تحسين معالجة المياه: مزايا كبريتات الحديد المتعددة مقارنة بالمخثِّرات التقليدية

يؤدي البحث عن حلول فعالة واقتصادية لمعالجة المياه غالبًا إلى إجراء مقارنات بين المخثِّرات الكيميائية المختلفة. وقد أظهرت كبريتات الحديد المتعددة (Poly Ferric Sulfate – PFS) تفوّقًا مستمرًا على المخثِّرات التقليدية مثل كبريتات الحديد وكبريتات الألومنيوم في العديد من التطبيقات. يتطرق هذا المقال إلى المزايا المقارنة لاستخدام PFS ويوضح سبب تصدّرها الاختيار التفضيلي لمشاريع معالجة المياه ومياه الصرف.

لقد استُخدمت مخثِّرات تقليدية مثل كبريتات الحديد (Fe₂(SO₄)₃) وكبريتات الألومنيوم لعقود في تنقية المياه. يُعد كبريتات الحديد فعّالًا، لكنه ملح أحاديّ يفتقر إلى البنية المتعددة السلاسل. أما كبريتات الألومنيوم، المعروفة باسم الشِب، فشائعة الاستخدام أيضًا، إلا أنها قد ترتب بمستويات عالية من الألومنيوم المتبقي في المياه المعالجة ما يمثل مصدر قلق على سلامة مياه الشرب. كلا المخثِّرين حساسان لتغيّرات pH وقد يتطلبان جرعًا أعلى أو إضافة كيماويات ضبط الحموضة لتحقيق الأداء الأمثل.

لكن كبريتات الحديد المتعددة هي بوليمر غير عضوي محلول مُسبقًا، وتمنحه بنيته المتعددة عدة مزايا جوهرية. أولًا، تتيّح لها الكثافة الشحنة العالية والحجم الجزيئي الكبير تعادل الشحنات والالتصاف السريع، ما يؤدي إلى تكوّن اللُبادات بشكل أسرع وزيادة كثافتها وتحسّن خصائص ترسيبها، وبالتالي رفع كفاءة إزالة العكورة واللون والمواد العضوية.

ثانيًا، تعمل PFS ضمن نطاق pH أكثر اتساعًا مقارنة بالمخثِّرات الأحادية؛ إذ تحافظ على فعاليتها بين 4 و11 تقريبًا مع تجنّب الحاجة إلى ضبط حموضة مكثّف، مما يبسّط عملية المعالجة ويخفض التكاليف التشغيلية.

علاوةً على ذلك، تكفي جرعة أقل من PFS للحصول على نتائج مثيلة أو أفضل، ما يقلل الاستهلاك الكيميائي والكلفة، ويحدّ من التأثير على كيمياء المياه المعالجة مثل pH والمواد الصلبة الذائبة. وتزداد الأهمية مع انخفاض طبيعتها التآكلة مقارنة بكلوريد الحديد، وبالتالي تراجع تكاليف صيانة المعدات.

في مجال إزالة الملوثات، تبرز PFS بفعاليتها لإزالة الملوثات صعبة المعالجة مثل المعادن الثقيلة (الزرنيخ والزئبق)، وتعتبر ذات أهمية بالغة في إزالة الفوسفور عامل مفتاح للحدّ من الإفراط في التغذية. كما أن قدرتها على إزالة اللون والرائحة من الصرف الصناعي مثل النسيج والصباغة تكتسب قيمة عالية.

ختامًا، بينما قامت المخثِّرات التقليدية بواجبها، تقدّم كبريتات الحديد المتعددة حلًا متقدمًا وفعالًا وصديقًا للبيئة لتلبية احتياجات معالجة المياه المعاصرة، يجري اختيارها من قِبل مشغِّلي المحطات الاستراتيجية في الشرق الأوسط وشمال أفريقيا كجزء من تحوّل استراتيجي نحو كفاءة الإنفاق التحليلي وتعزيز الاستدامة المائية.