فناوری‌های نوین تصفیه آب

تولیدکنندگان سراسر جهان در حال بررسی پیشرفته‌ترین فناوری‌های تصفیه آب از جمله نانولوله‌های کربنی و سیستم‌های غشایی پیشرفته برای ارائه خدمات بهتر به مشتریان خود هستند. ما در این مقاله به بررسی جدیدترین فناوری‌های مورد استفاده در تصفیه آب می‌پردازیم.

فناوری نانوفیلتراسیون تصفیه آب

نانوتکنولوژی شامل چندین رویکرد و فرآیند استفاده از مواد در مقیاس اتمی یا مولکولی است. فرآیندهای تصفیه آب مبتنی بر فناوری نانو در مقایسه با روش‌های معمولی، بسیار کارآمد و مقرون به صرفه هستند. کاربردهای عمده نانوتکنولوژی در فرآیندهای تصفیه آب شامل نانوذرات نقره، مس و آهن صفر ظرفیتی (ZVI)، فوتوکاتالیست ‌های نانو ساختاری، نانو غشاها و نانوجاذب‌ ها است.

نسبت بزرگ سطح به حجم نانوذرات، جذب ذرات شیمیایی و بیولوژیکی را افزایش می‌دهد و در عین حال جداسازی آلاینده‌ ها را در غلظت ‌های بسیار کم نیز امکان‌پذیر می‌سازد. نانوجاذب ها دارای خواص فیزیکی و شیمیایی خاصی برای حذف آلاینده های فلزی از آب هستند. نانولوله های کربنی (CNTs) یکی از نانومواد برجسته ای هستند که در تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرند. سیستم های فیلتراسیون مبتنی بر CNT می توانند ترکیبات آلی، معدنی و بیولوژیکی را از آب حذف کنند.

غشای نانو الیاف الکتروریسی

فیلتراسیون غشایی به عنوان یکی از شاخه‌های نانوتکنولوژی، نقش حیاتی در تصفیه آب ایفا می‌کند زیرا فرآیندهای معمولی تصفیه آب مانند لخته سازی، ته نشینی، انعقاد و کربن فعال قادر به حذف آلاینده‌های آلی تا مقادیر ایده‌آل نیستند. پیشرفت‌های جدید در زمینه فیلتراسیون بر اساس غشاهای نانومتخلخل الکتروریسی طرح‌ریزی شده‌اند. این غشاها از موادی مثل نیترات سلولز، پلی وینیل کلراید، پلی اکریلونیتریل، استات سلولز، پلی آمید آروماتیک، پلی آمید آلیفاتیک، پلی سولفون، پلی کربنات، پلی تترا فلوئورواتیلن و سایر پلیمرها ساخته می‌شوند.

نانوالیاف الکتروریسی شده جهت کاهش کدورت آب در فرآیند تصفیه بسیار موثر است. الکتروریسی فرآیندی ساده و جدید برای ساخت غشاهای نانوالیافی است که بر اساس ایجاد الیاف از اندازه میکرو تا نانو بسته به نیروهای دافعه الکترواستاتیکی طراحی شده است. این روش جدید مدت زمان و هزینه کمتری را شامل می‌شود. غشاهای نانوالیاف الکتروریسی شده مبتنی بر فناوری نانو در آزمایشات آزمایشگاهی نتایج مثبت زیادی را نشان داده اند. اگرچه آمادگی آن‌ها برای تجاری سازی در مقیاس بزرگ هنوز مورد بحث است.

فناوری نانولوله های صوتی

فناوری نانولوله های صوتی توسط دانشمندان مرکز فضایی جانسون ناسا اختراع شد. در این مورد از فناوری نانوتکنولوژی از آکوستیک به جای فشار برای هدایت آب از میان نانولوله‌های کربنی با قطر کوچک استفاده می شود. این فناوری مبتنی بر صفحه مولکولی صوتی است که با نانولوله‌ های کربنی ادغام شده و به مولکول های آب اجازه عبور می دهد؛ در عین حال مولکول ‌ها و آلاینده‌ های بزرگ ‌تر را مسدود می ‌کند. این روش نسبت به سیستم های فیلتراسیون سنتی انرژی کمتری مصرف می کند و به جای حذف آلاینده ها از آب، آب را از آلاینده ها دور می کند. این فرآیند همچنین نیاز به شستشوی سیستم فیلتراسیون را برطرف می کند.

