پکیج تصفیه فاضلاب و دستگاه تصفیه RO

۷ مطلب در مرداد ۱۳۹۸ ثبت شده است

  • ۰
  • ۰

بازیافت

می توان گفت بازیافت عبارت است از فرآیند پردازش مواد مصرف شده به محصولات و مواد تازه به منظوره جلوگیری از به هدر رفتن مواد سودمند بالقوه (ذخیره ای)، کاهش مصرف مواد خام، کاهش مصرف انرژی، کاهش آلودگی هوا حاصل از سوختن مواد و آلودگی آب ها حاصل از تدفین زباله ها در خاک به وسیله کاهش مقدار معمول زباله ها و کم کردن نشر گازهای گلخانه ای در مقایسه با تولید خالص.

بازیافت به آماده سازی مواد برای بهره برداری دوباره گفته از آن می شود. موادی که معمولا بازیافت پذیر می باشند عبارتند از آهن آلات، قراضه آهن، پلاستیک، شیشه، کاغذ، مقوا، برخی مواد شیمیایی و آشغال که به کود کمپوست تبدیل می شود.
بازیافت از هرز رفتن منابع سودمند و سرمایه های ملی جلوگیری می کند و مصرف مواد خام و مصرف انرژی را کاهش می دهد. با این کار، تولید گازهای گلخانه ای نیز کاهش می یابد. بازیافت مهم ترین مفهوم در مدیریت پسماند است.
سرچشمه مواد بازیافتی یا به عبارتی بازیافتنی ها، خانه ها و صنایع هستند. برای آسان تر کردن کار بازیافت معمولا دو نوع جداسازی مواد صورت می گیرد که «تفکیک در مبدأ» و «تفکیک در مقصد» نام دارند. تفکیک در مبدأ در سطح شهر و خیابان ها و فروشگاه ها از طریق سبدها و سطل های جداسازی مواد انجام می شود ولی برای تفکیک در مقصد مکان ویژه ای به نام مرکز بازیافت مواد در نظر گرفته شده‌است. مرکز بازیافت مواد بازیافتی و غیرقابل بازیابی دسته بندی می شوند. بسیاری از فروشگاه ها و کارخانه های بزرگ مواد زاید مانند قوطی های کنسرو، بطری های شیشه ای و روزنامه های باطله را به منظور بازیافت از مشتری بازخرید می کنند.

بازیافت پلاستیک

 بازیافت کلمه ای است که برای مواد بکار می رود در حالی که برای مایعات فرآیند تصفیه کاربرد دارد و به وسیله ی پکیج تصفیه فاضلاب، دستگاه تصفیه آب RO، انواع روش های فیلتراسیون و غیره اینکار صورت می پذیرد.
بازیافت یک مولفه کلیدی در مدیریت مدرن کاهش مواد زائد که شامل سلسله مراتب کم کردن، دوباره مصرف کردن و بازیافت است. مواد قابل بازیافت چیزهای زیادی را شامل می شوند از جمله بسیاری از انواع شیشه ها، کاغذها، فلزات، پلاستیک، منسوجات، آلمینیوم های الکترونیکی مصرف شده در رایانه ها و گوشی های تلفن همراه. اما استفاده مجدد از زباله های زیستی همچون پسماند مواد خوراکی به عنوان کود جزو بازیافت محسوب نمی شوند. موادی که قرار است بازیافت شوند یا به مرکز جمع آوری این مواد آورده می شوند از کنار خیابان جمع آوری می شوند و ابتدا دسته بندی شده سپس پاک می شوند و دوباره پردازش هایی روی آنها انجام می شود تا به مواد تازه برای ساخت تبدیل شوند. اگر چه گاهی اوقات بازیافت در مقایسه با تولید از مواد خام بسیار گرانتر و مشکل تر است، اما به خاطر استفاده مجدد از همان مواد به صرفه است زیرا که آن مواد در حالت کلی دارای ارزش ذاتی می باشند و بعضی از مواد نیز دارای طبیعت خطرناکی هستند مانند جیوه. به همین خاطر استفاده مجدد از آنها بهتر است. محققان ادعا می کنند که بازیافت بیشتر از آنکه منابع را حفظ کند آنها را از بین می برد. مخصوصا در مواردی که دولت تعهد اجرایش را دارد. باید به این نکته نیز توجه کرد که آنها همچنین معتقدند که اگر هزینه های عملیاتی کمتر از سایر موارد برای از بین بردن مواد زائد (مثل دفن کردن زباله ها در خاک چال) باشد، این کار مقرون به صرفه است. اما ممکن است هنوز آن ارزش خاص را نداشته باشد. در آمریکا سود سالیانه تسهیلات بازیافت ۲٫۹۸۱ میلیون دلار تخمین زده شده است. در سال های ۲۰۰۳ تا ۲۰۰۸ این مقدار با رشد ۷٪ خود از رقم قبلی فراتر رفته است زیرا در سال های اخیر حجم زباله هایی که از مواد قابل بازیافت هستند افزایش یافته است. ابتکارات جدید می تواند صنعت را تغییر دهد. برای مثال در کالیفرنیا و نیویورک با رشد ۷۵٪ تولید زباله های قابل بازیافت نسبت به رقم ۵۰ ٪ قبلی خود سودهای خالص بسیاری برای شرکت های جمع آوری کننده این مواد به ارمغان می آورد. 

