تصفیه نیترات

تصفیه نیترات

نیترات اغلب در آب های آشامیدنی وجود داشته و دلیل آن فعالیت های بشری مانند استفاده بیش از حد از کودهای شیمیایی مانند نیترات پتاسیم و نیترات آمونیوم، کامل نبودن سیستم سپتیک و دفع نامناسب زباله های صنعتی، انسانی و حیوانی است. این موارد منبع اصلی تولید نیتروژن بوده که در خاک به نیترات تبدیل می‌شوند و از آنجا که نیترات در آب به صورت محلول است از طریق باران وارد آب های زیر زمینی و در نهایت آب‌های آشامیدنی می‌شود. شرکت دانش بنیان پویا ژن آزما تولید کننده دستگاه تصفیه آب صنعتی بر پایه بیوفیلتر، در این مقاله قصد دارد نیترات و روش های تصفیه آن صحبت کند.

دستگاه تصفیه صنعتی

دستگاه تصفیه صنعتی بر پایه بیوفیلتر، تولیدی پویاژن آزما. با حجم پساب پنج متر مکعب در روز

 

برای مشاوره رایگان و مشاهده دستگاه تصفیه صنعتی پویاژن کلیک کنید.

بررسی تصفیه آب آشامیدنی آلوده به نیترات

نیترات در آب آشامیدنی

نیترات بطور طبیعی در آب آشامیدنی وجود دارد ولی در اکثر آبها این میزان کمتر از حد مجاز یعنی mg/L 45 یا mg/L 10 بر اساس N می باشد. میزان نیترات در چاه های آب آشامیدنی تعدادی از شهرهای مهم ایران نظیر مشهد ، شیراز و جنوب تهران 2 تا 3 برابر حد مجاز می باشد و با توجه به بحران آب نیاز به تصفیه این آب ها می باشد.

عوارض ناشی از نیترات بر روی بدن انسان

نیترات موجود در آب تبخیر نشده و به صورت پایدار در آب باقی می‌ماند. نیترات به طور معمول برای سلامتی خطرناک نبوده اما مصرف مداوم و بیش از اندازه آن می‌تواند اثرات زیادی بر سلامتی انسان به خصوص نوزادان داشته باشد. علت نگرانی اصلی در مورد حضور نیترات در آب مربوط به بیماری مت هموگلوبینی یا سندرم کودکان آبی (blue baby syndrome)، به ویژه در نوزادان می باشد.

با توجه به طبیعت سیستم هاضمه نوزادان، نیترات به نیتریت احیا می شود که می تواند هموگلوبین را برای حمل اکسیژن ناتوان سازد. سایر عوارض استفاده از نیترات در مدت زمان طولانی شامل کاهش اسیدیته معده ، کمبود آنزیم ، کاهش هموگلوبین های طبیعی خون ، افسردگی ، تاثیر بر سیستم عصبی و زمانیکه غلظت آن بالای 70% باشد سبب مرگ خواهد شد. همچنین نیترات تبدیل به نیتروزوامین ها و نیتروزوامیدها می شود که این مواد بالقوه سرطانزا هستند. درنتیجه تصفیه آب صنعتی و غیرصنعتی حاوی نیترات اهیمت بسیاری دارد.

برای مشاوره رایگان و مشاهده دستگاه تصفیه آب صنعتی پویاژن کلیک کنید.

میزان مجاز نیترات در آب آشامیدنی

به گفته سازمان بهداشت جهانی اکثر افراد بالغ روزانه بین 20 تا 70 میلی گرم نیترات را به همراه مواد غذایی مثل کاهو ، کرفس ، اسفناج و …. مصرف می‌کنند. این نشان می‌دهد که علاوه بر آب آشامیدنی مواد غذایی نیز حاوی نیترات می‌باشد.آنالیز آب در ایالات متحده و کانادا نشان داده است که مقدار نیترات در این آب‌ها 10 میلی گرم در لیتر است. اما طبق بهداشت جهانی (WHO) مقدار استاندارد نیترات در آب‌های آشامیدنی حداکثر باید ppm 50 باشد.

روش های حذف نیترات از آب آشامیدنی

روشهای مختلفی جهت تیمار آبهای آشامیدنی آلوده به نیترات وجود دارد که عبارتند از:

1- روش تعویض یونی

تعویض آنیونی برای حذف نیترات مشابه سبک کننده های آب است که یون نیترات به جای یون های سختی آب حذف می شود. نیترات از طریق جا به جایی با یون کلر از سیستم حذف می شود. به طور متوالی باز سازی ستون جهت حذف نیترات مورد نیاز می باشد.

باز سازی با استفاده از محلول نمکی غلیظ که سبب جایگزینی کلراید با نیترات می شود، انجام می گیرد. به صورت کلی، دو نوع رزین برای تصفیه آب حاوی نیترات مورد استفاده قرار می گیرد: رزین های آنیونی استاندارد و رزین های مخصوص حذف نیترات (Nitrate-Selective). تفاوت عمده این دو نوع رزین، به میزان تمایل جذب یونهای سولفات و آرسنات موجود در آب با این رزین ها برمیگردد.

2- روش اسمز معکوس

اسمز معكوس می تواند املاح آب را 90 تا 98 درصد كاهش دهد. حذف باكتری ها و ویروس ها و دیگر میكروبها با اسمز معكوس تقریبا صد‌در‌صد است، اما بعلت عدم آب‌بندی كامل سیستم اسمزمعكوس مقدار كمی از این ناخالصی ها ممكن است از غشاء عبور كرده و در آب تصفیه شده دیده می‌شوند. در مقایسه دو روش اسمز معکوس و تبادل یون ، تبادل یون کم‌هزینه‌تر و مقرون به صرفه تر می‌باشد.

3- روش الکترودیالیز معکوس

فرآیند الکترودیالیز (EDR) ، یک نوع هدایت الکتریکی است که با استفاده از ولتاژ و از طریق غشاهای نیمه تراوا یون‌ها را عبور داده و سبب کاهش سختی آب و حذف نیترات می‌شود. این فرآیند به طور متناوب تکرار شده و انتقال در یک میدان با ولتاژ مستقیم (DC) انجام می‌شود. این فرآیند شامل عبور آند از بین غشای کاتدی و عبور کاتد از بین غشای آندی است.

بدین صورت سختی آب کاهش پیدا کرده و آب در سمتی که غلظت کمتری دارد جمع آوری می‌شود. استفاده از روش الکترودیالیز در حذف نیترات از آب نیز انجام شده و اگرچه این روش در مقایسه با سایر روش‌ها کمی پیچیده تر بوده اما از نظر اقتصادی نسبت به روش اسمز معکوس مقرون به صرفه تر است.

4- روش حذف بیولوژیکی نیترات

تصفیه بیولوژیکی نیترات یا دنیتریفیکاسیون بیولوژیک شامل تبدیل نیترات به نیتروژن توسط باکتری‌های موجود در بیوراکتورها است. باکتری‌های موجود در این راکتورها نیترات موجود در آب را به نیتروژن تبدیل می کنند.

در برخی از موارد از استات، اتانول و یا متانول به عنوان منبع کربن باکتریها در این بیوراکتورها استفاده می‌شود. این روش تنها روشی است که در آن نیترات تجزیه می شود و بازدهی آب حدود 100% است در حالیکه در روشهای دیگر نیترات تغلیظ شده و در داخل پساب تشکیل شده خارج می گردد.

میزان پساب تشکیل شده در هر روش از 20 تا 40% متفاوت است لذا راندمان تصفیه آب در این روشها 60 تا 80% است. طی سالهای 2004 تا 2007 یک تیم آلمانی در مشهد حذف نیترات از آب آشامیدنی این شهر را در مقیاس پایلوت با چهار روش مختلف بررسی کردند و در نهایت این تیم مناسبترین روشها جهت تصفیه آبهای آلوده به نیترات در مشهد و ایران را روشهای تصفیه بیولوژیک و RO اعلام کردند. با توجه به اینکه هدف از این طرح ایجاد سیستم تصفیه با روش بیولوژیک است لذا در ادامه مراحل و هزینه های ایجاد این سیستم می آید.

برای مشاوره رایگان و مشاهده دستگاه تصفیه صنعتی پویاژن کلیک کنید.

مراحل تصفیه بیولوژیک نیترات

دنیتریفیکاسیون بیولوژیک یک تکنولوژی طبیعی در تیمار پساب است که بطور اساسی برای حذف نیترات از پساب استفاده می شود. این یک تکنولوژی در حال بسط و گسترش برای تیمار آب آشامیدنی است. مهمترین مزیت این روش تولید فقط یک جریان بک واش است که می تواند وارد سیستم پساب شده و یا مجددا وارد سیستم تصفیه شود. این تکنولوژی بر اساس استفاده از باکتریهای طبیعی است که در آبهای زیر زمینی وجود دارد و نیترات به N2 تبدیل می کنند.

این سیستم با موفقیت در اروپا بخصوص در آلمان ، فرانسه و لهستان بصورت full scale مورد استفاده قرار گرفته است و لی در امریکا با محدودیتهایی روبرو است. در هر حال سیستم 2000 گالن در دقیقه در حال حاضر توسط East valley municipal water district جهت حذف پرکلرات از آبهای زیر زمینی ساخته شده است. این سیستم شبیه سیستم حذف نیترات است چون باکتریهایی که قادر به تبدیل نیترات هستند قادر به تبدیل پرکلرات هستند.

سیستم تیمار بیولوژیک نیترات شامل چهار مرحله است. مرحله اول یک بیوفیلتر است که باکتریهای تجزیه کننده نیترات در داخل این بیوفیلتر وجود دارند و نیترات را به N2 تجزیه می کنند. مرحله دوم کانتکتور هوادهی است که که اکسیژن را به آب اضافه کرده و نیتروژن از آب حذف می گردد. مرحله سوم یک فرایند فیلتراسیون جهت حذف ذرات و باکتریهای موجود در خروجی است و مرحله چهارم ضد عفونی کردن آب می باشد.

اضافه کردن اسید استیک بعنوان منبع غذایی باکتریها جهت حذف نیترات. دوز پایینی از اسید فسفریک به عنوان منبع فسفر باکتریها. و مواد شیمیایی شامل کواگولانت جهت کمک به فیلتر و کلرین جهت ضد عفونی کردن در مراحل مختلف انجام می شود. بیوفیلتر و فیلتر جدا کننده ذرات جامد هر 24 تا 48 ساعت نیاز به بک واش دارند. پساب بک واش می تواند وارد سیستم پساب شده و یا مجددا تیمار گردد. در این صورت میزان پساب از 5 درصد به 1/0 تا 5/0 درصد می رسد.
در شکل زیر مراحل روش بیولوژیک دنیتریفیکاسیون نیترات بصورت شماتیک مشخص شده است.

تصفیه نیترات

شکل شماتیک پروسه تیمار نیترات بوسیله روش BDN

امیدواریم این مقاله برای شما مفید واقع شده باشد. میتوانید از ایجا درباره روش های تصفیه آب صنعتی توسط میکروارگانیسم ها مطالعه کنید.

سختی گیر ها در تصفیه صنعتی

برای مشاوره رایگان و مشاهده دستگاه تصفیه صنعتی پویاژن کلیک کنید.

 

2 نظر در “تصفیه نیترات

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

منوی دسته بندی های خود را در تنظیمات قالب -> هدر -> منو -> منو موبایل (دسته ها) تنظیم کنید
اولین منوی خود را اینجا ایجاد کنید
سبد خرید
برای دیدن نوشته هایی که دنبال آن هستید تایپ کنید.
فروشگاه
لیست علاقه مندی ها
0 مورد سبد خرید
حساب من