کاربرد آهک در تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب

کاربرد آهک در تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب

آهک یک محصول تولیدی است که از سنگ آهک (کربنات کلسیم) یا دولومیت (کربنات منیزیم کلسیم) ساخته می شود. مواد اولیه به آهک زنده و آهک هیدراته تبدیل می شوند.

از آنجا که آهک قلیایی است، اغلب برای تنظیم pH آب و خاک های حاوی اجزای اسیدی استفاده می شود. همچنین آهک برای تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب استفاده می شود.

انواع متداول محصولات آهک برای تصفیه آب

کربنات کلسیم یا منیزیم ساده به روش های مختلفی پردازش می شود. تا محصولات مختلف شیمیایی برای اهداف مختلف ایجاد شود. پودر آهک زنده با حرارت دادن کربنات کلسیم در فرآیندی موسوم به “کلسیناسیون” برای آزادسازی دی اکسید کربن و ترک اکسید کلسیم ساخته می شود.

آهک سریع را می توان با خرد کردن و افزودن مقدار کمی آب، فرآوری کرد. تا آهک هیدراته ساخته شود که به آن آهک ذوب شده یا هیدروکسید کلسیم نیز می گویند.

کاربرد آهک در تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب

آهک در نرم شدن آب

آب “سخت” حاوی ترکیبات معدنی محلول، از جمله کلسیم و منیزیم است. و روند نرم شدن به وسیله ی آهک این ترکیبات معدنی محلول را از بین می برد. به نظر می رسد افزودن کلسیم به آب برای حذف کلسیم از آب غیرقابل تصور است.

اما این فرآیند با استفاده از واکنش های شیمیایی در یک محیط با pH بالا، ترکیبات کلسیم را تشکیل می دهد. که به صورت جامد رسوب می کنند و سپس می توانند فیلتر شوند. به عنوان مثال، بی کربنات کلسیم با آهک واکنش داده و کربنات کلسیم و آب ایجاد می کند.

آهک در تصفیه فاضلاب شهری

مانند نرم شدن آب، آهک باعث افزایش PH آب فاضلاب حاوی فسفر و نیتروژن از منابع آلی می شود. که می تواند باعث شکوفایی جلبک ها شود.

در محیط با pH بالا، آهک با فسفر ترکیب می شود و فسفات کلسیم ایجاد می کند. که به صورت جامد از آب رسوب می کند. “سلب آمونیاک” از همان محیط با pH بالا برای آزاد کردن نیتروژن (به عنوان هیدروکسید آمونیوم) در جو، به صورت گاز استفاده می کند.

آهک در تصفیه فاضلاب صنعتی

بسیاری از فرآیندهای صنعتی – از استخراج تا ساخت فولاد تا کنسرو میوه – فاضلاب اسیدی تولید می کند. که باید قبل از آزادسازی تصفیه شود. آهک برای خنثی سازی اسیدها عمل می کند. در حالی که فلزات مختلفی را به مواد جامد رسوب می دهد که می توانند بازیابی شوند.

عوامل سوزاننده دیگر، مانند سود سوزآور، می توانند عملکردهای مشابهی را انجام دهند. اما اداره آهک ارزان تر و ایمن تر است .و لجن حاصل از آن فلزات بیشتری را با تمایل کمتری برای بیرون ریختن آنها ضبط می کند.

مزایا و معایب تصفیه آب

آبی که در خانه ها، مشاغل و صنایع استفاده می شود اغلب از طریق یک فرآیند شیمیایی برای از بین بردن مواد مضر و باکتری تصفیه می شود. وقتی آب تصفیه شیمیایی شد، می توان با خیال راحت دوباره آن را در منبع آب بازیافت کرد.

از چندین ماده شیمیایی مختلف می توان برای تصفیه آب استفاده کرد. از جمله کلر، آهک و پراکسید هیدروژن. با این حال هر روش مزایا و معایب مشخصی را برای استفاده در تصفیه آب ارائه می دهد. در ادامه به روش ها اشاره خواهیم کرد.

کلر

طبق شورای کیفیت و بهداشت آب، قبل از استفاده از آب آشامیدنی کلرزده شده، بیماری های منتقله از طریق آب مانند وبا، تب حصبه، اسهال خونی و هپاتیت سالانه هزاران نفر را درگیر می کردند. امروزه هنوز کلرزنی متداول ترین روش ضدعفونی آب آشامیدنی عمومی و استخرهای شنا است.

کلرزنی به جلوگیری از شیوع عفونت ها مانند باکتری اشرشیا کلای E. coli کمک می کند. کلرزنی باعث از بین رفتن باکتری ها، جلبک ها و کپک هایی می شود که می توانند در دیواره های سیستم های ذخیره آب رشد کنند. همچنین طعم و بوی نامطبوع آب آشامیدنی را از بین می برد.

در حالی که کلرزنی در تصفیه آب آشامیدنی موثراست، کنترل آن بدون تخصص و تجربه دشوار است. کلرزنی محافظت نشده آب مورد استفاده برای دوش گرفتن، شستن لباس ها و شنا می تواند پوست و مو را خشک کند و باعث سوزش چشم شود و همچنین رنگ پارچه ها را محو کند.

کاربرد آهک در تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب

آهک

همانطور که ذکر کردیم آب سخت حاوی مقادیر بالایی از مواد معدنی محلول است. که می تواند در لوله های آب و سیستم های داخلی تجمع یافته و باعث انسداد و آسیب دائمی شود. نرم کننده های آب ساخته شده با آهک هیدراته می توانند کیفیت آب را برای بهبود آب سخت درمان کنند. و همچنین سطح آرسنیک سمی را در آب آشامیدنی کاهش دهند.

آهک همچنین pH آب را افزایش می دهد. و برای از بین بردن محیط مورد نیاز برای رشد باکتری ها و ویروس ها کار می کند. در برخی موارد، با نرم شدن آب توسط آهک، سطح pH بیش از حد بالا می رود. وقتی آهک به آب کلرزده اضافه می شود، هیپوکلریت حاصل می شود که به عنوان ضد عفونی کننده از سایر باقیمانده های کلر آزاد کمتر است.

کاربرد آهک در تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب

آب اکسیژنه

پراکسید هیدروژن ماده سفید کننده ای است که می تواند برای سفید کردن دندان ها، روشن شدن موها و پارچه ها و منسوجات سفید کننده استفاده شود. همچنین می توان از آن برای ضدعفونی آب با حذف آلاینده ها و جلوگیری از رشد عوامل باکتریایی استفاده کرد.

پراکسید هیدروژن به طور کلی ایمن در نظر گرفته می شود، پسماند یا گازی تولید نمی کند. می توان از آن برای حذف بقایای کلر باقی مانده از کلرزنی استفاده کرد. این ماده باید با دقت حمل و نقل شود. زیرا تماس با پراکسید هیدروژن می تواند باعث تحریک چشم، پوست، ریه ها و غشاهای مخاطی شود.

مطالعات انجام شده توسط آژانس بین المللی آمریکایی در تحقیقات سرطان نشان می دهد قرار گرفتن در معرض سطح بالای پروکسید هیدروژن می تواند برای حیوانات سرطان زا باشد.

کاربرد آهک در تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب