یکی از اصلی ترین چالش ها در تصفیه آب آشامیدنی، استانداردسازی پارامترهای کیفی و و شیمیایی آن است. مقدار مواد خارجی، املاح و یون های موجود در آب آشامیدنی باید در حد استاندارد باشد تا به بدن آسیب وارد نکند. بالا یا پایین بودن مقدار هر یک از پارامترها را می توان به روش های مختلف تنظیم کرد تا در نهایت آب برای مصرف به استاندارد لازم دست پیدا کند. در ادامه استاندارد آب آشامیدنی و مقدار مواد خارجی موجود در آن را بررسی خواهیم کرد.
استاندارد آب آشامیدنی
در اندازه گیری کیفیت آب، پارامترها و فاکتورهای متعددی وجود دارد. مقدار کلر، PH، درجه سختی آب، میزان باکتری و پاتوژن ها، پارامترهای رنگ، طعم و بو، کدورت، فلوراید، نیترات و غیره همگی در آب آشامیدنی باید در سطح استاندارد قرار داشته باشند. لازم به ذکر است، تنها تعداد اندکی از این پارامترها با دستگاه آب شیرین کن صنعتی در سطح استاندارد قرار می گیرند. به همین دلیل ترکیبی از روش اسمز معکوس، فیلتراسیون، گندزدایی، سختی گیری در روند تصفیه برای آب باید اجرا شود.
در جدول زیر می توانید استاندارد آب آشامیدنی را مشاهده کنید:
پارامترهای کیفی آب
در میان پارامترها و استانداردهای ارائه شده برای آب، برخی اهمیت بالایی دارند. چون زیاد یا کم بودن آنها به شدت بر سلامتی انسان تاثیر منفی دارد. از جمله این پارامترها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
کلر در آب
کلر از جمله عناصر مورد استفاده برای ضدعفونی آب است که با سرعت بالا باکتری و پاتوژن ها را از بین می برد. اگر مقدار باقی مانده کلر در آب بیشتر از حد استاندارد باشد، در نهایت باعث آسیب به پوست و سیستم تنفسی انسان می شود. علاوه براین، این عناصر منجر به مرگ و میر آبزیان نیز می شوند. اگر برایتان سوال است که چگونه کلر آب را حذف کنیم، می توانید از روش های زیر استفاده کنید:
- جوشاندن آب به مدت 15 تا 20 دقیقه یکی از ساده ترین و موثرترین روش های حذف کلر از آب است. جوشاندن باعث می شود کلر به گاز تبدیل شده و از آب خارج شود.
- فیلترهای کربن فعال می توانند کلر، طعم و بوی نامطبوع و سایر آلاینده ها را از آب حذف کنند. فیلترهای کربن فعال در انواع مختلفی از جمله فیلترهای زیر سینکی و فیلترهای یخچال موجود هستند.
- ویتامین C می تواند با کلر واکنش داده و آن را به شکل بی ضرر تبدیل کند. برای حذف کلر از یک لیتر آب، می توانید دو تا سه قطره آبلیمو یا یک قرص ویتامین C به آن اضافه کنید.
- قرار دادن آب در معرض نور خورشید به مدت چند ساعت می تواند کلر را به طور طبیعی از بین ببرد. با این حال، این روش ممکن است چندان موثر نباشد و برای حذف سایر آلاینده ها از آب مناسب نیست.
- دستگاه های تصفیه آب اسمز معکوس می توانند طیف گسترده ای از آلاینده ها از جمله کلر، فلزات سنگین، مواد شیمیایی و میکروب ها را از آب حذف کنند. در این دستگاه ها علاوه بر فیلتر کربنی، از روش اسمز معکوس برای حذف بسیاری از آلاینده ها استفاده می شود.
PH آب
از دیگر پارامترها و استانداردهای آب آشامیدنی می توان به PH اشاره کرد. قبل از معرفی روش های تنظیم این پارامتر، بهتر است به این سوال پاسخ دهیم که PH چیست؟ PH یا خاصیت اسیدی آب مقیاسی برای سنجش میزان اسیدی یا قلیایی بودن آن است. این مقیاس از 0 تا 14 متغیر است که در آن 0 تا 6.9 اسیدی و 7 خنثی و 7.1 تا 14 قلیایی بودن آب را نشان می دهد. در آب اشامیدنی استاندارد باید PH حدود 6.5 تا 8 داشته باشد. این مقدار برای شیر 6 و برای قهوه 5 است. خون بدن انسان نیز در حالت طبیعی PH=7.4 دارد و کاهش آن تا زیر 6 منجر به مرگ میشود.
