الألومينا المنشط (Al2O3) هو شكل من أشكال أكسيد الألومنيوم يحتوي على العديد من المسام الشبيهة بالأنفاق التي تعمل كمجفف (لتجفيف الهواء) وكمادة ترشيح لإزالة الفلورايد والزرنيخ والسيلينيوم من إمدادات مياه الشرب.
يمكن تقليل مستويات الفلورايد في الماء من خلال الامتزاز؛ حيث تلتصق أيونات الفلورايد بمادة الألومينا ويتم سحبها بعيدًا، مما يساعد على خفض مستويات الفلورايد إلى مستويات آمنة، وبالتالي تجنب الإصابة بالفلور في الأسنان والهيكل العظمي.
فعالية التكلفة
الألومينا المنشطة هي مادة مجففة تستخدم لتنقية مياه الشرب. يتم إنتاج الألومينا المنشطة من خلال تجفيف هيدروكسيد الألومنيوم في درجات حرارة عالية، ويتم إنتاج الألومينا المنشطة كمادة مسامية ذات مساحة سطح واسعة تجذب الشوائب وتمتصها - خاصة الفلورايد الذي له القدرة على إلحاق الضرر بأجسام البشر. وعلاوة على ذلك، يمكن للألومينا المنشطة أن ترتبط بالمعادن السامة مثل الرصاص والزرنيخ مما يجعلها مناسبة لتلوث المياه الجوفية وكذلك تساعد في ربط السيلينيوم الذي يدخل عن طريق الأسمدة أو ترشيح التربة إلى مصادر مياه الشرب التي تدخل عن طريق الرشح من الأسمدة أو التربة، مما يجعل الألومينا المنشطة وسيلة ممتازة لتصفية الشوائب.
يعتبر فلتر المياه من الألومينا المنشطة خياراً اقتصادياً وصديقاً للبيئة للشركات الصغيرة وأصحاب المنازل، حيث أنه لا يتطلب معدات خاصة. وعلاوة على ذلك، لا تنتج نفايات ثانوية، مما يجعلها طريقة صديقة للبيئة لمعالجة المياه. وعلاوة على ذلك، فإن وسائط الترشيح الخاصة به فعالة للغاية ضد الملوثات الضارة مثل الفلورايد والزرنيخ والسيلينيوم - المعروف أنها تساهم في الإصابة بهشاشة العظام والسرطان؛ وعلاوة على ذلك، فإنه يمتص أي ملوثات للمياه الجوفية مثل الأحماض الدبالية والفلفيولفيك التي قد تضر بمصدر إمدادات المياه - مما يجعل هذا النوع من المعالجة أكثر فعالية من حيث التكلفة من نظرائه.
لضمان الأداء الأمثل لمرشحات المياه المصنوعة من الألومينا المنشطة، من الضروري أن تراقب المياه المعالجة بانتظام. سيمكنك القيام بذلك من تحديد الوقت الذي وصلت فيه إلى طاقتها الاستيعابية وصياغة جدول زمني للصيانة بناءً على الغالونات المعالجة أو وقت التشغيل؛ أو وضع جدول مصمم خصيصًا للملوثات الموجودة في إمدادات المياه التي تزودك بالمياه.
تعتمد قدرة مرشح مياه الألومينا المنشط على إزالة الملوثات على عدة عوامل، بما في ذلك معدل التدفق وحجم المسام. للحصول على أفضل نتائج لإزالة الفلورايد، يجب استخدام مرشح بمعدل تدفق مثالي (من الناحية المثالية، أقل من الضغط المنزلي)؛ وهذا سيمكن من الترشيح الشامل ونتائج أفضل لإزالة الفلورايد. وعلاوة على ذلك، فإن الحفاظ على درجة الحموضة بين 5.5-6.5 سيؤدي إلى تحسين قدرات امتصاص الفلورايد، وينبغي تنظيف حبيباته بانتظام لمنع الانسداد لتحقيق أقصى قدر من الأداء.
