حذف زینک یکی از فرایندهای بسیار مهمی است که برای رسیدن به آب سالم و پاک، حتما باید صور بگیرد. زینک از جمله خطرناکترین و سمی‌ترین عناصر در آب محسوب میشود. این ماده فاقد هرگونه رنگ و بویی است و مصرف آب زینک دار می‌تواند باعث سرطان، مشکلات پوستی، سیستم گردش خون و از همه مهمتر باعث اختلال در سیستم عصبی شود.
باتوجه به آنکه از زینک به طور فراوان در کشاورزی، دامداری، پزشکی و صنعت استفاده میشود؛ با نفوذ آلودگی های حاصل از این صنایع به آب های زیرزمینی، آب ها به این عنصر آلوده می‌شوند. زینک مانند فلزات رفتار کرده و به صورت آلی یا معدنی در طبیعت یافت میشود. فرم غیر آلی این عنصر بسیار سمی است و برای حذف آن از آب آشامیدنی روش های مختلفی وجود دارد که در ادامه به آن می‌پردازیم.
فهرست مطالب
انواع روش های حذف زینک از آب
روش های گوناگونی به منظور حذف زینک از آب آشامیدنی وجود دارد. باتوجه به استاندارد حفاظت محیط زیست جهانی، مقدار زینک مجاز در آب باید کمتر از 10 میکروگرم در هر لیتر باشد. در غیر این صورت می‌تواند مشکلات جدی‌ای را در بوجود بیاورد. در مطلب از جمله روش های حذف زینک به شرح زیر است:
فیلتراسیون سطحی
فیلتراسیون سطحی یا همان جذب سطحی نوعی روش شیمیایی-فیزیکی است که بری حذف زینک بکار گرفته میشود. در این روش از موادی مانند کربن فعال، خاک رس، شن و ماسه، آهن و منگنز، بوکسیت فعال و عناصر طبیعی و مصنوعی بکار می‌رود.
روش فیلتراسیون سطحی بدین شرح است که عناصر موجود در آب به ماده واسطه جذب شده و از آب خارج میشود. کیفیت عملکرد این روش وابسته به ماده اکسید کننده است. در نتیجه در روش جذب سطحی، آب از مسیرهای حاوی مواد واسط مذکور عبور می‌کند و زینک موجود در آن حذف میشود. برای احیای ماده اکسید کننده خصوصا آلومینای فعال از سود سوز آور استفاده میشود.
روش های غشایی برای حذف زینک
روش های غشایی، خود شامل انواع مختلفی است که عبارتند از:
- نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس یکی از تکنیک های شایع برای حذف آلاینده هایی نظیر زینک محسوب میشود. در این فرایند آب باید با فشار بالا برای تصفیه وارد ممبران شود تا فرایند تصفیه آغاز گردد. به همین خاطر به آنها غشا با فشار بالا گفته میشود. در دستگاه های تصفیه آب به منظور آنکه این فشار تامین شود، از پمپ استفاده میشود. در روش اسمز معکوس RO میزان حذف زنیک بستگی به املاح موجود در آب و اسیدیته دارد. فیلتر های نانو فیلتراسیون نیز نقش موثری در جذب زینک دارند. اما دقت عمل آنها کمتر از اسمز معکوس است.
- در اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون دیگر نیازی به فشار بالای آب نیست به همین جهت به آنها غشا با فشار پایین می‌گویند. در این روش نیازی به فشار بالای آب نیست. حفره های این فیلترها بزرگتر از ذرات زینک موجود در آب هستند. درنتیجه برای جذب این عنصر بعد از فرآیند لخته سازی و انعقاد بالاترین کارایی را دارند.
روش ته نشینی و انعقاد
یکی از روش هایی که بسیار برای حذف زینک صورت می‌گیرد، ته نشینی با نمک های فلزات و آهک است. این روش نسبت به سایر روش های مذکور بسیار ساده و کم هزینه میباشد. اما لازم به ذکر است که درصد حذف زینک کمتر از روش های دیگر است. برای لخته سازی، ترکیباتی مانند آلوم، سولفات فریک را به آب اضافه کرده و صبر میکنند تا حل شود. پس از حل شدن این ترکیبات در آب، تمام مواد و ذراتی که دارای بار منفی بودند، به لخته های رشته‌ای متصل میشود. زینک نیز جزء این ذرات محسوب میشود و در آخر توسط فیلتر های رسوب گیر جداسازی میشود.
تبادل یونی برای حذف زینک
از انواع فرایندهای شیمیایی-فیزیکی محسوب میشود. در روش تبادل یونی، یک یون در آب با یک یون از رزین های تبادل یونی جایگزین میشود. در نتیجه آب همواره باید به طور مدام از بسترهای حاوی رزین های تبادل یونی عبور کند تا بتواند با این ترکیبات جایگزین شود.
کارایی این روش به فاکتورهای مختلفی از جمله اسیدیته آب، میزان زینک موجود در آب، آلکالینیتی‌ها، نوع رزین تبادل یونی و یون های رقیب وابسته است. رزین هایی که به منظور حذف زینک از آب استفاده میشود، از نوع قلیایی قوی می‌باشند. لازم بذکر است در پی اکسیداسیون زیاد ممکن است به رزین ها و فرآیند تبادل یونی آسیب وارد شود.
استفاده از گیاهان پالایی
گیاهان پالایی به نوعی تصفیه کننده های طبیعت محسوب می‌شوند. این گیاهان می‌توانند با استفاده از ریشه های خود، آلاینده های شیمیایی در طبیعت را حذف کرده و رسوب فلزات را از آب جذب کند. از جمله این گیاهان میتوان به سنبل اشاره کرد که در حذف زینک بسیار موثر میباشد.
استفاده از فیلترهای شنی
در مکان هایی که قصد تصفیه حجم بالایی از آب را دارید، استفاده از فیلتر تصفیه آب شنی بهترین گزینه است. اما توانایی آن در حذف زینک مانند روش های قبلی نیست. استفاده از این فیلترها می‌تواند باعث حذف میزان قابل توجهی از این ماده از آب شود.