نیترات آب
نیترات یکی از ترکیبات آلی نیتروژن دار است که به طور طبیعی در آب و خاک یافت می شود. نیترات در مقادیر کم برای انسان و حیوانات بی ضرر است. اما در مقادیر بالا می تواند برای سلامتی مضر باشد، به خصوص برای نوزادان و کودکان. متاسفانه عواملی از قبیل استفاده بیش از حد از کودهای شیمیایی و سموم دفع آفات در کشاورزی، نشت فاضلاب انسانی و حیوانی به منابع آب و فعالیت های صنعتی باعث افزایش نیترات در آب می شوند.
برای کاهش این پارامتر روش های مختلفی وجود دارد از قبیل:
- جوشاندن: جوشاندن آب به مدت 10 تا 15 دقیقه می تواند نیترات را تا 50 درصد کاهش دهد.
- فیلترهای تصفیه آب خانگی: برخی از فیلترهای تصفیه آب خانگی می توانند نیترات را از آب حذف کنند.
- گیاهان تصفیه کننده آب: برخی از گیاهان مانند سرخس بوستون می توانند نیترات را از آب جذب کنند.
- تبادل یونی: این روش از رزین های تبادل یونی برای جایگزینی یون های نیترات با یون های کلرید استفاده می کند.
- اسمز معکوس: این روش از فشار برای عبور آب از یک غشای نیمه تراوا استفاده می کند که آلاینده هایی مانند نیترات را از آب جدا می کند.
- کاهش کاتالیزوری: این روش از کاتالیزور برای تبدیل نیترات به نیتروژن استفاده می کند.
فلوراید آب
از دیگر استانداردهای آب آشامیدنی می توان به مقدار فلوراید موجود در آن اشاره کرد. به همان اندازه که فلوراید در جلوگیری از پوسیدگی دندان موثر است، مصرف زیاد آن منجر به بیماری می شود. زیاد بودن مصرف فلوراید در نهایت باعث کاهش کلسیم استخوان و در نهایت پوکی استخوان و شکستگی های مداوم شود. کاهش عملکرد شناختی نوزادان، بیماری های قلبی و عروقی و بیماری های پوستی و آلرژی می شود.
برای حذف فلوراید از آب روش هایی از قبیل اسمز معکوس، تبادل یون، جذب سطحی با کربن فعال، آلومینای فعال و تقطیر کاربرد دارد.
درجه سختی آب
یکی از مهم ترین استانداردهای آب آشامیدنی، درجه سختی است. درجه سختی آب به میزان ترکیبات کربناتی و بی کربناتی کلسیم و منیزیم موجود در آب گفته می شود. بالا بودن بیش از اندازه درجه سختی آب به شدت منجر به تشکیل لایه های رسوبی در جداره های لوله و تاسیسات صنعتی می شود. علاوه براین، مصرف این آب در ابتلا به بیماری های کلیوی و قلبی و عروقی موثر است. به همین دلیل با روش های مختلف از جمله استفاده از سختی گیرهای رزینی این پارامتر کاهش پیدا می کند. رزین های آنیونی و کاتیونی قدرت تبادل یون بالایی داشته و به همین دلیل در سختی گیرها کاربرد گسترده ای دارند.
سخن آخر
علاوه بر موارد فوق، پارامترهای دیگری از قبیل کدورت، رنگ، طعم و بوی آب، منیزیم، سرب، مس، روی، کرم، فنل، فسفات و گاز آمونیاک نیز در اندازه گیری کیفیت آب اهمیت بالایی دارند. روش اندازه گیری و کاهش در هر یک از این پارامترها متفاوت بوده و به همین دلیل دستگاه های تصفیه آب باید به صورت سفارشی و بر اساس نوع آب و اطلاعات بدست آمده از آنالیز آن طراحی و تولید شوند.
