فناوری نانو در تصفیه آب

 

فناوری نانو در تصفیه آب

فناوری نانو، امروزه به دلیل گستردگی حوزه های کاربردی، و تاثیرگذاری مستقیم بر اغلب صنایع و علوم ، یک فناوری اولویت دار و استراتژیک برای تمامی کشورها محسوب می شود. به همین دلیل و اهمیت، این تکنولوژی در سالهای اخیر با رشدی سریع و گسترشی فوق العاده در بسیاری از زمینه ها گسترده شده است.بطوریکه امروزه در دنیا از این فناوری بعنوان یک تکنولوژی کلیدی و تاثیر گذار بر علم و صنعت یاد شده و بسیاری از کشورهای توسعه یافته صنعتی و در حال توسعه برنامه هایی را در سطح ملی برای پشتیبانی از فعالیت های تحقیقاتی و صنعتی این فناوری در اکثر گرایشات تدوین و اجرا می نمایند ؛ زیرا فناوری نانو به عنوان انقلابی در شرف وقوع آینده اقتصادی و صنعتی کشورها را در جهان تحت تاثیر جدی قرار خواهد داد.و این مسئله توسط صاحب نظران و محققان تبین شده و برای مدیران اجرایی به صورت یک امر شفاف و قطعی در آمده است.
نانو ” در اصل و یا به نوعی در زبان علمی یک پیشوند برای واحدهای اندازه گیری بوده ، و معادل ۹-۱۰ می باشد.

بطور مثال یک نانو معادل یک میلیاردیم متر است ، بطوریکه این مقدار برابر با اندازه مولکول های کوچک و یا اندازه ۲۰ اتم هیدروژن کنار هم است . به نوعی این مثال ها در پی بردن به ابعاد مقیاس مادون ریز بیشتر به ما کمک خواهد کرد:

برای درک بهتر ؛ موی سر انسان را در نظر بگیرید ، قطرآن یک دهم میلیمتر است ، باید گفت؛ یک نانومتر صدهزار برابر کوچکتر از این مقیاس است . به بیان و فهم اندک ما، دنیای فناوری نانو ؛ مجموعه تکنیک هایی است که ، ساخت ، مشاهده و اندازه گیری اشیاء ، ساختارها و سیستم های نانو مقیاس را ممکن می سازد ، و به بیان برنامه پیشگام ملی آمریکا فناوری نانو عبارتست از:

توسعه علمی و تحقیقاتی در سطوح اتمی، مولکولی یا ماکرومولکولی، در محدوده اندازه های طولی از ۱ تا ۱۰۰ نانومتر.
pbساخت و کاربرد ساختارها ، تجهیزات و سیستم هایی که به علت ابعاد کوچک و یا متوسط خود دارای ویژگی ها و کارکردهای نوین و منحصر به فردی هستند.

اهمیت کاربرد فناوری های نانو در صنعت آب

فناوری نانو طی مدت کوتاهی که از ظهور آن می گذرد کاربردهای مختلفی در صنایع گوناگون یافته است. بالطبع صنعت آب نیز بعنوان یکی از پایه‌های اساسی حیات از این مسئله مستثنی نبوده و امروزه شاهدیم که در بخش های مختلف آن، از جمله ؛ ساخت سدها، حفاظت خطوط لوله انتقال آب، تصفیه آب و پساب ها، شیرین سازی آب و … ، کاربردیافته است .

امروزه در جهان بسیاری از مردم به دلایل بلاهای طبیعی، جنگ و زیر ساختهای ضعیف خالص سازی آب، به آبی بهداشتی دسترسی ندارند. بر طبق آمارهای موجود و به نقل از سازمان جهانی بهداشت ؛ حدود یکمیلیاردنفر به منابع آبی سالم و بهداشتی دسترسی نداشته و این میزان چیزی حدود یک ششم جمعیت کره زمین را در بر می گیرد . طی اعداد و ارقام موجود دیگر، روزانه‌ ۵۰۰۰ کودک به علت مبتلا شدن به امراض ناشی از مصرف آب غیر بهداشتی می‌میرند.امروزه تمام دغدغه و تلاش محققین و دانشمندان این عرصه آن است که با کمک روشها و فناوری های جدید این مشکلات را کاهش دهند.که یکی از فناوریهای مورد نظر , فناوری نوظهور نانو است.

