کاربرد سیلیس در تصفیه آب

سیلیس یا سیلیسیم دی اکسید (sio2) یکی از فراوان ترین کانی های موجود در زمین محسوب می شود که در خانواده کانی های سیلیکاته قرار دارد. این ترکیب بخش بزرگی از پوسته زمین را تشکیل داده و معادن زیادی در سرتاسر جهان برای استخراج آن مشغول به فعالیت می باشند. سیلیس ترکیبی شیمیایی و به رنگ سفید است که از واکنش سیلیکون و اکسیژن به دست می آید. این محصول یکی از پرکاربردترین محصولات و تجهیزات تصفیه آب می باشد. در ادامه این مطلب به معرفی این کانی ارزشمند پرداخته و با ویژگی ها و کاربردهای آن در صنعت تصفیه آب بیشتر آشنا می شویم.

عنصر سیلیس چیست؟

سیلیس، دومین عنصر فراوان روی زمین پس از اکسیژن می باشد که تقریباً در هر منبع آبی در سراسر جهان یافت می شود. این عنصر معمولا به عنوان یک ماده معدنی سخت و شیشه ای شناخته می شود که در اشکال متعددی از جمله ماسه، کوارتز و گرانیت وجود دارد. این ماده معدنی را می توان در منابع طبیعی آب زیرزمینی به شکل سیلیس کلوئیدی یا سیلیس واکنشی یافت.
قدمت استفاده از شن و ماسه سیلیس برای تصفیه آب به 2000 سال قبل بر می گردد. یونانی ها و رومی ها از ماسه به منظور حذف رسوبات از آب در استخرها و حمام های خود استفاده می کردند. ماسه می تواند ذرات ریز و کوچک 25 میکرون را فیلتر کند.

چرا از سیلیس در تصفیه آب استفاده می کنیم؟

سیلیس یا سیلیسیم دی اکسید از فراوان ترین کانی های موجود در سطح کره زمین می باشد که به رنگ سفید بوده و در صنایع مختلف از آن استفاده می کنند. به چند علت مهم از سیلیس در تصفیه آب و تجهیزات این حوزه استفاده می شود که برخی از آنها عبارتند از:

• به دلیل کوچک بودن دانه های سیلیسیم دی اکسید که امکان عبور ذرات معلق در آب از لا به لای این بسترها وجود ندارد.
• خاصیت اسیدی داشته و قرار گرفتن آن در آب موجب ایجاد واکنش نمی شود. به همین دلیل برخلاف سایر مواد شیمیایی که در تصفیه آب از آنها استفاده می شود، در هنگام استفاده از سیلیس مواد جانبی خطرناک و مضر در روند تصفیه تولید نمی شوند.
• این ماده شیمیایی از کانی های بسیار رایج در سطح زمین بوده و دسترسی به آن آسان است.
• طول عمر دانه های سیلیس بسیار زیاد می باشد و به ندرت دچار خوردگی می شوند.
• قیمت ارزان و در دسترس بودن از دیگر دلایل کاربرد سیلیس در تصفیه آب به حساب می آید.

انواع سیلیس مناسب برای تصفیه آب:

کاربرد سیلیس در تصفیه آب

یکی از اصلی ترین موارد مصرف سیلیس در صنعت تصفیه آب می باشد که تاثیر بالایی در حذف آلاینده ها و ذرات معلق در آب دارند. از جمله موارد کاربرد این آنها می توان به گزینه های زیر اشاره کرد:

سیلیس در سختی گیر رزینی

حذف یون های فلزات سنگین در آب از قبیل کلسیم و منیزیم که منجر به افزایش درجه سختی آب می گردد، به روش های مختلفی صورت می گیرد که از جمله آنها می توان به سختی گیرهای رزینی اشاره نمود. در سختی گیر رزینی به دلیل فرار بودن دانه های رزین، آنها را بر روی بستر سیلیس قرار می دهند. علاوه بر جلوگیری از فرار و از هم پاشیدن لایه رزینی، گذر آب از  لا به لای دانه های سیلیس منجر به جداسازی ذرات معلق در آب می گردد و امکان عبور آنها از میان ذرات ریز سیلیکا وجود نخوهد داشت.

سیلیس در فیلتر شنی

از دیگر موارد کاربرد این کانی ها می توان به استفاده از آنها در فیلترهای شنی اشاره کرد. فیلتر شنی یک نوع مخزن می باشد که از شیرهای ورودی و خروجی تشکیل شده و در داخل آن فیلتر و نازل پوشیده شده با دانه های شن و سیلیس قرار دارد. گذر آب از روی بستر شنی موجب می شود تا ذرات معلق و آلاینده های موجود در آن امکان عبور از این بستر را پیدا نکنند و آب با کیفیت بسیار بالا از شیرهای خروجی تخلیه گردد. با توجه به اینکه استفاده مداوم از فیلتر شنی به مرور منجر به انباشته شدن مقدار زیادی از ذرات آلاینده بر روی بستر شنی می شود، به همین علت به روش های مختلفی از قبیل شستشوی معکوس (بکواش) دانه های سیلیس را پاکسازی می کنند.

حذف سیلیس از آب

به همان نسبت که سیلیس قادر است در پاکسازی و تصفیه آب مفید باشد، وجود بیش از اندازه آن نیز اثرات منفی خواهد داشت. از جمله موارد منفی که مقدار زیاد آن در آب می تواند به همراه داشته باشد، ورود این ذرات به دیگ های بخار می باشد. پس از ورود این ذرات به بویلر، کف زیادی در آن ایجاد شده و روند فعالیت دستگاه مختل می شود. به همین علت لازم است با در نظر گرفتن فاکتورهای مختلفی مانند ph محیط، دما و همچنین با روش های مختلف استفاده از ترکیبات منیزیم و رزین های تبادل یونی، سیلیس آب را حذف کنیم.

نکات مهم در استفاده از سیلیس در تصفیه آب

همانطور که گفته شد سیلیس در بسیاری از تجهیزات از قبیل فیلترشنی و سختی گیرها کاربرد دارد. به منظور افزیش بهره وری این تجهیزات لازم است در انتخاب آن به چند نکته مهم توجه شود که عبارتند از:

• اندازه ذرات باید با نوع و مقدار گل و لای و مواد معلق در آب تناسب داشته باشد.
• بهتر است از چند لایه سیلیس در اندازه های مختلف برای بهبود روند تصفیه استفاده شود.
• استفاده مداوم از آن موجب انباشته شدن حجم زیادی از گل و لای و مواد آلاینده بر روی آنها می شود. به همین علت از کارایی آنها تا حد زیادی کاسته خواهد شد. بنابراین شستشوی مداوم می تواند از کاهش کارایی سیلیس جلوگیری کند.
• با توجه به درجه خلوص این ماده، مدت زمان کاربرد آنها برای تصفیه آب متفاوت است. سیلیس های بی کیفیت در بازه زمانی کوتاه کارایی خود را از دست داده و باید تعویض شوند. لذا پیشنهاد می کنیم در زمان انتخاب آنها به درجه خلوص و کیفیت توجه داشته باشید.
• با توجه به نوع آب تصفیه شده و خروجی مورد نظر لازم است تا از سیلیس با استانداردهای قابل قبول استفاده شود. از جمله استانداردهای مورد تایید برای تصفیه آب می توان به DIN 19623 , EN-12904 , ANSI/AWWAB100-96 اشاره نمود.

سوالات متداول سیلیس

منبع: آبسازه absaze.com