کاربرد زئولیت در تصفیه آب و فاضلاب
زئولیت طبیعی به عنوان یک جاذب قدرتمند و انتخابی، راهکاری کارآمد و مقرون به صرفه برای حذف آلاینده‌های مختلف از آب و فاضلاب ارائه می‌دهد. ساختار کریستالی منحصر به فرد زئولیت آن را به ماده‌ای ایده‌آل برای تصفیه آب تبدیل کرده است.
حذف آمونیوم
راندمان ۹۵-۹۹٪ در حذف آمونیوم
جذب فلزات سنگین
حذف سرب، کادمیوم، مس و روی
قابلیت احیا
امکان استفاده مجدد چندین باره
سازگار با محیط زیست
فاقد مواد شیمیایی مضر
مکانیسم عملکرد زئولیت در تصفیه آب
جذب سطحی فیزیکی
ساختار متخلخل زئولیت با سطح موثر بالا (۲۰۰-۴۰۰ m²/g) امکان جذب فیزیکی مولکول‌های آلاینده را فراهم می‌کند. حفره‌های میکروسکوپی زئولیت مانند اسفنج عمل کرده و آلاینده‌ها را در خود به دام می‌اندازند.
تبادل یونی انتخابی
یون‌های سدیم، پتاسیم و کلسیم موجود در ساختار زئولیت با یون‌های مضر مانند آمونیوم (NH₄⁺)، سرب (Pb²⁺) و کادمیوم (Cd²⁺) تبادل می‌شوند. این فرآیند انتخابی بوده و برای حذف آمونیوم بسیار موثر است.
غربال مولکولی
اندازه حفره‌های زئولیت (۳-۱۰ آنگستروم) امکان جداسازی انتخابی مولکول‌ها بر اساس اندازه را فراهم می‌کند. مولکول‌های کوچک مانند آمونیوم و برخی فلزات به راحتی جذب می‌شوند.
کاتالیز نوری
در حضور نور، زئولیت می‌تواند به عنوان کاتالیزور برای تجزیه برخی آلاینده‌های آلی عمل کند و آن‌ها را به مواد بی‌ضرر تبدیل نماید.
عملکرد زئولیت در حذف آلاینده‌های مختلف
| آلاینده | غلظت اولیه (mg/L) | غلظت نهایی (mg/L) | راندمان حذف (%) | زمان تماس (min) |
|---|---|---|---|---|
| آمونیوم (NH₄⁺) | ۵۰ | ۰.۵ | ۹۹ | ۳۰ |
| سرب (Pb²⁺) | ۱۰ | ۰.۱ | ۹۹ | ۴۵ |
| کادمیوم (Cd²⁺) | ۵ | ۰.۰۵ | ۹۹ | ۴۵ |
| مس (Cu²⁺) | ۱۵ | ۰.۳ | ۹۸ | ۳۰ |
| روی (Zn²⁺) | ۲۰ | ۰.۴ | ۹۸ | ۳۰ |
| نیترات (NO₃⁻) | ۱۰۰ | ۲۰ | ۸۰ | ۶۰ |
مطالعات موردی موفق
تصفیه خانه آب شهری اصفهان
چالش: غلظت بالای آمونیوم (۴۵ mg/L) در آب رودخانه زاینده‌رود
راهکار: استفاده از فیلترهای زئولیتی در مرحله پیش تصفیه
صنایع فولاد مبارکه
چالش: پساب صنعتی با فلزات سنگین و آمونیوم بالا
راهکار: سیستم تصفیه دو مرحله‌ای با زئولیت طبیعی
استخرهای پرورش ماهی قزل آلا
چالش: تجمع آمونیوم و نیتریت در سیستم مدار بسته
راهکار: فیلترهای زئولیتی در سیستم تصفیه آب
راهنمای پیاده‌سازی سیستم تصفیه با زئولیت
۱. انتخاب نوع زئولیت
برای تصفیه آب معمولاً از زئولیت دانه‌بندی شده با سایز ۱-۳ میلیمتر استفاده می‌شود. برای کاربردهای خاص ممکن است زئولیت پودری یا فعال شده توصیه شود.
۲. طراحی سیستم فیلتراسیون
سیستم می‌تواند به صورت فیلترهای تحت فشار، ستون‌های ثابت یا سیستم‌های غشایی طراحی شود. سرعت جریان معمولاً ۲-۱۰ m³/h/m² توصیه می‌شود.
۳. محاسبه ظرفیت مورد نیاز
ظرفیت زئولیت برای حذف آمونیوم حدود ۱-۲ mg NH₄⁺/g زئولیت است. برای فلزات سنگین این مقدار ۰.۵-۱.۵ mg/g بسته به نوع فلز می‌باشد.
۴. احیا و استفاده مجدد
زئولیت اشباع شده را می‌توان با محلول نمک طعام (NaCl 5-10%) احیا کرد. این فرآیند امکان استفاده مجدد ۱۰-۱۵ باره از زئولیت را فراهم می‌کند.
متخصصان ما آماده طراحی سیستم تصفیه اختصاصی برای شما هستند
با توجه به ویژگی‌های آب و فاضلاب شما، بهترین راهکار تصفیه با زئولیت را طراحی می‌کنیم
درخواست طراحی سیستم