نیترات یک ترکیب شیمیایی است که احتمالاً در آب آشامیدنی نیز وجود دارد. نیترات از منابع مختلفی مثل فاضلاب، کودهای شیمیایی، رودخانه ها و تخلیه زباله ها به آب آشامیدنی وارد می شود. استفاده از آبی که دارای نیترات زیاد است ممکن است بهداشت فردی را به خطر بیندازد. نیترات می تواند در بدن به نیتریت تبدیل شود که سبب ایجاد مشکلاتی مثل کاهش توانایی خون برای حمل اکسیدن شده و این مشکل منجر به بروز بیماری متهورنوبلاستوزیس خواهد شد. این بیماری برای نوزادان و کودکان زیر ۶ ماهه خطرناک است. در این مقاله همه چیز را در مورد روش های حذف نیترات از آب به طور کامل توضیح می دهیم.
روش های حذف نیترات از آب
حذف نیترات از آب به دلیل بیماری ها و اختلالات متعددی که در سلامتی ایجاد می کند، اهمیت زیادی در تصفیه آب دارد. به همین دلیل برای انجام این کار باید از شیوه های متعددی استفاده کنید. هر یک از این روش ها نقاط قوت و ضعف زیادی داشته و متناسب با شرایط نوع آلاینده ها، دما و بی آب مورد استفاده قرار می گیرند. توصیه می شود برای حذف نیترات از آب از روش های زیر استفاده کنید.
حذف نیترات آب های زیر زمینی با رقیق سازی
در شرایطی که برای تصفیه آب امکان دسترسی به تجهیزات پیشرفته وجود ندارد، این سؤال مطرح شود که چگونه باید نیترات آب را از بین ببریم؟ در حقیقت یکی از بهترین شیوه ها رقیق سازی است. به این نکته مهم توجه داشته باشید که آب های سطحی به دلیل استفاده زیاد از کودهای شیمیایی در مزارع کشاورزی و غیره سطح بیشتری از نیترات نسبت به آب های زیر زمینی دارند، به همین دلیل اگر به آب های زیر زمینی دسترسی وجود داشته باشد، می توان در زمان ترکیب کردن این آب ها عمل رقیق سازی را هم انجام داد. استفاده از این آب خطرات کمتری برای بدن به همراه خواهد داشت.
حذف نیترات با تبادل یونی
تبادل یونی یکی از شیوه های رایج برای کاهش سختی آب است که توسط دانه های رزین انجام شده و باید یون های موجود در آن با کلرید رزین آنیونی و کاتیونی جایگزین شوند. مسئله بسیار مهم برای استفاده از این شیوه کاهش مقدار نیترات و انتخاب رزین های متناسب با این گروه از یون ها است. همچنین، همانگونه که ممبران های اسمز معکوس به طور دوره ای نیاز به شستشو دارند، جایگزینی مداوم کلرید رزین با یون های نیترات موجود در آب نیز باعث کاهش کارایی آن ها می شود. برای افزایش بازدهی این شیوه لازم است با استفاده از رزین، سطح بستر رزینی شستشو داده شود و کارایی آن ها افزایش پیدا کند. از جمله روش های مرسوم استفاده از محلول آب و نمک است که تأثیر زیادی بر احیای دوباره بستر رزینی می گذارد.
استفاده از دستگاه های تقطیر آب
یکی از روش های حذف نیترات از آب استفاده از دستگاه های تقطیر است. در طول پروسه تقطیر هر نوع ناخالصی در قطرات آب با تبدیل مولکول از حالت مایع به بخار از بین می رود. این ناخالصی ها شامل باکتری، نمک، رسوب و آلاینده هایی مثل نیترات هستند. هنگامی که پروسه تقطیر آب بین گاز و مایع تغییر می کند، تمام آلاینده هایی که تبدیل به گاز می شوند، از طریق فیلتر کربنی از بین می روند. بدین ترتیب هیچ میزان نیتراتی پس از پروسه تقطیر در آب باقی نمی ماند.
