بررسی عملکرد زئولیت‌های طبیعی در کاهش میزان شوری آب‌های زیرزمینی

Abstract

زئولیت‌ها، به ترکیبات شیمیایی آلومینو سیلیکات‌های بلوری و هیدراته‌ی فلزات قلیایی و قلیایی خاکی، که حدی از عناصر سدیم، کلسیم، منیزیم، استرانسیم و باریم و شبکه‌های سه بعدی متشکل از چهاروجهی‌های $r‌m{[S‌i‌O_4]^{4-}}$ و $r‌m{[A‌l‌O_4]^{4-}}$ را دارد، اطلاق می‌شود. قابلیت بارز زئولیت‌ها عبارت است از خاصیت آنها در تبادل یون‌ها ــٓبه‌خصوص یون‌های محلول در آبٓــ، و از این جهت برای نرم‌کردن آب )سختی‌زدائی( بسیار و برای شوری‌زدائی کم‌تر استفاده شده‌اند. به‌همین منظور و با استفاده از زئولیت‌های طبیعی معادن ایران به‌صورت اولیه و همچنین زئولیت‌های اصلاح‌شده، آزمایش‌هایی برای بررسی امکان کاهش شوری آب انجام شده است. آزمایش‌ها در بین سال‌های ۱۳۸۹-۱۳۹۱ روی نمونه‌های زئولیت، که از یکی از معادن معروف کشور در منطقه‌ی سمنان تهیه شده بودند، با دانه‌های به قطر مؤثر ($1s‌i‌m0.5$)، ($3.5s‌i‌m1$)، ($2s‌i‌m1$) میلی‌متر انجام شده است. در این آزمایش‌ها زمان تعادل، میزان جذب، غلظت ماده‌ی جاذب )زئولیت(، به‌عنوان متغیرهای فرایند جذب استفاده شده‌اند، و نمونه‌های زئولیت طبیعی و همچنین زئولیت اصلاح‌شده به میزان ۰٫۵، ۱، ۲، ۳، ۵، ۱۰، ۲۰ و ۵۰ گرم در زمان‌های تعادلی ۱۵، ۳۰، ۴۰، ۴۵، ۶۰، ۹۰ و ۱۲۰ دقیقه مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج این پژوهش نشان داد که عملکرد زئولیت کلینوپتیلولایت، که می‌تواند عامل کاهش سختی باشد، سبب افزایش شوری و املاح در آب می‌شود؛ در حالی که با استفاده از زئولیت‌های اصلاح‌شده، امکان کاهش شوری آب وجود دارد و لذا توصیه می‌شود که از زئولیت اصلاح‌شده برای استفاده‌ی مکمل در صنعت تصفیه‌ی آب استفاده شود.