لزوم نیترات زدایی فاضلاب

آلودگی نیترات در منابع آب، به یک معضل شدید زیست محیطی تبدیل شده است. در صورت عدم زدودن نیترات فاضلاب، نیترات اضافی در آب می تواند باعث آلودگی آن شود. از سوی دیگر، نیترات را می توان به نیتریت نیز تغییر داد که تهدیدهای زیادی برای سلامتی انسان از جمله آسیب کبدی و حتی سرطان ایجاد می کند. با تشدید آلودگی آب، فناوری های کارآمد برای حذف نیترات از فاضلاب توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در این مقاله به بررسی روش های نیترات زدایی فاضلاب پرداخته خواهد شد و محصول اگوسیب برای حصول آب بدون نیترات معرفی خواهد شد.

منابع آلودگی نیترات در آب چیست؟

نیترات در فاضلاب عمدتا از فعالیت های کشاورزی، فاضلاب خانگی و صنعتی به دست می آید. ترکیبات نیتروژن در آب می تواند از کشاورزی فشرده، به ویژه با استفاده از کودهای مبتنی بر نیتروژن، و همچنین تخلیه فاضلاب های تصفیه شده یا تصفیه نشده و عدم وجود سیستم متمرکز برای جمع آوری و تصفیه فاضلاب خانگی در مناطقی که توزیع متمرکز آب آشامیدنی وجود دارد، به دست آید. سیستم های کشاورزی فشرده به عنوان عامل اصلی آلودگی نیتروژن در آب های زیرزمینی در نظر گرفته می شود.

اثرات نیترات بر سلامتی انسان

وجود نیترات در آب آشامیدنی می تواند اثرات منفی بر سلامت انسان داشته باشد. در صورت عدم زدودن نیترات فاضلاب، عوارض زیر را می توان به عنوان اثرات نیترات بر سلامتی انسان انتظار داشت.

• نیترات ها می توانند ترکیباتی مانند نیتروزامین ها و نیتروزآمیدها را تشکیل دهند، ترکیباتی با پتانسیل سرطان زایی.
• در واکنش با فلور باکتریایی و بزاق، نیترات ها می توانند به نیتریت تبدیل شوند، بنابراین کودکان زیر سه ماه را تحت تاثیر قرار می دهند و باعث ایجاد متهموگلوبینمی می شوند.
• متموگلوبین اکسیده می شود و نمی تواند به عنوان حامل اکسیژن در خون عمل کند. مواد خاصی مانند نیتریت ها در اثر واکنش نیترات با بزاق ایجاد می شوند، اما در نوزادان زیر یک سال، شرایط نسبتا قلیایی معده به باکتری ها اجازه می دهد تا نیتریت ها را تشکیل دهند.
• هنگامی که غلظت متهموگلوبین به مقادیر 5-10٪ می رسد، علائم ممکن است شامل بی حالی، خفگی و رنگ آبی پوست (سندرم کودک آبی) باشد. بی اکسیژنی و مرگ می تواند در غلظت های بالای نیتریت ها یا نیترات ها رخ دهد.

روش تشخیص نیترات در آب

چندین روش استاندارد برای تعیین نیترات در نمونه های آب یا فاضلاب موجود است. روش های استاندارد آنالیز شامل الکترود اختصاصی یون، کروماتوگرافی یونی، احیای کادمیوم، کلرید تیتانوس و احیای هیدرازین می باشد. روش دیگر روش طیف سنجی فرابنفش است. در این روش وجود نیترات در آب با استفاده از طیف‌سنجی فرابنفش دو طول موج تشخیص داده می شود.

پیشنهاد می کنیم مقالات مرتبط زیر را مطالعه بفرمایید:

♣ حذف فلزات سنگین از آب و فاضلاب

♣ حذف سولفید هیدروژن از آب ترش

♣ آیا تصفیه فاضلاب کشاورزی به اندازه سایر فاضلاب ها مهم است؟

نیترات سازی و نیترات زدایی فاضلاب

باکتری های نیترات ساز، نیتروژن را از فاضلاب با یک فرآیند بیولوژیکی دو مرحله ای حذف می کنند: نیترات سازی و سپس نیترات زدایی. از نظر فنی، حذف نیتروژن از راه نیترات ‌زایی، یک فرآیند سه مرحله ای است: آمونیفیکاسیون مقدم بر نیترات سازی و زدودن نیترات فاضلاب است. در حین حرکت از طریق لوله های فاضلاب، اکثر نیتروژن موجود در فاضلاب خام (اوره و مواد مدفوع) از طریق فرآیندی به نام هیدرولیز از نیتروژن آلی به آمونیاک تبدیل می شود.