استفاده از روش اسمز معکوس
یکی از کاربردی ترین و بهترین روش ها برای حدف نیترات از آب، استفاده از اسمز معکوس است که بر خلاف ریشه درختان و رفتار کلیه های انسان عمل می کند. در صنعت از این شیوه به عنوان آب شیرین کن صنعتی استفاده می شود، اما نکته مهمی که باید بدانید این است که با توجه به نوع غشا می توان آلاینده های مختلفی را از آب به وسیله این تجهیزات حذف کرد.
بعد از انتخاب غشای مناسب و متناسب با دمای آب، نوع آلاینده ها، TDS و غیره می توان شرایط را به گونه ای فراهم کرد که یون های نیترات موجود در آب دیگر اجازه ورود در ممبران را پیدا نکنند. بر خلاف بازدهی بسیار بالای این روش، انباشته شدن حجم بالایی از یون های نیترات روی سطح غشا لازم است به صورت دوره ای با یکی از شیوه های شستشوی ممبران کارایی دستگاه در سطح مطلوب حفظ شود. هر چقدر میزان این یون ها از سطح استاندارد نیترات در آب بیشتر و TDS نیز بالاتر باشد، فاصله میان شستشوی ممبران کوتاه تر و به همین نسبت بازدهی دستگاه کمتر خواهد شد.
حذف نیترات با الکترولیز
یکی از ساده ترین روش ها که با صرف هزینه کم، می توان حجم زیادی از نیترات موجود در آب را حذف کرد، روش الکترولیز نام دارد. به منظور استفاده از این شیوه به تجهیزات زیادی نیاز ندارید و تنها با دو غشا کاتدی و آندی و دو الکترود می توان شرایط را برای حذف نیترات فراهم کرد. قرار گرفتن الکترودها در داخل آب و اتصال آن ها به منبع انرژی الکتریکی موجب می شود تا نیترات ها امکان عبور از ممبران های نیمه تراوا را پیدا نکرده و آب بدون نیترات از منبع خارج شود. با توجه به نیترات موجود در آب و TDS میزان بازدهی این روش متغیر است. اما این شیوه برای محیط های صنعتی کاربرد چندانی ندارد.
حذف نیترات با روش های بیولوژیکی
یکی دیگر از روش های حذف نیترات از آب استفاده از روش های بیولوژیکی است. همان گونه که در تصفیه بیولوژیکی فاضلاب از میکروارگانیسم ها برای از بین بردن مواد آلی و غیر آلی استفاده می شود، برای کاهش میزان نیترات نیز این روش مؤثر است. این شیوه برای محیط های صنعتی کاربرد بیشتری دارد و نیترات موجود در آب توسط باکتری های مختلف در نهایت تبدیل به نیتروژن می شوند. یکی از شیوه های نوین بیولوژیکی برای از بین بردن نیترات موجود در آب، استفاده از باکتری های اتوتروفیک است. باکتری های اتوتروفیک به دو دسته تقسیم بندی می شوند و برخی از آن ها بر پایه هیدروژن بوده و دسته دیگر سولفور هستند. با استفاده از این شیوه بیولوژیکی می توان به کمک لجن، نیترات های موجود در آب های زیر زمینی را با قیمت پایین تر و سرعت بیشتر کاهش داد. مهم ویژگی از بین بردن نیترات به شیوه های بیولوژیکی را می توان، حفظ کیفیت آب به شمار آورد.
استفاد از آلومینا
آلومینا به عنوان یک جذب کننده قوی، در سال های اخیر توجه بیشتر پژوهشگران را به خود جلب کرده است. این ماده به دلیل سطح بالا، پایداری حرارتی و شیمیایی و قابلیت اصلاح سطح، برای تصفیه آب نیز گزینه مناسبی به شمار می رود. حذف نیترات با استفاده از آلومینا به روش جذب انجام می شود. پس از تزریق این مواد به آب با نیترات واکنش برقرار کرده و NO3 حذف و از آب جدا می شود.
در پایان به شما عزیزان پیشنهاد می کنیم در صورت تمایل مقالات مراحل تصفیه آب، فلوراید در آب آشامیدنی و حذف کدورت آب را مطالعه فرمایید.
منبع : آرگا
