حذف کروم از آب با توجه به خطرات بسیار زیاد ورود آن به بدن از اقدامات مهمی است که باید با تصفیه استاندارد انجام شود. کروم یکی از پارامترهای شیمیایی آب است که به صورت کروم 6 و کروم 3 ظرفیتی در اغلب مواقع در آب وجود دارد. حذف و جداسازی این عناصر هزینه بر بوده و با روش های کمی می توان این کار را انجام داد. در ادامه نحوه حذف و جداسازی کروم 6 از آب آشامیدنی، مقدار استاندارد کروم، نحوه تشخیص و اندازه گیری آن را معرفی خواهیم کرد.
دلایل حذف کروم از آب آشامیدنی
کروم Cr در طبیعت به وفور وجود دارد و معادن متعددی از آن در ایران و سایر کشورهای دنیا شناسایی شده اند. این فلز سنگین به همان اندازه که در صنعت مفید است، ورود آن به بدن می تواند خطرساز باشد. متاسفانه کروم نه تنها از طریق مصرف آب حاوی این عنصر، بلکه با پوست نیز جذب بدن می شود. بعد از جذب کروم شش ظرفیتی و سه ظرفیتی به بدن، بیماری هایی همچون تشنج و کم خونی بروز می کند.
از مهم ترین عوارض کروم آب، آسیب به سیستم تولیدمثل خانم ها و آقایان است و قدرت باروری را تا حد زیادی کاهش می دهد. علاوه براین، تماس آن با پوست و چشم باعث سوزش شدید می شود.
مقدار مجاز کروم در آب
خطرات متعدد کروم 6 در آب بسیار زیاد است و بهتر است مقدار آن تا صفر کاهش پیدا کند. در بسیاری از مواقع حذف کامل این عنصر از آب امکان پذیر نیست. بر اساس استانداردهای ارائه شده از سوی سازمان محیط زیست ایالت متحده آمریکا، حداکثر مقدار مجاز کروم در آب 0.1 میلی گرم بر لیتر است. لازم به ذکر است، قدرت مسمومیت کروم 6 حدودا 500 برابر بیشتر از کروم 3 است و به همین دلیل بیشتر تمرکز بر حذف کروم شش ظرفیتی می باشد.
روش تشخیص و اندازه گیری کروم 6 در آب
با توجه به اینکه کروم بو و مزه آب را تغییر نمی دهد، در نتیجه تشخیص آن بدون ابزار امکان پذیر نیست. در آزمایشگاه از روش های رنگ سنجی بادی فنیل کاربازید استفاده شده و روش یدومتری نیز در این زمینه موثر است. علاوه براین می توانید کیت های اندازه گیری کروم را خریداری کنید که استفاده آسانی دارد.
منبع ورود کروم به آب
چند دلیل مهم برای افزایش کروم در آب آشامیدنی وجود دارد که مهمترین آنها ورود فاضلاب صنعتی به طبیعت است. در صورت عدم استفاده از پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی استاندارد این عناصر به مرور وارد طبیعت و سفره های آب زیرزمینی و آب های سطحی می شوند. علاوه براین، عبور آب از لایه های سنگی معادن کروم نیز باعث افزایش مقدار این عنصر میشود. به همین دلیل توصیه میشود تا حد امکان از آب های اطراف معادن کروم قبل از تصفیه کامل استفاده نشود.
1- حذف کروم از آب با تبادل یون
جداسازی کروم از آب اشامیدنی به سختی انجام میشود. به همین دلیل آب های تصفیه شده در تصفیه خانه های شهری ممکن است حاوی کروم باشند. با نصب دستگاه تصفیه آب نیمه صنعتی و صنعتی می توان این عناصر را حذف و کاهش داد. یکی از روش های موثر برای حذف کروم 6 از آب آشامیدنی، تبادل یونی با دانه های رزین است.
دانه های رزین قدرت تبادل یون بالایی دارند و کروم 6 و 3 ظرفیتی موجود در آب با سدیم آن جایگزین می شود. با عبور آب از سختی گیر رزینی نه تنها سختی کاهش پیدا می کند، بلکه کروم نیز حذف خواهد شد. برای افزایش کارایی دستگاه لازم است به صورت مرتب و دوره ای نسبت به شستشو و احیای دانه های رزین در دستگاه اقدام شود.
2- حذف کروم از آب با اسمز معکوس
از موثرترین روش ها برای حذف و جداسازی کروم شش ظرفیتی از آب، اسمز معکوس است که عکس کلیه انسان عمل می کند. این روش در دستگاه تصفیه آب صنعتی و نیمه صنعتی استفاده شده و در آن غشای نیمه تراوا کاربرد دارد. غشای نیمه تراوا در وسط مخزن دستگاه تصفیه قرار گرفته و آب از یک سمت وارد می شود. آب با فشار پمپ به سمت ممبران ها انتقال یافته و عناصر داخل آن نمی توانند از منافذ غشا عبور کنند.
تنها آب بدون املاح از غشای نیمه تراوا امکان عبور دارند و از این طریق جداسازی کروم انجام میشود. منافذ غشای نیمه تراوا به مرور با مقدار زیاد کروم و سایر عناصر و فلزات موجود در آب مسدود می شوند. به همین دلیل با روش های مختلف از جمله CIP و شستشوی معکوس باید دستگاه تمیز شود.
3- جداسازی کروم از آب با کربن اکتیو
در جداسازی کروم می توان از کربن اکتیو استفاده کرد که قدرت جذب سطحی بالایی دارد. کربن فعال در فیلترکربنی استفاده میشود و یون و عناصر موجود در آب را به سمت خود جذب می کند و تصفیه انجام میشود. روی منافذ کربن اکتیو به مرور با گل و لای و ذرات معلق در آب مسدود میشود و به همین دلیل نیاز به شستشوی دوره ای دارد. علاوه براین، با گذشت زمان کربن فعال کارایی و قدرت خود را از دست داده و باید تعویض شوند.
4- حذف کروم شش ظرفیتی از آب با زئولیت
زئولیت مانند کربن فعال قدرت جذب بالایی دارد و استفاده از آن برای جداسازی کروم شش ظرفیتی روشی به صرفه از نظر اقتصادی خواهد بود. بر اساس تحقیقات متعدد انجام شده در این حوزه، دانه های زئولیت می توانند در حذف کروم شش ظرفیتی موثر باشند.
جمع بندی
برای حذف کروم 6 از آب آشامیدنی از روش های اسمز معکوس، تبادل یون و جذب سطحی استفاده میشود. این روش ها در اغلب دستگاه های تصفیه آب وجود دارد، اما یک قانون ثابت و همیشگی نیست. به همین دلیل در زمان خرید دستگاه باید بررسی شود که آیا قابلیت حذف کروم را دارد یا خیر؟
