تصفیه آب برای مصرف بشر دارای سابقه‌ای بسیار طولانی و قدیمی است. بیکر Baker به منابعی اشاره می‌کند که بر طبق آن، تاریخ تصفیه آب به دو هزار سال پیش از میلاد می‌رسد.این مراحل تصفیه‌ای شامل جوشاندن و صاف کردن آب آشامیدنی می‌شده است. سیفون‌های فتیله‌ای که آب را از ظرفی به ظرف دیگر منتقل می‌نمایند، ناخالصی‌های معلق در فرایند را می‌گیرند. این عملیات در نقاشی‌های مصریان قرن ۱۳ قبل از میلاد مسیح نشان داده شده است.
در کتاب‌های رومیان و یونانیان نیز به این امر اشاره شده است. این حقیقت که عملیات تصفیه آب در اسناد پزشکی زمان‌های قدیم دیده میشود بیان‌گر آن است که بین پاکیزگی آب و سلامتی بشر ارتباطی مشاهده شده است. بقراط که پدر پزشکی جدید شمرده میشود می‌گوید: هرکس که می‌خواهد به نحوی شایسته در پزشکی به بررسی و تحقیق بپردازد باید آب مورد مصرف ساکنین یک ناحیه را مورد توجه قرار دهد زیرا آب در سلامت انسانها بسیار نقش دارد.
وسائل اولیه تصفیه آب در منازل افراد مورد استفاده قرار می‌گرفت و تا حدود سده نخست میلادی هیچ نشانه‌ای دال بر وجود عملیات تصفیه‌ای بر روی آب مصرفی جامعه وجود نداشت.
کربن فعال چیست؟
کربن فعال یا زغال فعال (Activated Carbon یا Activated Charcoal) یک نوع جاذب طبیعی است که از مواد آلی مانند چوب، پوسته‌های نارگیل، پوسته‌های برنج و دیگر منابع طبیعی حاصل میشود. این جاذب به علت ویژگی‌های خاص خود، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد.
برای تولید کربن فعال، ابتدا مواد آلی مذکور را به دمای بالا و تحت شرایط خاصی از اکسیژن یا بخار آب می‌گذارند تا کربن حاصل از آن‌ها فعال شود. این فرآیند، پوره‌ای از کربن فعال با خاصیت جذب قوی ایجاد می‌کند که به عنوان یک جاذب قوی معروف است.
ویژگی‌های کربن فعال که از آن در بسیاری از موارد استفاده میشود، شامل موارد زیر میشود:
- جذب غیرانتخابی: کربن فعال قابلیت جذب گسترده‌ای از ترکیبات شیمیایی و مواد آلی، نیز گازها و آلودگی‌های محیطی را داراست.
- جذب بالا: سطح پوره‌های کربن فعال بسیار بالاست که این ویژگی باعث میشود بتواند مقادیر زیادی از مواد را جذب کند.
- زیست‌تخریب‌پذیری: کربن فعال از زیست‌تخریب‌پذیری خوبی برخوردار است و باعث نگهداشتن خواص خود به مدت طولانی نمی‌شود.
کربن فعال به علت جذب مواد و انتقال آلودگی‌ها، در کاربردهای مختلفی مانند تصفیه آب و هوا، تصفیه آب‌های آشامیدنی، تصفیه فاضلاب، جذب مواد سمی و مضر در پزشکی، جذب مواد شیمیایی در صنایع، و حتی در محصولات خانگی مانند ماسک‌های آرایشی و دهان‌شویه‌ها استفاده میشود. همچنین، کربن فعال در مواردی مانند مسمومیت‌ها، مسمومیت دارویی و سوزش‌های معده نیز به عنوان دارویی اضطراری مصرف میشود.
عوامل مهم تصفیه آب و کربن فعال چگونه است؟
عملکرد کربن فعال در تصفیه آب و کربن فعال به علت ویژگی‌های خاص آن از جمله جذب قوی و توانایی حذف ترکیبات آلی و آلودگی‌ها است. عوامل مهمی که در عملکرد کربن فعال در تصفیه آب تأثیرگذارند عبارتند از:
- سطح نیروی جاذب: سطح نیروی جاذب یا مساحت سطح پوره‌های کربن فعال بسیار بالا است. این سطح بزرگ باعث افزایش قدرت جذب کربن فعال میشود و به اندازه‌گیری میزان مواد آلی و آلودگی‌ها در آب کمک می‌کند.
- اندازه دانه‌های کربن فعال: اندازه دانه‌های کربن فعال نقش مهمی در نیروی جاذب و دسترسی آب به سطح پوره‌ها دارد. اندازه‌ی دانه‌های بزرگ‌تر ممکن است منجر به کاهش سرعت جذب گردد.
- نوع و میزان آلودگی‌ها: کربن فعال قادر به جذب انواع آلودگی‌ها مانند مواد آلی، آلاینده‌های شیمیایی و بو و طعم میشود. نوع و میزان آلودگی‌ها در آب مستقیماً بر عملکرد کربن فعال تأثیر می‌گذارد.
- زمان تماس: زمان مورد نیاز برای تماس آب با کربن فعال نیز تأثیرگذار است. زمان کافی برای تماس آب با کربن فعال موجب افزایش نرخ جذب آلودگی‌ها میشود.
- pH آب: pH آب نیز تأثیر مهمی در عملکرد کربن فعال دارد. در برخی موارد، pH آب می‌تواند تأثیر منفی یا مثبتی بر قدرت جذب کربن فعال داشته باشد.
کربن اکتیو (زغال فعال)
برای حذف کلر، رنگ، بو و تری هالومتانها
فیلترهای کربن فعال خاصیت جذب مواد آلی و بعضی فلزات سنگین محلول در آب را دارد و رنگ، بو، کلر و ترکیبات کلر آب را حذف می نماید. مشابه فیلترهای رزین، بستر کربن فعال محیط مساعدی برای تغذیه و تکثیر باکتری ها بشمار می آیند و پس از آن گندزدایی و تصفیه میکروبی ضروری میباشد.
حذف کلر باقیمانده از آب شهری توسط فیلترهای کربن فعال (GAC) انجام می شود. دانه های کربن فعال دارای بار مثبت میباشند. این درحالی است که کلر محلول در آب دارای بار منفی است. در نتیجه کلر جذب سطوح دانه ها شده و از آب جدا می شود. لازم بذکر است از آنجا که بلافاصله پس از حذف کلر باقیمانده، آب مصرف میشود، لذا نگرانی از آلودگی های ثانویه در غیاب کلر باقیمانده بی مورد است.
کلام پایانی
تمدن های قدیمی همواره در مجاورت منابع آب شکل گرفته اند. با این که مقدار آب موجود و قابل استفاده دغدغه اصلی نیاکان ما بوده است ، اما تعریف درست و جامعی از کیفیت آب وجود نداشته است. با این وجود منابع تاریخی بسیاری حکایت از تلاش انسانهای عصر گذشته برای تصفیه آب و زدودن ذرات معلق و طعم و بو از آن دارد. اما قرنها طول کشید که انسانها به این نتیجه دست یافتند که حواس بینایی، بویایی و چشایی نمی توانند تنها ملاک های تشخیص کیفیت آب باشند.
نظر خود را بنویسید