تبدیل زباله به سوخت

تبدیل زباله به سوخت به عملی گفته می شود که زباله های بی ارزش طی مراحلی به ماده هایی تبدیل می شود که به عنوان سوخت به کار می روند. این عمل بازیافت، فواید و ضررهایی دارد: فایده آن این است که از سوختن انرژی های فسیلی جلوگیری می کند. ضرر آن هم این است که با سوختنش به عنوان سوخت هوا را آلوده می کند.

  • حمید احد
  • ۰
  • ۰

از عمده ترین مشکلاتی که در بحران ها بوی‍ژه در زلزله گریبانگیر مردم و آسیب دیدگان می شود مشکل مربوط به آب است. این مشکل چه در هنگام حادثه و چه بعد از حادثه همواره سلامت مردم را تهدید کرده و در صورت بی توجهی یا کم توجهی در تأمین و نظارت بر آن به شدت بحران افزوده خواهد شد.

نیاز به آب تصفیه شده از نظر کمی و کیفی

مانند هر جمعیتی، مردم جابجا شده نیاز به دسترسی آب با کیفیت خوب و به مقدار کافی دارند. این نیاز در مورد اردوگاه ها و جایی که تراکم جمعیت در آنها بالا بوده و خطر اپیدمی بیماری های منتقله توسط آب زیاد است بیشتر می باشد. در واقع مهمترین اصل، زنده ماندن مردم است. بنابراین باید حداقل آب مورد نیاز از نظر کمی برای این منظور تأمین شود. میزان آب مورد نیاز برای ادامه حیات 15 تا 20 لیتر برای هر فرد در شبانه روز است ولی در مواقع بروز بحران که آب تصفیه شده، دستگاه تصفیه آب، پکیج تصفیه فاضلاب، تصفیه خانه ها یا هر گونه فیلتراسیون در دسترس نیست، جیره بندی روزی 4 تا 5 لیتر برای هر نفر نیز کافی خواهد بود. لذا رعایت این نکته ضروریست که در این شرایط از حداقل آب، بیشترین استفاده به عمل آید و تا حد ممکن از ریخت و پاش و هدر رفتن آن جلوگیری شود. از نظر کیفی نیز آب مصرفی باید برای سلامتی بی خطر بوده و دارای ظاهر و طعم مورد قبول مردم باشد.

بهداشت آب در بروز بحران ها

نکات لازم در خصوص حفاظت از چاه آب

  • یک نفر را جهت نگهداری چاه مشخص کنید؛
  • با حصارکشی دور چاه آن را در مقابل حیوانات محافظت کنید؛
  • استفاده از سطل های خصوصی جهت برداشت آب از چاه را ممنوع کنید و یک سطل ثابت با طناب تهیه و از آن استفاده نمائید؛
  • سکویی که سطل روی آن قرار گیرد و با زمین قرار نداشته باشد درست کنید؛
  • فاصله منابع آلوده کننده مانند توالت ها باید حداقل 30 متر از چاه بوده و در پائین دست چاه قرار داشته و یک زمین زهکشی اطراف چاه احداث شود؛
  • یک پمپ دستی یا موتور پمپ در چاه نصب کنید و روی چاه را بپوشانید؛
  • تمام معیارهای حفاظتی هدف شان پیشگیری از ورود موجودات موجود در مدفوع به آب است (در اثر تماس مستقیم ، یا با افتادن خاک های آلوده به مدفوع در داخل آب و غیره).
  • حمید احد
  • ۰
  • ۰

از عمده ترین مشکلاتی که در بحران ها بوی‍ژه در زلزله گریبانگیر مردم و آسیب دیدگان می شود مشکل مربوط به آب است. این مشکل چه در هنگام حادثه و چه بعد از حادثه همواره سلامت مردم را تهدید کرده و در صورت بی توجهی یا کم توجهی در تأمین و نظارت بر آن به شدت بحران افزوده خواهد شد.