آنچه در این مبحث ، بیش از بیش دنبال آن هستیم ، ایجاد بستری مناسب ، برای دستیابی به آبی سالم ، با کیفیت و مقرون به صرفه است . به یمن استفاده از شیوه های جدید مخصوصاٌ نانوتکنولوژی در تصفیه آب ، شرایط ذکر شده برای ما میسر گردیده است ، بطوریکه با توجه به حذف موثر آلاینده ها و کاهش هزینه های تمام شده تولید آب سالم ، استفاده از این فناوری ها ، نسبت به روشهای قدیمی بیشتر مورد توجه و استقبال قرار گرفته است. البته از آنجا که هیچ یک از تکنولوژی های موجود را نمیتوان بطور مطلق پاک و ایمن دانست ، در کنار اهداف تولید باید به جنبه های زیست محیطی، و پتانسیل های بالقوه آسیب رسان آنها نیز توجه شود.

در ادامه ، مبحث فناوری نانو در صنعت آب را در دو بخش پی می گیریم ؛

بخش اول ؛ مقایسه اجمالی فناوری های مختلف تصفیه آب

بخش دوم ؛ بررسی برخی از روش های جدید ، فناوری نانو در تصفیه آب و حذف آلاینده های موجود

مقایسه فناوری های تصفیه آب :

کمبود آب چه از نظر کمی و چه از نظر کیفی در برخی از کشورها و بویژه در کشور ما ، مردم را در معرض تهدیدی جدی قرار داده است, از این رو علم و تکنولوژی دست به دست هم داده اند ، تا با توسعه روش ها این مشکلات را از پیش رو بردارند.

در ابتدای این قسمت برخی از روشهای قدیمی تصفیه آب را مطرح کرده و به ذکر معایب آنها می پردازیم ، سپس در بخش بعد وارد بحث استفاده از فناوری نانو شده و مزایای آنرا مورد بررسی قرار خواهیم داد.

مراحل تصفیه در روش سنتی :

پیش تصفیه – منعقد شدن ذرات – فلوکولاسیون – رسوب گذاری – گندزدایی – هوادهی – صافی کردن

برخی از معایب شیوه سنتی در تصفیه آب :

هر کدام از این فرایندهای مذکور به تنهایی قادر به از بین بردن تمامی آلاینده ها نیستند.
این روش ها اساساً بر مبنای نصب تاسیسات فرایندی ( مثل حوضچه های ته نشینی، صافی ها و… ) و استفاده از چندین فرایند متوالی بوده ، بنابراین امکان حمل و نقل سیستم هایی که از این شیوه استفاده می کنند ، سخت و مشکل است، ( مشکلاتی از قبیل شکنندگی تجهیزاتی چون فیلترهای سرامیکی ، نشست زمین در اثر نیروی وزن سیستم های تصفیه خانه ها و… ).
کاهش بازدهی برخی از فرایندها با افزایش دبی شاره ها ( مثل فیلترهای کربن فعال که با افزایش دبی ، سریعتر اشباع شده و این خود باعث وارد شدن برخی آلاینده ها ، به درون آب تصفیه شده می گردد)

برخی از این فرآیندها حساسیت زیادی نسبت به شرایط فیزیکی و شیمیایی آب از خود نشان می دهند. بدین معنی که با تغییرات pH ، قلیائیت ، دما و مقدار ناخالصی های مختلف در آب بازدهی فرآیندها تغییر پیدا می کند . (مثلا در گندزدایی ؛ کاهش دما و افزایش تیرگی ، تاثیر منفی ، در از بین بردن میکروب ها خواهد داشت .)
هزینه بهره برداری از این سیستم ها نسبت به روش های غشایی ( استفاده از نانو فیلترها ) بیشتر است.(با استفاده از مواد شیمیایی در فرآیندهایی مثل؛ منعقدسازی و گندزدایی هزینه های نگه داری سیستم بالاتر می رود.)
بعلت استفاده از مواد شیمیایی در برخی فرآیندها (مثل افزودن کلر در عملیات گندزدایی) آب حاصل برای شرب مطبوع نیست.

 

تولیدات شرکت آب پاک سازان در زمینه :

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

آیا مایل به ثبت دیدگاه خود می باشید؟
شما می توانید اطلاعات تان به اشتراک بگذارید!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *