آب خام چه از منبع زیرزمینی باشد چه از رودخانه و سد، همیشه حاوی ذرات معلق، میکروارگانیسم، فلزات سنگین و ترکیبات محلولی است که باید پیش از مصرف حذف شوند فرآیند تصفیه آب معمولاً در چند مرحله انجام میشود، از تهنشینی و انعقاد گرفته تا فیلتراسیون و در نهایت گندزدایی، و در هرکدام از این مراحل مواد معدنی نقش عملیاتی مشخصی ایفا میکنند.
بخش قابل توجهی از این مواد در بستر فیلترهای شنی و چندلایه به کار میروند، جایی که وظیفه اصلیشان گرفتن ذرات معلق و کدورت آب است بخش دیگری نیز بهعنوان جاذب عمل میکنند و آلایندههای شیمیایی، فلزات سنگین و بوی نامطلوب آب را از طریق جذب سطحی حذف میکنند انتخاب نوع دانهبندی، تخلخل و ساختار کریستالی این مواد مستقیماً روی راندمان تصفیه و طول عمر فیلتر تأثیر میگذارد.
شن سیلیسی
پرکاربردترین ماده در بستر فیلترهای تصفیه آب است و برای حذف ذرات معلق و کدورت آب در مرحله فیلتراسیون شنی استفاده میشود دانهبندی یکنواخت و سختی بالای این ماده باعث میشود بستر فیلتر برای مدت طولانی کارایی خود را حفظ کند.
زئولیت
به دلیل ساختار متخلخل و خاصیت تبادل یونی، هم برای حذف کدورت و هم برای گرفتن آمونیوم و برخی فلزات سنگین از آب استفاده میشود این ماده بهعنوان جایگزین یا مکمل شن سیلیسی در فیلترهای چندلایه کاربرد گستردهای پیدا کرده است.
آنتراسیت
در فیلترهای چندلایه معمولاً روی لایه شن قرار میگیرد و به دلیل چگالی پایینتر و تخلخل بیشتر، ذرات درشتتر را در لایههای بالایی بستر میگیرد و طول عمر و راندمان کلی فیلتر را افزایش میدهد.
کربن فعال
مهمترین ماده جاذب در تصفیه آب است و برای حذف کلر باقیمانده، ترکیبات آلی، بو و طعم نامطلوب آب استفاده میشود ساختار بسیار متخلخل این ماده سطح جذب بالایی ایجاد میکند که آلایندههای شیمیایی را به خود جذب میکند.
بنتونیت
در مرحله انعقاد و لختهسازی به کار میرود و با جذب ذرات ریز معلق در آب، فرآیند تهنشینی را تسریع میکند و کدورت اولیه آب را پیش از ورود به فیلترها کاهش میدهد.
گارنت
به دلیل چگالی بالا معمولاً در پایینترین لایه فیلترهای چندلایه قرار میگیرد و ذرات بسیار ریز را که از لایههای شن و آنتراسیت عبور کردهاند میگیرد و کیفیت نهایی آب خروجی را بهبود میبخشد.
منگنز گرینسند
برای حذف آهن و منگنز محلول در آبهای زیرزمینی استفاده میشود و از طریق واکنش اکسیداسیون، این فلزات را به فرم نامحلول تبدیل کرده و قابل فیلتراسیون میکند.
| ردیف | نام ماده معدنی / پودر | کاربرد در صنعت | نمونه | جذابیت بازار | نیاز به فرآوری | رقابت | نکته کلیدی |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | زئولیت طبیعی | تبادل یونی و حذف آمونیاک از آب | زئولیت کلینوپتیلولیت گرید آب | بالا | کم تا متوسط | متوسط | تبادل یونی و حذف آمونیاک؛ بازار رو به رشد بهخاطر توجه به محیطزیست |
| 2 | بنتونیت | لختهسازی و زلالسازی آب خام | بنتونیت سدیمی فلوکولانت | بالا | کم | متوسط | لختهسازی و زلالسازی آب خام؛ تقاضای پایدار |
| 3 | کربن فعال | حذف کلر، بو و مواد آلی محلول | کربن فعال گرانولی GAC | خیلی بالا | بالا | متوسط | حذف آلایندههای آلی؛ بازار بزرگ و رو به رشد تصفیه آب |
| 4 | دیاتومیت | فیلتراسیون دقیق آب استخر و صنعتی | خاک دیاتومه فیلتر گرید | بالا | متوسط | کم تا متوسط | فیلتراسیون دقیق؛ ارزشافزوده خوب در گریدهای فیلتری |
| 5 | پرلیت منبسط شده | بستر فیلتراسیون صنعتی آب | پرلیت فیلتری دانهبندی ریز | بالا | بالا | کم | بستر فیلتراسیون صنعتی؛ ارزشافزوده در فرآیند انبساط حرارتی |
| 6 | پلی آلومینیوم کلراید (PAC) | انعقاد و لختهسازی ذرات معلق | پودری ۳۰٪ PAC | بالا | بالا (فرآیند شیمیایی) | متوسط | ماده شیمیایی پرمصرف تصفیهخانههای آب و فاضلاب |
| 7 | آهک هیدراته | تنظیم pH و نرمسازی آب | آهک هیدراته صنعتی | متوسط | کم | زیاد | ارزان و پرمصرف برای تنظیم pH؛ رقابت بالا |
| 8 | شن سیلیسی | بستر فیلتر شنی تصفیهخانه آب | شن سیلیسی دانهبندی فیلتری | پایین تا متوسط | کم | زیاد | ارزانقیمت و پرمصرف؛ رقابت شدید در حجم بالا |
| 9 | سولفات آلومینیوم (آلوم) | زلالسازی و حذف کدورت آب | آلوم جامد گرید آبوفاضلاب | متوسط | بالا | متوسط | ماده شیمیایی استاندارد زلالسازی؛ بازار پایدار |
