معالجة المياه الملوثة بالمعادن الثقيلة

طور المهندسون طريقة جديدة لإزالة الرصاص أو ملوثات المعادن الثقيلة الأخرى من الماء.

يمكن استخدامها لمعالجة إمدادات المياه الملوثة بالرصاص على مستوى المنزل ، أو لمعالجة المياه الملوثة نتيجة لبعض العمليات الكيميائية أو الصناعية.

التحدي الأكبر في محاولة إزالة الرصاص هو أنه موجود بتراكيز صغيرة ، تتجاوزها إلى حد كبير العناصر أو المركبات الأخرى الموجودة في الماء. على سبيل المثال ، يوجد الصوديوم عادةً في مياه الشرب بتركيز عشرات الأجزاء في المليون (ppm) ، بينما يمكن أن يكون الرصاص شديد السمية عند أجزاء قليلة من المليار (ppb).

معظم العمليات الحالية ، مثل التناضح العكسي أو التقطير ، تزيل كل العناصر دفعة واحدة. وهذا يتطلب طاقة أكثر بكثير مما هو مطلوب للإزالة الانتقائية ، ويأتي بنتائج عكسية لأن الكميات الصغيرة من العناصر مثل الصوديوم والمغنيسيوم ضرورية بالفعل لمياه الشرب الصحية.

يتمثل النهج الجديد في استخدام عملية تسمى فصل كهربائي بالصدمة ، حيث يتم استخدام مجال كهربائي لإنتاج موجة صدمة داخل الأنبوب الذي يحمل المياه الملوثة.

تعمل موجة الصدمة على فصل السائل إلى تيارين ، وتسحب بشكل انتقائي ذرات أو أيونات مشحونة كهربائياً باتجاه جانب واحد من التدفق عن طريق ضبط خصائص موجة الصدمة لتتناسب مع الأيونات المستهدفة ، مع ترك تيار من الماء النقي نسبياً على الجانب الآخر . يمكن بعد ذلك فصل التيار المحتوي على أيونات الرصاص المركزة بسهولة باستخدام حاجز آلي في الأنبوب.

العملية أرخص بكثير ، لأن الطاقة الكهربائية التي تطبقها للقيام بالفصل تتبع الهدف وهو الرصاص. ولا تهدر الكثير من الطاقة في إزالة الصوديوم.

تم إثبات الطريقة على نطاق المعمل وبمعدلات تدفق بطيئة. سيتطلب توسيع نطاق العملية لجعلها عملية للاستخدام المنزلي بضع سنوات  وللاستخدامات الصناعية على نطاق واسع وقتاً أطول.