سیستم حذف فلزات سنگین

در سال‌های اخیر به دلیل افزایش روز شمار جمعیت، گسترش شهرها و همچنین  استفاده بی‌رویه از منابع آبی، آب‌های زیرزمینی منابع و مآخذ مهمی جهت تولید و تأمین آب آشامیدنی شهرها و مناطق روستایی به شمار می‌آیند. اما متأسفانه به دلیل عدم تصفیه فاضلاب‌ها و نشت و نفوذ فاضلاب‌های بیمارستانی و صنعتی به داخل زمین، استفاده بیش از حد از سموم دفع نباتات گیاهی و کودهای شیمیایی سلامت آب‌های زیرزمینی با خطر مواجه شده است وجود و حضور این عناصر در آب‌های آشامیدنی یک خطر جدی برای سلامت انسان‌ها و سایر جانداران به حساب می‌آید. لذا برای استفاده از این منابع آبی مستلزم هستیم تا با روشی نوین آلاینده‌ها و ناخالصی‌ها را از این منابع جدا نمائیم.

فلزات سنگینی که در آبهای زیرزمینی موجود هستند معمولا شامل نیکل، سرب، کادمیوم، و روی هستند. این فلزات در آب به صورت فرم کاتیونی pb2 ، cd2 ، Ni2 ، zn2 تبدیل می‌شوند.

سیستم‌های اسمز معکوس (RO) قادر به حذف فلزات سنگین در مقادیر بسیار پایین‌تر هستند اگرچه در شرایط هوازی اکسیدهای فلزی می‌توانند سبب مسدود شدن غشاء ممبرین شوند از این رو روش RO یک روش مقرون به صرفه نیست مگر در صورتی که میزان املاح و فلزات سنگین آب ورودی کمتر از حد خاصی باشد.

بهترین روش برای از بین بردن و تصفیه فلزات سنگین موجود در آب‌های زیرزمینی استفاده از رزین تبادل یونی انتخابی به نام‌های Lennsorb 101 -  Lewatit TP 207 - Lewatit TP 208 و  Ferric hydroxideاست.

رزین Lewatit TP 208 نوعی از رزین تبادل یونی است که معمولا هنگامیکه سطح فلزات سنگین درسفره‌های آب زیرزمینی به مقدار کم  باشد مورد استفاده قرار می‌گیرد.  هنگامیکه در تصفیه فاضلاب معادن و یا شیرابه زباله‌ها از فلزات سنگین از رزین‌های Lewatit TP استفاده شود رزین را باید بصورت زود به زود با اسید و یا باز احیاء و بازسازی نمود.

در سال‌های اخیر برای حذف فلزات سنگین در آب‌های زیرزمینی و همچنین فرآیند تصفیه فاضلاب‌های صنعتی از هیدروکسید آهن نیز استفاده می‌شود و جذب و تصفیه این عناصر سنگین توسط ferric hydroxide انجام می‌شود.

همچنین رزین تبادل یونی به نام Lennsorb 101 با خاصیت جذب انتخابی فلزات سنگین از قبیل کروم، اورانیوم، مس و سرب و همچنین عناصر سمی از جمله آرسنیک، آنتیموان، وانادیم، مولیبدن، و سلنیوم را می‌تواند حذف و تصفیه نماید.

کاربرد و موارد استفاده رزین‌های تبادل یونی انتخابی حذف فلزات سنگین:

حذف انتخابی فلزات سنگین از پساب کارخانجات، صنایع و نیروگاه‌ها حتی در حضور غلظت بالای کلسیم

1. بازیابی و استفاده مجدد از عناصر فلزات سنگین مفید در صنایع

2. حذف آلاینده‌های فلزی

3. حذف فلزات سنگین از آب‌های زیرزمینی برای تولید آب آشامیدنی

خواص، شرایط عملیاتی توصیه شده، حمل و ذخیره‌سازی رزین تبادل یونی:

1. این نوع رزین‌ها(Lennsorb 101) در کیسه‌های بزرگ پلاستیکی و یا تانکر بسته‌بندی شده و دارای عمر ذخیره سازی حداقل 1 سال است.

2. این نوع محصولات را نباید در معرض نور مستقیم خورشید قرار داد زیرا احتمال خشک شدن آن بسیار زیاد است.

3. رزین‌های تبادل یونی Lewatit TP207-208 جزء اکسیدان‌های بسیار قوی بوده و اگر در تماس مستقیم با اسیدها بعنوان مثال(اسید نیتریک) قرار گیرند واکنش‌های شدیدی رخ می‌دهد.