معالجة المياه الملوثة بالأصباغ باستخدام عملية الامتزاز

أ.د.منير عبد العالي عباس
فاطمة باسم زوير
كلية التربية للعلوم الصرفة- قسم الكيمياء

تعتبر البيئة موطن الحياة، فإن أول ما يجب القيام به هو حماية هذه البيئة من التلوث والذي يعتبر من أكبر المشاكل وأكثرها انتشارًا التي تواجه العالم بسبب التقدم في التكنولوجية، الصناعة والزراعة. كما يعد تلوث المياه من أهم القضايا البيئية لأن المياه مهمة جدًا في حياتنا اليومية. في المياه يكمن سر الحياة لكل ما يدب على الأرض وما يخرج من نبات(1). في الآونة الأخيرة ، شهدت مصادر المياه تدهورا كبيرا ذلك نتيجة لتصريف الآلاف من المركبات الكيميائية يوميا اما بشكل مباشر أو غير مباشر دون أي معالجة تذكر كذلك هناك أنواع عدة لتلوث المياه منها التلوث العضوي، التلوث الكيميائي ، التلوث الحراري و التلوث الاشعاعي. كذلك بينت الدراسات في العصر الحالي أن الإنسان يواجه مشاكل كبيرة يحتاج إلى الحد منها ومعالجتها وهي تلوث البيئة والذي يكون للأنسان الدور الكبير والرئيسي في زيادة هذه المخاطر من خلال النشاطات المختلفة التي يقوم بها والتي أصبحت تهدد الحياة البشرية كما وأكد العلماء إن مشكلة التلوث من اكبر المشاكل التي تواجه الإنسان والبيئة بسبب التطور التكنولوجي الذي رافق الحياة المعاصرة، كما وينتج التلوث نتيجة وجود بعض المواد العضوية واللاعضوية الضارة ,كذلك بسبب الزيادة او النقصان في نسبة بعض من المكونات الأساسية المتواجدة في البيئة عن النسب الطبيعية لها (2).
من اهم الملوثات التي تلوث الانظمة المائية هي الاصباغ ,حيث وصلت كمية الأصباغ المنتجة إلى حوالي (4.5) مليون طن في عام 1996م.معظم هذه الكميات تستخدم في معظم الصناعات التكميلية مثل صباغة الأنسجة (3). العديد من هذه الأصباغ أما تكون خاملة أو تكون غير سامة. كما ان هناك بعض الأصباغ التي لها تأثيرات سمية شديدة على الإنسان مثل مادة (Benzidine) وأيضا بعض الأصباغ المنتشرة والتي تكون لها عدة تأثيرات ملحوظة على البيئة الحياتية (2) .تتواجد عدة طرق مستخدمة للتخلص من الاصباغ أهمها عمليات الامتزاز ,الأكسدة الكيميائية والمعاملة بـالأوزون ,الطرق البيولوجية ,الضغط الازموزي العكسي وغيرها الكثير من العمليات الاخرى(4) . كما يعتبر الكاربون الفعال من أكثر المواد المستخدمة للتخلص من هذه الأصباغ (5). ويعتبـر الامتزاز من اهم الطرق المستخدمة للتخلص من الملوثات ، حيث اصبحت تقنية الامتزاز الاكثر انتشارا والاسهل استخداماً لإزالة الملوثات المختلفة من المياه بسبب الكفاءة العالية والكلفة الاقتصادية المنخفضة مقارنة مع باقي الطرق الأخرى(6).
*مصادر تلوث المياه:
لتلوث المياه عدة مصادر والتي يمكن تقسيمها إلى:
1- مصادر طبيعية : التي تشمل الجو، تحلل المواد النباتية و المعادن الذائبة، الكيمياويات والجريان السطحي للأملاح .
2- مصادر زراعية : التي تشمل انجراف التربة، المخلفات حيوانية .
3- مياه الصرف: التي تشمل الصرف الصحي، المركبات البحرية, الصرف الصناعي و الحوادث البحرية.
4- مصادر أخرى متنوعة: مثل المناجم، أماكن تجمع القمامة, أنشطة البناء، أماكن إنتاج الإسمنت .(7)
* طرق معالجة المياه:
في السنوات الاخيرة تم تطوير العديد من التقنيات الفيز وكيميائية لمعالجة النفايات و إزالة التلوث من النفايات السائلة المحملة بالمواد الكيميائية المختلفة، من بين هذه التقنيات التحفيز الضوئي، التخثر الحركي الكهربائي، التبادل الايوني، الامتزاز و الترشيح الغشائي.
جميع هذه الطرق لها حدودها في التطبيق على أساس التكلفة و التصميم و كفاءة الفصل، لكن طريقة الامتزاز هي الافضل بالنسبة للطرق الأخرى .يعد الامتزاز احد التقنيات المهمة واكثرها استخداما في إزالة الملوثات من محاليلها المائية بسبب كفاءته العالية وبساطة التكنولوجيا المستخدمة مقارنة مع الطرائق الأخرى، فضلاً عن كلفته الاقتصادية القليلة. أن عملية الامتزاز تعتبر بديلا جذابا لمعالجة المياه الملوثة ، خاصة إذا كان السطح الماز طبيعي , رخيص الثمن, متوفر وكذلك صديق للبيئة وغير متطلب لخطوات إضافية للمعالجة, من الخطوات الأولى التي يجب ان تتوفر لعملية الامتزاز الفعال هي الحصول على سطوح مازة تمتاز بانتقائية عالية ، قدرة كبيرة وكذلك على مساحة سطحية عالية كما يجب ان يكون قليل التكلفة ومتوفر.(8)

Reference

1.العابد, ابراهيم. معالجة مياه الصرف الصحي لمنطقة تقرت بواسطة نباتات منقية محلية: جـــــامـــــعــة قاصدي مرباح ورقـــلـــــــــة .
2. Zhang B, Zeng X, Xu P, Chen J, Xu Y, Luo G, et al. Using the novel method of nonthermal plasma to add Cl active sites on activated carbon for removal of mercury from flue gas. Environ Sci Technol. 2016;50(21):11837-43.
3.Javaid R, Qazi UY, Ikhlaq A, Zahid M, Alazmi A. Subcritical and supercritical water oxidation for dye decomposition. J Environ Manage. 2021;290:112605.
4. Ab Kadir NN, Shahadat M, Ismail S. Formulation study for softening of hard water using surfactant modified bentonite adsorbent coating. Applied Clay Science. 2017;137:168-75.
5. Mattson JA, Mark Jr HB, Malbin MD, Weber Jr WJ, Crittenden JC. Surface chemistry of active carbon: specific adsorption of phenols. J Colloid Interface Sci. 1969;31(1):116-30.
6. Ibrahim HK, Amy MA, Kreem ET. Decolorization of Coomassie brilliant blue G-250 dye using snail shell powder by action of adsorption processes. Res J Pharm Technol. 2019;12(10):4921-5.
7.Owa F. Water pollution: sources, effects, control and management. International Letters of Natural Sciences. 2014;3.
8. Dąbrowski A. Adsorption—from theory to practice. Adv Colloid Interface Sci. 2001;93(1-3):135-224.