فلزات سنگین آب :

فلزات سنگین آب ،داراي وزنهاي اتمي 63.5تا 200.6 و وزن مخصوص بزرگتر از 5ميباشند. بـا گسـترش سريع صنايعي هم چون تسهيلات آبكاري فلزات، عمليـات معـدن، صـنايع كودسـازي، دبـاغي، بـاتري، صـنايع كاغـذ و آفتكشها، تخليه فاضلاب حاوي فلزات سنگين به طور مستقيم يا غير مستقيم به ويژه در كشـورهاي در حـال توسـعه افزايش يافته است.

بر خلاف تركيبات آلي، يونهاي فلزات سنگين قابل تجزيه بيولوژيك نيستند و تمايل به تجمـع در موجودات زنده دارند و بسياري از آنها نيز سمي و يا سرطانزا ميباشند. فلزات سنگين سمي نگرانـي ويـژهاي را در تصفيه آب و فاضلابهاي حاوي روي، مس، نيكل، جيوه، كادميوم، سرب و كروم بـه همـراه دارنـد.كـروم در محـيط زيست آبي اساسا به دو شكل وجود دارد: كروم سه ظرفيتي + Cr3و شش ظرفيتي + Cr6بـه طـور كلـي، +500 Cr6 برابر سميتر از + Cr3ميباشد. Cr+6فيزيولوژي انسان را تحت تاثير قرار ميدهـد، در زنجيـره غـذايي تجمـع مييابـد و مسبب مشكلات سلامتي از تحريك پوستي ساده تا سرطان ريه ميباشد. مس  (II)يكي از عناصر ضروري براي گياهـان
و حيوانات است، اما مقدار زياد آن براي تمامي موجودات زنده ايجاد سميت ميكند. افرادي كه در معرض آلودگيهـاي اين فلز قرار ميگيرند ممكـن اسـت بـه بيماريهـاي ويلسـون، سـيروز هپـاتيتي، آسـيب مغـز، بيماريهـاي كليـوي و رسوبگذاري مس در قرنيه مبتلا شوند] .[3بنابراين، سازمان حفاظت محيط زيست ) (EPAحداكثر غلظت مجاز Cr+6و + (MCL( Cu2را در تاسيسات تامين آب آشاميدني را به ترتيب 0/05و 1mg/Lاعلام كرده اسـت. امـروزه بـا توجـه بـه
قوانيني كه هر روز سختگيرانه تر ميشوند، فلزات سنگین آب آلاينده هاي مقدم زيست محيطي به شمار ميرونـد و در حـال تبديل شدن به يكي از جديترين بحرانهاي زيست محيطي هستند. روشهاي زيادي از قبيل ترسيب شيميايي، تبادليون، جذب سطحي، صافسازي غشايي، تكنولوژيهاي تصفيه الكتروشيميايي جهت حذف يونهاي فلزات سنگين مورد استفاده قرار ميگيرند.اين روشها از نظر كارايي و هزينه با يكديگر متفاوت ميباشـند. ترسـيب شـيميايي، اسـمز معكوس و ديگر روشها اولترافيلتراسيون، ترسيب الكتروشيميايي هنگامي كه آلاينده ها در مقادير ناچيز وجود دارنـد، كارايي چنداني ندارند و به دليل هزينه هاي بالايشان، از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه نيستند. بنابراين، نياز است كـه به دنبال روشهاي با هزينه كمتر كه موثر و اقتصادي هستند، بود. بهطور كلـي، روشهـاي تصـفيه فيزيكـو- شـيميايي
داراي مزاياي متعددي از قبيل سريع بودن فرايندشان، بهرهبرداري و كنترل آسان و انعطافپذيري با وجـود تغييـر دمـا ميباشند.

انعقاد و لخته سازي به همراه ته نشيني و صافسازي يكي از روشهاي فلزات سنگین آب است كه جهت حذف فلزات سـنگين آب و فاضلاب به كار ميرود. اين فرايند به عنوان يك تكنولوژي تصفيه آب كه كاربرد گستردهاي دارد، ميتواند فرايند لخته سازي و ترسيب كلوئيدها و فلزات را سرعت ببخشد و داراي بهره برداري آسانتر و هزينه كمتري نيز هست.در واقع، انعقـاد، ناپايدارسـازي كلوئيـدها توسـط خنثي سـازي نيروهاييسـت كـه آنهـا را از يكـديگر جـدا نگـه مـيدارد.
منعقدكننده هاي زيادي به طور گسترده در فرايندهاي تصفيه متعارف از قبيل آلوم، سولفات فـروس و كلريـد فريـك بـا هدف حذف موثر ذرات و ناخالصيهاي آب به وسيله خنثيسازي بار ذرات و درگير كردن ناخالصـيها بـرروي رسـوبات هيدروكسيد فلزي تشكيل شده بهكار گرفته شده اند.اين فرايند از گذشته در تصفيه آب به منظور كاهش كدورت و رنگ و حـذف پاتوژنهـا بـهكار ميرفتـه اسـت.مكانيسـمهاي مختلفـي در حـذف آلاينـدهها از قبيـل تركيبـي از خنثي سازي بار، به دام انداختن، جذب سطحي و تشكيل كمپلكس با يونهاي منعقدكننده بر روي لختـه هاي متـرامكم نامحلول شركت ميكنند.

لختهسازي عمل پليمرها جهت پلسازي بين فلاك ها و پيوند ذرات به لخته هاي متـراكم يا clumpsميباشد. هنگاميكه ذرات معلق برروي ذرات بزرگتـر ايجـاد لختـه ميكننـد، معمـولا ميتواننـد به وسـيله صافسازي يا شناورسازي حذف يـا جـدا گردنـد. امـروزه لختهسـازهاي نـويني ماننـد پليآلومينيـوم كلرايـد )،(PACl پليفريك سولفات ) (PFSو پليآكريلآميد ) (PAMبه كار ميروند.
يك نوع نسـبتا جديـدي برای فلزات سنگین آب از لخته سـازهاي پليمـري معـدني پـيش هيـدروليز شـده ميباشـد كـه توسـط خنثي سازي نسبي نمكهاي آهن تهيه ميشود. به علت حضور گونه هاي پليمري، PFSحاوي بار كاتيوني بالايي اسـت، كه ميتواند ظرفيت خنثيسازي بار را بهبود بخشد و بنابراين باعـث ميشـود نسـبت بـه منعقدكننـده هاي متـداول در دوزهاي كمتر داراي كارايي بيشتري باشد.تاكنون مطالعات كمي بر روي حذف فلزات مس وكـروم بـا اسـتفاده از پليالكتروليت PFSانجام گرفته است. هدف از اين تحقيـق، بررسـي اثـر غلظـت فلـزات و كـارايي منعقدكننـده نـوين پليفريك سولفات (PFS) به همراه آهك بر ميزان حذف عناصر كروم و مس از آب شرب در دو سيستم سـاده و رقـابتي بود. اين مطالعه با توجه به ضرورت و خلا احساس شده در اين زمينه و بـه منظـور تصـفيه آبهـاي آلـوده بـه فلـزات سنگين ناشي از تخليه پسابهاي صنعتي به منابع آبهاي سطحي با روشي نسبتا ارزان و در عين حال بـا كـارايي بـالا صورت پذيرفته است.