روش های ساده تصفیه آب سالم در شرایط بحران

اگرچه سالم بودن آب از مهم ترین نکات در انتخاب منبع تامین آب است ولی در شرایط اضطراری که استفاده از خروجی تصفیه خانه ها، پکیج تصفیه فاضلاب، دستگاه تصفیه آب RO، روش های اولترافیلتراسیون و یافیلتراسیون در دسترس نیست باید از منابعی که احتمال آلودگی آنها نیز وجود دارد هم استفاده می شود. ولی با انجام روش های ساده تصفیه این امر امکان پذیر خواهد شد. ساده ترین روش های تصفیه آب عبارتند از:

بهداشت آب در بروز بحران ها

  • نگهداری و رسوب دهی: نگهداری ساده ترین روش بهبود کیفیت آب می باشد. معمولا عوامل بیماری زای خاص بیش از چند روز نمی توانند به زیست خود ادامه دهند ولی برای این کار مخازن زیادی مورد نیاز است. بر اثر رسوب دهی مواد معلق به همراه عوامل بیماری زای موجود در آب ته نشین می شوند. باید به این نکته توجه شود که ظروف نگهداری آب باید کاملا تمیز بوده و درب آب کاملا بسته باشد تا از ورود آلودگی و حشرات به داخل آن جلوگیری شود، در غیر این صورت می تواند محلی مناسب برای پرورش عوامل بیماری زا باشد. 
  • جوشاندن: حرارت از روش اولیه گندزدایی آب های شرب بوده است. این روش در اردوگاه ها یا مواقعی که مشکلی در سیستم توزیع آب پیش آمده روش مناسبی برای گندزدایی مقادیر کم آب را به مدت 5 تا 20 دقیقه می جوشانند. نکته قابل توجه اینست که جوشاندن آب باید شدید باشد. اگر آرام و به مدت کوتاهی صورت گیرد چاره ساز نخواهد بود. در ضمن شرایط نگهداری نباید به گونه ای باشد که موجب آلودگی مجدد آن شود. 
  • کلرزدن به آب:
    • کوزه گذاری: کوزه گذاری بهترین راه گندزدایی چاه های آب بوده و به راحتی انجام می گیرد. برای اینکار ابتدا یک کوزه معمولی را که معادل 15- 12 لیتر آب گنجایش دارد تهیه کرده و در سطح خارجی کوزه روزنه هایی ایجاد کرده و مقدار 25 تا 35 گرم از پودر پرکلرین را برداشته و در یک سطل پلاستیکی محتوی آب گرم حل می نمائیم. سپس محلول حاصله را وارد کوزه کرده و مابقی آن را تا دهانه کوزه از آب پر می کنیم دهانه کوزه را محکم می بندیم. کوزه فوق را باید در عمق یک متری سطح آب آویزان نمائیم این کوزه قادر است آب چاهی را که روزانه معادل 1200 لیتر آب از آن برداشت می شود به مدت یک هفته ضدعفونی نماید. نوع دیگری از کوزه وجود دارد که در آب های با حجم بیشتر و جاری می توان استفاده نمود. در این روش کوزه ای را با شرایط بالا تهیه کرده و در دوطرف آن دو سوراخ با قطر 6 میلیمتر ایجاد می نمائیم. سپس 75 گرم از پودر پرکلرین را با 3 لیتر ماسه مخلوط نموده و درون کوزه می ریزیم بقیه مراحل کار مانند کوزه قبلی می باشد. از این قبیل کوزه ها می توان جهت گندزدایی آب های جاری مانند قنات، چشمه و چاه های عمومی که میزان برداشت بیشتری دارند استفاده نمود.
    • استفاده از کلر مادر: تهیه محلول کلر مادر جهت سالم سازی آب آشامیدنی در شرایط اضطراری و عدم دسترسی به آب آشامیدنی سالم بدین صورت است که یک قاشق غذا خوری یا سه قاشق مربا خوری پودر هیپوکلریت کلسیم (پودر کلر) را با یک لیتر آب مخلوط کرده و بهم بزنید. محلول بدست آمده محلول یک درصد کلر یا کلر مادر است که باید در ظروف در بسته دور از نور نگهداری شود (شیشه های مات). برای ضد عفونی یک لیتر آب آشامیدنی باید هفت قطره توسط قطره چکان وارد آب مورد نظر نمود و پس از 30 دقیقه آنرا مصرف کرد. 

