کاربرد سیلیس در تصفیه آب

دی اکسید سیلیکون یا دی اکسید سیلیکون (sio2) یک ترکیب شیمیایی سفید رنگ است که از واکنش سیلیکون و اکسیژن تولید می شود. سیلیس محلول یا ذرات سیلیکات معلق در اکثر آبهای طبیعی یافت می شود. سیلیکون در بسیاری از صنایع از جمله تولید مواد غذایی و دارویی به عنوان افزودنی و برای تصفیه آب استفاده می شود. در ادامه این مقاله به معرفی این ماده معدنی ارزشمند می پردازیم و با خواص و کاربردهای آن در صنعت تصفیه آب بیشتر آشنا می شویم.

دی اکسید سیلیکون چیست؟

سیلیس اغلب به عنوان یک ماده معدنی شیشه ای سخت شناخته می شود که به اشکال مختلف از جمله ماسه، کوارتز و گرانیت وجود دارد. این ماده معدنی را می توان در منابع طبیعی آب زیرزمینی به صورت کلوئیدی یا سیلیس فعال یافت.

استفاده از ماسه کوارتز برای تصفیه آب به 2000 سال قبل باز می گردد. یونانی ها و رومی ها از ماسه برای حذف رسوبات از آب در استخرها و حمام های خود استفاده می کردند. ماسه می تواند ذرات کوچکی به اندازه 25 میکرون را فیلتر کند.

چرا از سیلیس در تصفیه آب استفاده می کنیم؟

سیلیس یا دی اکسید سیلیکون به دلایل مهم بسیاری در تصفیه آب و در صنایع مختلف استفاده می شود. برخی از آنها عبارتند از:

به دلیل کوچک بودن دانه های سیلیکون، امکان عبور ذرات معلق در آب از این لایه ها وجود ندارد.

بدون خطرات جانبی در فرآیند تصفیه، عمر طولانی، دسترسی آسان

خاصیت اسیدی دارد و با قرار دادن در آب هیچ واکنشی ایجاد نمی کند. بنابراین، بر خلاف سایر مواد شیمیایی که برای تصفیه آب استفاده می شود، هنگامی که از سیلیس استفاده می شود، فرآیند تصفیه محصولات جانبی خطرناک و مضر تولید نمی کند.

این ماده شیمیایی یکی از فراوان ترین مواد معدنی در سطح زمین است و به راحتی در دسترس است.

عمر بذر سیلیس بسیار طولانی است و تقریباً هیچ خوردگی ندارد.

مقرون به صرفه بودن و در دسترس بودن از دیگر دلایل استفاده از سیلیس برای تصفیه آب است.

استفاده از سیلیس در تصفیه آب

مهمترین کاربرد سیلیس در صنعت تصفیه آب این است که تاثیر زیادی در حذف آلاینده ها و ذرات معلق در آب دارد. در موارد کاربرد آنها می توان به گزینه های زیر اشاره کرد:

سیلیکون در محلول رزین

حذف یون های فلزات سنگین موجود در آب مانند کلسیم و منیزیم که منجر به افزایش سختی آب می شود به روش های مختلفی انجام می شود که از جمله آنها می توان به سختی گیرهای رزینی اشاره کرد. به دلیل فرار بودن ذرات رزین موجود در نشاسته رزین، آنها به بستر سیلیس منتقل می شوند. عبور آب از لایه ای به لایه ذرات سیلیس علاوه بر جلوگیری از نشت و متلاشی شدن لایه رزین باعث جدا شدن ذرات معلق در آب می شود و نمی توانند از ذرات ریز سیلیس عبور کنند.

فیلتر سیلیس در شن و ماسه

از دیگر کاربردهای این مواد معدنی می توان به استفاده از آنها در فیلترهای شنی اشاره کرد. فیلتر شنی نوعی مخزن است که شامل دریچه های ورودی و خروجی می باشد و دارای فیلتر و نازل پوشیده از گرانول های ماسه و سیلیس می باشد. عبور آب از روی بستر شنی، عبور ذرات معلق و آلودگی را از این بستر غیرممکن می کند و آب باکیفیت از شیر خروجی خارج می شود. با توجه به اینکه استفاده مداوم از فیلترهای شنی در نهایت منجر به تجمع مقادیر زیادی ذرات آلاینده بر روی بستر شنی می شود، به همین دلیل دانه های سیلیس با روش های مختلفی مانند شستشوی معکوس تمیز می شوند.

سیلیکون را از آب خارج کنید

اگرچه سیلیس در تصفیه و تصفیه آب مفید است، اما وجود بیش از حد آن اثرات منفی دارد. یکی از موارد منفی که مقادیر زیاد آن می تواند به آب بیاورد، ورود این ذرات به دیگ های بخار است. پس از ورود این ذرات به دیگ، کف زیادی در آن ایجاد می شود و روند کار دستگاه مختل می شود. به همین دلیل حذف سیلیس از آب با در نظر گرفتن عوامل مختلفی مانند pH محیطی، دما و روش های مختلف با استفاده از ترکیبات منیزیم و رزین های تبادل یونی ضروری است.

حقایق مهم در مورد استفاده از سیلیکون در تصفیه آب

همانطور که در آبان شیمی پالایش گفته شد سیلیس در بسیاری از دستگاه ها مانند ماسه صافی و سخت کننده ها استفاده می شود. برای افزایش کارایی این دستگاه باید به چند نکته مهم در انتخاب آن توجه کرد که به شرح زیر است:

اندازه ذرات باید متناسب با نوع و مقدار لجن و جامدات معلق در آب باشد.

بهتر است از چندین لایه سیلیس با اندازه های مختلف برای بهبود فرآیند تمیز کردن استفاده کنید.

استفاده مداوم باعث جمع شدن مقادیر زیادی گل و لای در آنها می شود. به همین دلیل عملکرد آنها بسیار کاهش می یابد. بنابراین شستشوی مداوم می تواند از کاهش عملکرد سیلیس جلوگیری کند.

با توجه به درجه خلوص این ماده، مدت زمان استفاده از آنها برای تصفیه آب متفاوت است. سیلیس های بی کیفیت در مدت زمان کوتاهی کارایی خود را از دست می دهند و باید جایگزین شوند. بنابراین توصیه می کنیم در انتخاب آنها به درجات خلوص و کیفیت توجه کنید.

بسته به کیفیت آب تصفیه شده و تولید مورد نظر، استفاده از سیلیس با استانداردهای قابل قبول ضروری است. DIN 19623, EN-12904, ANSI/AWWAB100-96 را می توان از استانداردهای تایید شده تصفیه آب به حساب آورد.