام شود.

باکتری های مشابه در صافی پالاینده تصفیه خانه های فاضلاب ها فعالیت می کنند که نتیجه آن مقدار زیادی نیترات می باشد. افزایش کاربرد کودهای شیمیایی ازت دار در چند دهه اخیر باعث افزودن نیترات در آب های سطحی و زیرزمینی شده است. میزان نیترات در آب های سطحی غالبا تحت تاثیر تغییرات فصلی بوده، بدین گونه که در ماه های زمستان در مقایسه با تابستان غلظت های بیشتری مشاهده گردیده است. با آغاز باران های زمستانی در مقایسه با تابستان غلظت های بشتری مشاهده گردیده است. با آغاز باران های زمستانی و کاهش فعالیت بیولوژیکی در رودخانه ها، نیترات آب افزایش یافته و منجر به زیاد شدن غلظت آن می گردد. در طول تابستان احتمالا میزان نیترات در اثر جذب و اعمال بیوشیمیایی جلبک ها کاهش می یابد و علاوه بر این عدم نیتریفیکاسیون باکتریایی و احیای غیرهوازی نیترات به ازت در سطح گل و لای ته نشین شده در مجازن، غلظت نیترات را در آب کاهش می دهد. آبی که دارای غلظت بالایی از نیترات باشد بالقوه برای شیرخواران و کودکان مضر می باشد. باکتری های موجود در دستگاه گوارش می توانند نیترات غذا و آب را به نیتریت احیا کنند، سپس نیتریت جذب جریان خون شده و هموگلوبین را تبدیل به مت هموگلوبین می نماید. مت هموگلوبین با اینکه بالقوه سمی نیست ولی کاهشی را که در ظرفیت حمل اکسیژن توسط هموگلوبین می دهد اثرات جدی به بار می آورد به ویژه در شیرخواران که در بدنشان حجم زیادی مایع نسبت به وزن دارند. نیتریت حاصل از احیای نیترات توسط باکتری ها، در دستگاه گوارش با آمین های نوع دوم و سوم ترکیب شده و تشکیل نیتروزآمین می دهد که این ماده سرطان زا می باشد.

دستورالعمل های مجمع اروپایی، به عنوان راهنما مقدار نیترات برحسب NO3 را معادل 25 میلیگرم در لیتر پیشنهاد می کند. حداکثر غلظت مجاز معادل 50 میلیگرم در لیتر برحسب NO3 و حداکثر غلظت مجاز نیتریت معادل 0/1 میلیگرم در لیتر برحسب NO2 در آب تصفیه شده تعیین گردیده است. برای کاهش غلظت نیترات و نیتریت در آب روش های ساده وجود ندارد. امروزه دو روش رایج کانی زدایی بیولوژیکی تحت شرایط کنترل شده با استفاده از نیتریفیکاسیون باکتری به کار می روند ولی هیچ کدام از این دو روش برای تصفیه در مقیاس زیاد مناسب نمی باشند.

فسفات

فسفات از طریق فاضلاب های خانگی که حاوی پاک کننده های سنتتیک تهیه شده از فسفات می باشند، یا از پساب های کشاورزی که از زمین های با کود معدنی عبور کرده باشند و سرانجام از فاضلاب های صنعتی وارد آب های سطحی می شود. آب های زیرزمینی معمولا مقدار جزئی فسفات دارند مگر اینکه به عللی آلوده شده باشند. فسفر یکی از عناصر ضروری برای رشد جلبک ها می باشد و می تواند به مقدار قابل توجهی در اتروفیکاسیون مخازن آب و دریاچه ها دخالت نماید.

سیلیس

سیلیس به اشکال مختلف در آب یافت می شود که حاصل تجزیه سنگ های حاوی سیلیس مانند کوارتز و سنگ سیاه می باشد. سیلیس ممکن است یک میلیگرم در لیتر، در آب های سبک مناطق زغال سنگی تا 40 میلیگرم در لیتر در آب های سخت وجود داشته باشد. آب های مناطق آتشفشانی و معدنی دارای میزان بالای سیلیس می باشند. اگرچه دلیلی بر خطرناک بودن سیلیس در آب آشامیدنی در دست نیست، ولی در مورد بعضی از صنایع مشکلاتی ایجاد می نماید زیرا سیلیس یک پوسته خیلی سخت تشکیل داده که جداسازی آن مشکل می باشد.

مطالب دیگر مقالات آموزشی تصفیه
ویژگی های شیمیایی آب آشامیدنی _ قسمت سومویژگی های شیمیایی آب آشامیدنی _ قسمت اولآب شیلات و عوارض آلودگی آنویژگی های آب خاکستری _ قسمت دومویژگی های آب خاکستری _ قسمت اولفاضلاب نساجی و رنگرزیویژگی های فیزیکی آب آشامیدنیآب خاکستری و ضرورت تصفیه آنآب دام و طیور و عوارض آلودگی آنآب کشاورزی و شاخص های آن
verification
سبد خرید

سبد خرید محصولات

Item removed. Undo