نکته: هرخانواده می تواند کلر مادر رابرای خود تهیه کند یا این که هر چند روز یکبار برای دریافت محلول کلر مادر که در مراکز بهداشت تهیه شده است مراجعه نموده و به ازای یک سطل پر از آب که برای آشامیدن استفاده می نمایند، یک قاشق از محلول کلر مادر را وارد آب کرده بعد از بهم زدن پس از 30 دقیقه آنرا مصرف نماید.

    • استفاده از قرصهای گندزدایی کننده: این قرصها معمولا توسط امدادگران بین افراد مصیبت زده توزیع می گردد وبه ازای 20 لیتر آب آشامیدنی یک قرص کلر کفایت می کند.

توضیح: کلر را می توان از مرکز بهداشت یا مأمورین بهداشت محیط مستقر در محل تحویل گرفت.

  • حمید احد
  • ۰
  • ۰

از عمده ترین مشکلاتی که در بحران ها بوی‍ژه در زلزله گریبانگیر مردم و آسیب دیدگان می شود مشکل مربوط به آب است. این مشکل چه در هنگام حادثه و چه بعد از حادثه همواره سلامت مردم را تهدید کرده و در صورت بی توجهی یا کم توجهی در تأمین و نظارت بر آن به شدت بحران افزوده خواهد شد.

مشکلات ناشی از کمبود ویا آلودگی آب در بحران

کیفیت آب آشامیدنی در شرایط عادی همواره با دقت و حساسیت خاصی صورت گیرد چرا که با هر لحظه غفلت احتمال ورود فاضلاب یا عوامل آلوده کننده بداخل شبکه ها و منابع آبی وجود داشته و زمینه برای افزایش بیماری ها فراهم خواهد شد. استفاده از پکیج تصفیه فاضلاب و یا دستگاه تصفیه آب RO در چنین حالاتی متداول است. ولی در وضعیت شرایط بحرانی و فقدان آب و آلودگی منابع آبی شدت حوادث را مضاعف می نماید.
تخریب منابع آبی از قبیل چشمه ها، چاه ها، قنوات و شکستن مخازن زمینی و هوایی و نیز شکستن منابع آب آشامیدنی و لوله های فاضلاب و تخریب تأسیسات، تلمبه خانه ها، واحدهای تصفیه فاضلاب شهری و دستگاه هایتصفیه آب همواره با قطع برق از دلائل اصلی قطع آب یا آلودگی آب ها در شرایط بحران می باشند. کمبود آب موجب شده تا آسیب دیدگان به آب های آلوده روی آورده و برای ادامه حیات هرگونه آبی را به مصرف برسانند. حتی تأمین آب از تانکرهای سیار و یا نصب تانکرهای ثابت در نقاط آسیب دیده وی ا محل های موقت اسکان آسیب دیدگان بدلیل عدم حفاظت های لازم از زمان برداشت تا مصرف، خود نیاز به نظارت خاصی داشته و کنترل لحظه به لحظه ای را طلب می نماید. 
اهمیت آب در زندگی موجودات زنده امروزه بر همه روشن است. انسان بدون وجود آب تا یک هفته قادر به ادامه حیات نیست. اجتماعات اولیه بشر همواره در اطراف منابع آبی تشکیل شده و این مایع حیات منشاء پیدایش همه موجودات است. کمبود آب باعث شد تا مصرف آب های آلوده افزایش یافته و مصرف اینگونه آب ها موجب پیدایش بسیاری از بیماری ها از جمله اسهال و استفراغ گردد.