روش حذف نیترات از فاضلاب

⇐ چگونه نیترات آب را از بین ببریم؟ فرآیندهای اصلی تصفیه و نیترات زدایی در تصفیه فاضلاب عبارتند از:

الف) فرآیندهای بیولوژیکی:

 در مقایسه با سایر فرآیندهای موجود، نیترات زدایی بیولوژیکی نشان می دهد که پس از فرآوری، نیترات ها می توانند به گاز نیتروژن تبدیل شوند که برای محیط زیست یا سلامت انسان مضر نیست. همچنین، در مقایسه با سایر فرآیندهای موجود نیترات زدایی بیولوژیکی کارآمدتر و ارزان‌تر است. نیترات زدایی بیولوژیکی روشی برای کاهش نیترات ها به گاز نیتروژن با کمک باکتری های نیترات زدایی است. این فرآیند به صورت مرحله ای انجام می شود و نیترات ها به صورت متوالی به ترکیبات نیتروژن تبدیل می شوند.

ب) اسمز معکوس:

اسمز معکوس(RO) یک فرآیند فیزیکی برای تصفیه فاضلاب با هدف نیترات زدایی است. این فرآیند شامل عبور آب از یک غشای نیمه تراوا است که می تواند تقریبا کل نمک موجود در آب را حفظ کند. این فرآیند در فشارهای بالاتر از فشار اسمزی انجام می شود. به طور کلی اسمز معکوس فقط در جریان جزئی اعمال می شود به طوری که با اختلاط ماده تراوش با آب خامی که از تاسیسات اسمز عبور نمی کند، آبی که حاصل می شود در حدود وضع شده توسط قوانین جاری در مورد نیتروژن بوده و نیازی به معدنی سازی مجدد ندارد.

ج) الکترودیالیز:

 الکترودیالیز فرآیندی است که به طور گسترده جهت حذف نیتروژن از فاضلاب مورد استفاده قرار نمی گیرد. برای دبی های کم مناسب است. در فرآیند تصفیه آب، الکترودها در حجم آب وارد می‌شوند و جریان مستقیم یا متناوب بین الکترودها اعمال می‌شود و در نتیجه منجر به الکترودیالیز آب می‌شود.

د) مبدل های یونی:

 مبدل های یونی انبوهی از مبدل های یونی هستند که مخصوصا برای نیترات زدایی یا ازت زدایی اختصاص داده شده اند. با این حال، این فرآیند به دلیل غلظت کلریدها در آب دارای محدودیت‌های متعددی است. زیرا غلظت یون نیترات در آب با یون کلرید پیوند شده بر روی مبدل آنیون مبادله می‌شود. ممکن است شرایطی وجود داشته باشد که در آن غلظت نیترات ها کاهش می یابد اما ممکن است بیش از حد کلریدها رخ دهد.

کلام آخر:

افزایش غلظت نیترات در آب های زیرزمینی در سراسر جهان مشاهده می شود. اگرچه غلظت نیتروژن در منابع آبی به دلایل مختلفی منشا می گیرد، اما منبع اصلی آلودگی با این ترکیبات، فعالیت های انسانی است. عدم زدودن نیترات فاضلاب، عوارض جبران ناپذیری برای انسان و محیط زیست ایجاد می کند. روش های زیادی برای حذف نیترات از فاضلاب وجود دارد. یکی از این روش ها، استفاده از محلول های ضدعفونی کننده و تصفیه کننده است. آرال شیمی با ارائه محلول ضدعفونی کننده سطح بالا و ارگانیک اگوسیب، قادر است نیترات زدایی فاضلاب را با موفقیت بالا انجام دهد.