الكفاءة
الألومينا المنشطة هي مادة مسامية للغاية ذات مساحة سطح كبيرة، مما يجعلها قادرة على امتصاص العديد من الملوثات الضارة الموجودة في مياه الشرب بشكل فعال، بما في ذلك الفلورايد والزرنيخ والسيلينيوم. ونظراً لأنها لا تنتج نفايات ثانوية، فإنها توفر خياراً آمناً ومعقول التكلفة لمعالجة المياه.
تعمل هذه العملية عن طريق تمرير المياه عبر طبقة أو عمود معبأ بجزيئات الألومينا المنشطة، حيث تنجذب أيونات الفلورايد إلى أسطحها وتمتصها، وبالتالي تخفض تركيز الفلورايد إلى الحد الأقصى المسموح به الذي حددته وكالة حماية البيئة. وعلاوة على ذلك، فإنه يزيل أيضاً بفعالية الشوائب الأخرى مثل الزرنيخ والكروم.
يعد اختبار المياه على أساس منتظم للتأكد من استمرار عمل كرات الألومينا المنشطة بكفاءة أمرًا ضروريًا لإبقاء الملوثات تحت السيطرة ومعالجة الملوثات بفعالية. قد يعتمد التكرار على مدى تلوث المياه لديك؛ ولكن بشكل عام يجب أن يتم إجراؤه مرة كل شهر على الأقل.
هناك العديد من الطرق المتاحة لك لاختبار المياه في منطقتك، ولكل منها مزايا وعيوب فريدة من نوعها. توفر الاختبارات الكيميائية بيانات أكثر تعمقاً حول الملوثات الموجودة، ولكنها قد تتسبب في تلف المعدات وتترك وراءها منتجات ثانوية سامة. وبدلاً من ذلك، يقوم جهاز اختبار المياه الإلكتروني بقياس توصيل المياه وتحليلها على الفور - هذا الجهاز سهل وبأسعار معقولة!
أحد الأسئلة الشائعة فيما يتعلق بأنظمة معالجة المياه بالألومينا المنشطة هو ما إذا كانت تضيف الألومنيوم إلى إمدادات المياه المعالجة أم لا، مما يؤدي إلى انتشار الاعتقاد بهذه الأسطورة التي ابتكرها بائعو أنظمة التناضح العكسي بدافع خفي لبيع أنظمتهم الخاصة. في حين أن مرشحات الألومينا المنشطة تطلق بالفعل بعض الكميات الضئيلة من الألومنيوم، إلا أن إطلاقها لا يشكل أي تهديد لصحة الإنسان ولا يشكل أي مخاطر على الإطلاق.
الموثوقية
الألومينا المنشطة هي شكل مسامي من أكسيد الألومنيوم، وهي قادرة على الارتباط بالملوثات بما في ذلك الفلورايد. وعلاوة على ذلك، فهي تمتص الزرنيخ والسيلينيوم من مصادر المياه، مما يجعلها خيار ترشيح ممتاز. ومع ذلك، يجب أن تظل مستويات الأس الهيدروجيني أقل من 8.5 لكي تعمل الألومينا المنشطة على النحو الأمثل.
عادةً ما تُستخدم الألومينا في الأوساط الصناعية والسكنية لخفض مستويات الزرنيخ والفلورايد في إمدادات المياه. وقد أصبح عنصراً سائداً لمعالجة المياه المعدنية الطبيعية (NMW) باستخدام BAT من قبل وكالة حماية البيئة الأمريكية، وعادةً ما يتم تكييفه مسبقاً وغسله بالحمض قبل استخدامه؛ وهذا يسمح له بإزالة الفلورايد والزرنيخ بشكل أفضل دون التأثير على أدائه في محاولات التجديد اللاحقة. كما يسمح أيضًا بالتجديد بالمحاليل الكاوية أو الحمضية دون أن يفقد فعاليته ضد إزالة الزرنيخ!
جانب آخر مهم من جوانب قدرة الألومينا على إزالة الملوثات هو حجم مسامها. وهذا يحدد مدى سرعة ترشيحها للمياه وامتصاصها للملوثات؛ بالإضافة إلى ذلك، يساعد تركيبها الكثيف على منع انسداد الجهاز وتقليل قدراته على الإزالة.
تستخدم مرشحات المياه المصنوعة من الألومينا المنشطة الألومينا التي يتم إنتاجها عن طريق تجفيف هيدروكسيد الألومنيوم في درجات حرارة عالية لإنتاج مادة مسامية للغاية ومتناهية الصغر ذات مساحة سطح واسعة مليئة بحبيبات صغيرة من حبيبات الألومينا التي تصبح مشبعة مع مرور الماء عبر هذه المادة. تعتبر مرشحات الألومينا فعالة للغاية في إزالة الفلورايد من الماء؛ ولكن من الضروري مراقبة أدائها عن كثب لتحقيق أقصى قدر من الفعالية.
عادةً ما يقلل مرشح مياه الألومينا المنشط من تركيزات الفلورايد من 10 أجزاء في المليون (جزء في المليون) إلى أقل من جزء واحد في المليون (1 جزء في المليون)، وكذلك الزرنيخ والسيلينيوم إلى مستويات مقبولة. وغالباً ما يتم استخدامه في أنظمة معالجة المياه التجارية والصناعية؛ وبالإضافة إلى ذلك يمكن استخدامه أيضاً لتنظيف النفايات السامة من المواقع الصناعية وتصفية جريان مياه الأمطار في المناطق الملوثة - وإزالة المعادن الضارة مثل الرصاص والزرنيخ من إمدادات المياه الجوفية.
السلامة
الألومينا المنشطة هي مادة فعالة لترشيح المياه تستخدم لتصفية ملوثات الفلورايد والزرنيخ والسيلينيوم من مياه الشرب، مع الحد الأدنى من متطلبات الصيانة وإطالة عمر الخدمة. وتختلف الألومينا المنشطة عن المرشحات الأخرى من خلال عدم ترشيح الملوثات بل امتصاصها بدلاً من ذلك. وعلاوة على ذلك، يضمن التركيب المناسب الإزالة المثلى. ولرصد الأداء بأكبر قدر ممكن من الفعالية في معالجة مياه الشرب، من الضروري إجراء قياسات الأداء عند معدلات تدفق المياه المختلفة ووقت التلامس مع مادة الألومينا المنشطة.
وعادةً ما تعتمد قدرة نظام الألومينا المنشطة على إزالة الملوثات على ثلاثة عوامل رئيسية: حجم المسام وضغط المياه المتاح ونوع الملوثات المراد إزالتها. ويتميز مرشح الألومينا المنشط عالي الجودة بمساحة سطح واسعة يمكن أن تزيل شوائب متعددة في وقت واحد. وسيؤدي اختيار الألومينا المنشطة ذات الحجم المناسب إلى زيادة كفاءة الإزالة.
تُعد الألومينا المنشطة طريقة مثالية لإزالة الفلورايد والزرنيخ والسيلينيوم من مياه الشرب؛ بالإضافة إلى أنها يمكن أن تقلل أيضًا من تركيزات الحديد والمنجنيز في مصادر المياه الجوفية، وتحسن من نقاء أنظمة إمدادات المياه، وتقلل من مستويات المواد الصلبة الذائبة في إمدادات مياه الصرف الصحي، بل وتزيل المركبات العضوية المتطايرة الموجودة.
وبما أنه من المهم أن تضع في اعتبارك أن عملية امتصاص فلتر مياه الألومينا المنشط للمياه قد تطلق بعض الشوائب في مياه الشرب المعالجة - مثل الألومنيوم - بسبب تقاربها مع بعض الملوثات مثل الألومنيوم، قبل استخدامها، فمن الحكمة أن تختبر هذه الشوائب أولاً قبل شرب مياه الشرب المعالجة.
بصرف النظر عن اختبار المياه بحثًا عن الملوثات، من المهم أيضًا تذكر أن الألومينا المنشطة غير قابلة للتحلل الحيوي ويجب التعامل معها بعناية عند التخلص منها. قد يؤدي التخلص غير السليم منها إلى إطلاق سموم ضارة في البيئة؛ ولهذا السبب يوصى باستخدام الأجهزة التي تعيد تدوير الألومينا المنشطة بدلاً من ذلك. علاوة على ذلك، يجب تخزين هذه المادة في بيئة باردة وجافة بعيداً عن أشعة الشمس المباشرة.