مشکلات کمبود و یا آلودگی آب در شرایط بحران

آب سالم و پاکیزه

آب سالم آبی است که برای مصرف کننده حتی اگر به مدت طولانی آشامیده شود خطری نداشته باشد. آب ممکن است سالم باشد اما اگر دارای طعم یا ظاهر نامطبوع باشد ممکن است مصرف کننده را به سوی آب های دیگر یا کمتر سالم براند از این رو آب آشامیدنی نه تنها باید کاملا سالم باشد بلکه باید پاکیزه یعنی مورد پسند مصرف کننده هم باشد. چنین آبی را می توان (پذیرفتنی یا نوشیدنی) نامید. لذا آب سالم آبی است که:

  • بدون عوامل زنده بیماری زا باشد؛
  • بدون مواد شیمیایی زیان آور باشد؛
  • طعم مطبوع داشته باشد؛
  • قابل استفاده برای مصارف خانگی باشد؛

آبی را آلوده می نامند که دارای عوامل بیماری زا عفونی یا انگلی، ضایعات و مواد شیمیایی سمی باشد. 

ترتیب اولویت بندی آب در شرایط اضطرار عبارتند از:
1-شبکه آبرسانی شهری؛
2-چشمه ها و چاه ها؛
3-آب های سطحی.

  • حمید احد
  • ۰
  • ۰

اخیراً با ورود فناوری های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راهکارهای جدیدی برای تصفیه آب و نیز آب و فاضلاب های صنعتی و کشاورزی معرفی شده و یا می شوند. کاربردهای فناوری نانو در این خصوص عبارتند از : نانو فیلترها، نانو فتوکاتالیست ها، مواد نانو حفره ای، نانو ذرات، نانو سنسورها، توانایی های این فناوری در تصفیه آب و با توجه به انواع آلودگی های نقاط مختلف ایران مورد ارزیابی قرار گرفته است.

نانو مواد در پکیج تصفیه فاضلاب و دستگاه تصفیه آب RO

نانو مواد در مقایسه با مواد در ابعاد بزرگ دارای سطوح بسیار وسیع تری هستند. به علاوه این مواد قادر به برهمکنش با گروه های شیمیایی مختلف به منظور افزایش میل ترکیبی آنها با ترکیبات ویژه می باشند. همچنین نانو مواد می توانند به عنوان لیگندهای قابل بازیافت با ظرفیت و عملکرد انتخابی بسیار بالا برای یون های فلزی سمی به هسته های رایواکتیو، حلال های آلی و معدنی به شمار می آیند.
جاذب ها به طور وسیعی به عنوان جداساز محیطی در خالص سازی آب و برای حذف آلاینده های آلی از آب آلوده استفاده می شدند. تحقیقات وسیعی در این زمینه صورت گرفته است از جمله می توان به کاربرد نانوتیوپ های کربنی تک دیواره برای حذف یون های سنگین ، چیتوزان با گروه های عاملی فسفاته برای حذف Pb2، ترکیب کربن نانوتیوپ-اکسید سدیم برای حذف V(As)، نانو بلورهای (OH)FeO - برای جذب AS (V) و Cr (VI) ، زئولیت های تعویض یون NaP1 برای حذف فلزات سنگین از پساب های معدنی اسیدی مانند 3Cr، 2Ni، 2Zn، 2Cu، 2Cd، نانو مواد کربنی برای جذب مواد آلی فرار، رنگ های آلی و ترکیبات آلی و ترکیبات آلی کلره، فولرن برای جذب ترکیبات آروماتیک چند حلقوی مانند نفتالین اشاره نمود.
نانو ذرات 
• حذف آرسنیک با نانو ذرات سریم 
• حذف آرسنیک با نانو ذرات اکسید آهن 
• حذف کروم با نانو ذرات آهن 
• حذف مس، کبالت و نیکل با نانو ذرات آهن 
• حذف ترکیبات آلی با نانو ذرات آهن 
• حذف آلاینده ها با نانو ذرات آهن در محل 
• کاهش نیترات با نانوذرات دوفلزی پالادیم- مس 
• گندزدایی آب با نانو ذرات نقره

کاربرد علم نانو فناوری در تصفیه آب

نانو سنسورها در پکیج تصفیه فاضلاب و دستگاه تصفیه آب RO

از آنجائی که بسیاری از خواصی که انتظار می رود توسط سنسورها اندازه‌گیری شود در سطح مولکولی یا اتمی هستند از نانوتکنولوژی در کاربردهای حسگری یا شناسایی استفاده زیادی می شود. سنسورهایی که در ابعاد نانومتری ساخته شده اند از حساسیت فوق العاده ای برخوردارند، عملکرد انتخابی دارند و پاسخ دهنده می باشند. بنابراین تأثیر نانو تکنولوژی بر سنسورها فوق العاده عمیق و گسترده است. 
به طور کلی به منظور کنترل بوی ناخوشایند در پکیج تصفیه فاضلاب و یا خروجی دستگاه تصفیه آب RO، لازم است تا اندازه گیری هایی مبنی بر میزان بوی منتشر شده انجام شود. ترکیبات بسیاری در بو های ناشی از تصفیه پساب شناسایی شده اند. به طور نمونه این ترکیبات عبارتند از: ترکیبات کاهش یافته گوگرد یا نیتروژن، اسیدهای آلی، آلدئیدها یا کتون‌ها. 
در سال‌های اخیر سنسورهای تجارتی مجموعه ای که بینی الکترونیکی نامیده می شوند برای شناسایی میکروارگانیسم ها و فلزات سنگین در آب آشامیدنی (مانند کادمیوم، سرب و روی) و به منظور شناسایی و تعیین مشخصات بوهای ناشی از مخلوط بخار جمع شده در بالای یک جامد یا مایع موجود در یک محفظه دربسته، تولید شده اند. این سنسورها روش سریع تر و نسبتا ساده ای را برای پیگیری تغییرات در کیفیت آب و فاضلاب صنعتی فراهم می آورند.

  • حمید احد
  • ۰
  • ۰

اخیراً با ورود فناوری های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راهکارهای جدیدی برای تصفیه آب و نیز آب و فاضلاب های صنعتی و کشاورزی معرفی شده و یا می شوند. کاربردهای فناوری نانو در این خصوص عبارتند از : نانو فیلترها، نانو فتوکاتالیست ها، مواد نانو حفره ای، نانو ذرات، نانو سنسورها، توانایی های این فناوری در تصفیه آب و با توجه به انواع آلودگی های نقاط مختلف ایران مورد ارزیابی قرار گرفته است.

نانو، دلالت بر یک واحد بسیار کوچک در علم اندازه گیری دارد. یک نانومتر معادل 9-10 متر یا به عبارتی یک میلیاردم متر است. اخیراً با ورود فناوری های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راهکارهای جدیدی برای تصفیه آب و نیز آب و فاضلاب های صنعتی و کشاورزی معرفی شده و یا می شوند. کاربردهای فناوری نانو در این خصوص عبارتند از : نانو فیلترها، نانو فتوکاتالیست ها، مواد نانو حفره ای، نانو ذرات، نانو سنسورها، توانایی های این فناوری در تصفیه آب و با توجه به انواع آلودگی های نقاط مختلف ایران مورد ارزیابی قرار گرفته است.
در گذشته نه چندان دور اهداف تصفیه خانه های آب آشامیدنی کاهش مواد معلق و زدودن عوامل زنده بیماری زا در آب بود که با روشهای متداول فیلتراسیون و گندزدایی قابل حصول بوده اند. لیکن با افزایش غلظت مواد ریزدانه، ترکیبات ازته، مواد آلی و معدنی و فلزات سنگین به منابع آب روش های متعارف جوابگوی نیازتصفیه خانه ها نبوده و لازم است از فرآیندهای نسبتاً جدید در تصفیه خانه ها استفاده شود.
اخیراً نیز با ورود فناوری های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راهکارهای جدیدی برای تصفیه آب و نیز تصفیه فاضلاب های صنعتی و کشاورزی معرفی شده و یا می شوند.
مفهوم نانو فناوری به حدی گسترده است که بخش های مختلف علوم و فناوری را تحت تأثیر خود قرار داده و در عرصه های مختلف از جمله محیط زیست کاربردهای وسیعی یافته است. در این مقاله به بررسی کاربردهای فناوری نانو در صنعت آب می پردازیم.

کاربرد علم نانو فناوری در تصفیه آب

نانو فیلترها در پکیج تصفیه فاضلاب و دستگاه تصفیه آب RO

تاریخچه نانو فیلتراسیون به دهه هفتاد میلادی زمانی که غشاهای اسمز معکوس با فشارهای نسبتاً پایین همراه با جریان آب تصفیه ای قابل قبول، بسط و توسعه پیدا کردند باز می گردد. استفاده از فشارهای بسیار بالا در فرآیند اسمز معکوس، اگر چه منجر به تهیه آب با کیفیت بسیار عالی می شد، ولیکن به همان نسبت هزینه گزاف انرژی مصرفی عاملی نگران کننده به شماره می آمد. در نتیجه، تهیه آب با استفاده از این روش از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نبود. بنابراین استفاده از غشاهایی با میزان درصد حذف پایین تر ترکیبات محلول، اما با قدرت نفوذ آب بیشتر و به طبع آن، افزایش حجم آب تصفیه شده با کیفیتی مطلوب (در حد استانداردهای مورد نظر) در فناوری جداسازی یک پیشرفت قابل ملاحظه، به شمار می آمد. از ین رو غشاهای اسمز معکوس با فشار پایین، بعنوان غشاهای نانو فیلتراسیونی شناخته شدند.
نانو فیلتراسیون فرآیند غشایی جدیدی است که خواص آن بین فرایندهای اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون قرار دارد و در اختلاف فشار پایین (10-20 بار) قابل استفاده می باشد. به علت عمل نمودن در فشار پایین و بازیابی بالاتر، هزینه های عملیاتی و نگه داری این فرآیند به مواد شیمیایی نیاز نبوده و پساب تولیدی فشرده و غلیظ می باشد. لذا هزینه حمل و نقل و دفع آن کمتر است. به کمک تجهیزات خاص غشاء ها به طور خودکار تمیز می شود. در مورد فرآیند نانو فیلتراسیون، هزینه انرژی به مراتب از اسمز معکوس کمتر می باشد. نکته حائز اهمیت در مورد نانو فیلترها نسبت به سایر غشاها، قدرت انتخاب گری در حذف یون هاست.
غشاهای نانو فیلتراسیون معمولاً از دو لایه تشکیل می شود. لایه نازک و متراکم عمل جداسازی و لایه محافظ، عمل حفاظت در برابر فشار سیستم را انجام می دهد. غشاهای نانو فیلتراسیون معمولاً در دو نوع باردار و غیرباردار موجود هستند. مکانیسم اصلی در حذف ملکول های بدون بار، خصوصاً ترکیبات آلی بر پایه غربالسازی استوار می باشد. در حال که حذف ترکیبات یونی به دلیل بر عم کنش های الکتروستاتیک بین سطح غشا و گونه های باردار، حذف می شوند.
امروزه غشاهای نانویی تجاری، در اشکال متفاوتی استفاده می گردند. این اشکال شامل، سیستم های مارپیچی، صفحه ای، جعبه ای، لوله ای و فیبری می باشد. شکل هر یک از غشاهای نانویی براساس نوع غشا و نانویی براساس نوع غشا و به منظور بالا بردن بازده و عملکرد آن انتخاب می گردد.
نانو فیلترها برای حذف محدوده وسیعی از ترکیبات به کار گرفته شده است، از جمله:
• حذف آفت کش ها از جمله آترازین، سیمازین، دیورن و ایزوپرتورن؛
• حذف ترکیبات آلی فرار مانند مشتقات کلردار آلی سبک مانند کلروفرم، تری کلرواتیلن و تتراکلرواتیلن؛
• حذف محصولات جانبی حاصل از واکنش گندزدا با ترکیبات آلی آب از جمله هالومتان ها؛
• حذف کاتیون ها و سختی؛
• حذف کروم (VI)، اورانیم، آرسنیک؛
• حذف آنیون ها؛
• حذف پاتوژن ها.
  • حمید احد
  • ۰
  • ۰

کروم از عوامل آلودگی است که در پساب ها و فاضلاب های صنعتی دیده می شود. در این مقاله با نحوه حذف این عامل توسط پکیج های تصفیه آب و فاضلاب شرکت مهندسی و ساخت کندو بیشتر آشنا می شویم.

مواد احیا کننده ای که معمولا برای فاضلاب های حاوی کروم به کار می­ روند عبارتند از: سولفات فرو، بی سولفیت-متاسدیم یا دی اکسید سولفور. سولفات فرو و بی سولفیت-متاسدیم را می ­توان به صورت خشک یا محلول به کار برد. SO2 مستقیما از سیلندرهای گاز به داخل سیستم تزریق می­ شود. از آنجا که احیای کروم در pH اسیدی بسیار موثر است، ماده احیا کننده دارای خصوصیات اسیدی مطلوب است. در مواقعی که سولفات فرو به عنوان ماده احیا کننده به کار می ­رود، SO22 به SO42 تبدیل می­ شود. یون فرو در یک واکنش اکسیداسیون-احیا با کروم شش ظرفیتی واکنش داده و به کروم سه ظرفیتی رسیده و یون فرو به فریک اکسید می­ شود. این واکنش در pH زیر 3 به سرعت روی می­ دهد. خصوصیات اسیدی سولفات فرو در رقت های زیاد پایین است. لذا باید برای تنظیم pH اسید افزوده شود. مصرف سولفات فرو به عنوان یک ماده احیا کننده دارای این ایراد است که در مواقع افزودن قلیا، لجن آلوده کننده Fe(OH)3 تشکیل می­ شود. به منظور تکمیل واکنش لازم است که مقدار 2.5 برابر مقادیر تئوریکی سولفات فرو مصرف شود.
حذف کروم از فاضلاب صنعتی

احیای کروم را می­ توان با مصرف سدیم سولفیت یا SO2 نیز تکمیل کرد. در pH بالای 4، فقط یک درصد سولفید به صورت H2SO3 وجود دارد و واکنش بسیار کند است. در طول این واکنش، برای خنثی سازی NaOH تشکیل شده اسید مورد نیاز است. واکنش به شدت به pH و درجه حرارت بستگی دارد. در pH های کمتر از 2، واکنش عملا آنی بوده و به نیازهای تئوریکی نزدیک می­ شود. در pH بالای 3، هنگامی که سولفات کروم بازی تولید می ­شود، مقادیر آهک لازم برای خنثی سازی مرحله بعد کاهش می­ یابد. Cr(OH)3 در pH های 8 الی 9.9 کاملا نامحلول است. مطالعات آزمایشگاهی نشان داده اند که لجن تولید شده به میزان 1 تا 2 درصد وزنی فشرده خواهد شد.

به دلیل وجود اکسیژن فاضلاب، SO2 مازاد باید افزوده شود تا بتوان اکسید SO3-2 را به SO4-2 تبدیل کرد. مقدار مازاد 35 پی پی ام دی اکسید گوگرد معمولا برای واکنش با اکسیژن محلول موجود کافی است. اسید لازم برای احیای Cr6 به اسیدیته فاضلاب اصلی، pH واکنش احیا، و نوع ماده احیا کننده مورد استفاده بستگی دارد (به عنوان مثال، SO2 اسید تولید می­ کند ولی متا بی سولفیت خیر). از آنجا که پیش بینی این نیازها دشوار است، اگر غیر ممکن نباشد، معمولا لازم است که نمونه ای از فاضلاب تا نقطه پایانی pH مناسب با اسید استاندارد تیتر شود.  اقتصادی ترین سیستم برای کارخانه های با ظرفیت کم، استفاده از پکیج تصفیه فاضلاب ناپیوسته یا SBR است که در آن دو تانک، هر کدام به ظرفیت دبی یک روز، ساخته می­ شود. یکی از تانک ها در مواقعی که دیگری پر است، عمل تصفیه را انجام می­ دهد و سپس از یک دستگاه تصفیه آب RO نیز می توان استفاده کرد. لجن جمع شده خارج شده و برای دفع ذخیره می­ شود یا روی بسترهای خشک کن شنی آبگیری می ­شود. توده خشک شده را می ­توان پس از 48 ساعت از روی بستر شنی برداشت. معمولا هنگامی که حجم روزانه فاضلاب فراتر می رود، تصفیه ناپیوسته میسر نیست زیرا تانک های عظیمی مورد نیاز خواهد بود. تصفیه خانه پیوسته به یک تانک اسیدیفیکاسیون و احیا، سپس به یک تانک اختلاط برای افزودن آهک و یک تانک ته نشینی نیاز دارد. زمان ماند در تانک احیا به pH مورد استفاده بستگی دارد ولی باید حداقل 4 برابر زمان ماند تئوریک باشد تا احیای کامل صورت گیرد. معمولا مدت زمان 20 دقیقه برای لخته سازی کافی است. در مواردی که مقدار کروم آب شستشو تغییرات قابل توجهی می­ کند، باید قبل از تانک احیا متعادل سازی قرار گیرد تا نوسانات سیستم تغذیه مواد شیمیایی به حداقل برسد. نوسانات میزان کروم را می ­توان با تعبیه یک ایستگاه تخلیه قبل از تانک های شستشو به حداقل رسانید. راهبری موفق فرآیند پیوسته کاهش کروم، به تجهیزات و کنترل اتوماتیک نیاز دارد. کنترل pH و اکسیداسیون-احیا برای تانک احیا فراهم می ­شود. افزودن آهک باید با سیستم ثانویه کنترل pH مدوله شود.

  • حمید احد