کاربردهای اولیه فناوری نانولوله های صوتی در نیروگاه های آب شهری، تأسیسات پزشکی، آزمایشگاه ها، کارخانه های تقطیر، کارخانه های آب شیرین کن، تأسیسات صنعتی، تصفیه خانه های فاضلاب و بخش مصرف کننده است. این نوآوری با ادغام چندین فیلتر، با توجه به نیازهای فیلتراسیون کاربران، مقیاس پذیر است. فناوری نانولوله آکوستیک ثبت شده ناسا در دسترس قرار گرفته است تا تبدیل به یک محصول تجاری تصفیه آب شود.

فناوری تصفیه آب فوتوکاتالیستی

تصفیه آب با استفاده از فوتوکاتالیز در سال های اخیر به دلیل کارایی آن در زمینه آب های آلوده شهرت یافته است. این فناوری از فوتوکاتالیست و پرتوهای فرابنفش (UV) برای حذف مواد سمی از آب استفاده می کند. شرکت پاناسونیک این فناوری را توسعه داد و در آن فتوکاتالیست (دی اکسید تیتانیوم) را به یک جاذب تجاری و کاتالیزوری به نام زئولیت متصل کرد تا از جداسازی و بازیابی موثر فوتوکاتالیست ها از آب برای استفاده مجدد اطمینان حاصل کند. دی اکسید تیتانیوم می تواند طیف وسیعی از ترکیبات آلی را به محصولات نهایی ایمن تبدیل کند. این کاتالیزور از اشعه ماوراء بنفش، نور خورشید یا نور مصنوعی برای جداسازی مواد استفاده می کند.

فوتوکاتالیز می تواند طیف وسیعی از مواد آلی، استروژن ها، آفت کش ها، رنگ ها، نفت خام و میکروب هایی مانند ویروس ها و پاتوژن های مقاوم به کلر و همچنین ترکیبات معدنی مانند اکسیدهای نیتروژن را تجزیه کند. سیستم‌های فوتوکاتالیستی برای استفاده در تاسیسات تصفیه آب و فاضلاب مناسب هستند و می‌توانند پساب‌های صنعتی آلوده به بارهای بالایی از مواد آلی یا فلزات را تصفیه کنند.

فناوری Aquaporin Inside™

فناوری Aquaporin Inside™ از شرکت دانمارکی فناوری پاک Aquaporin بر اساس طرح غشای تصفیه آب بیومیمتیک است. آکواپورین ها انتقال سریع و بسیار انتخابی آب را در سراسر غشای سلولی امکان پذیر می کنند. آن ها به سلول اجازه می دهند تا حجم و فشار اسمزی داخلی خود را مطابق با اختلاف فشارهای هیدرواستاتیک و اسمزی تنظیم کند.

ساختار مجزای کانال آکواپورین اجازه عبور مولکول های آب را می دهد و تمام ترکیبات دیگر را مسدود می کند. غشاهای زیست تقلیدی طبیعی نیز به عنوان پایه ای برای توسعه سیستم های غشایی بیومیمتیک مصنوعی عمل می کنند. این فناوری در سیستم های تصفیه آب صنعتی و خانگی استفاده می شوند. غشاهای Aquaporin Inside تنها غشاهای موجود در بازار هستند که از آکواپورین ها برای تصفیه آب آشامیدنی استفاده می کنند. این غشاها در هر دو کاربرد فرانت اسمز (FO) و اسمز معکوس (RO) در دسترس هستند.

فناوری تصفیه آب SunSpring Hybrid

همانطور که از نام آن مشخص است، SunSpring Hybrid  یک سیستم تصفیه آب هیبریدی است که با نیروی باد و خورشید کار می‌کند. این سیستم میکروبیولوژیکی قابل حمل، آب آشامیدنی سالم و کافی را برای جوامع در حال توسعه در سراسر جهان فراهم می‌آورد. همچنین با حذف فیزیکی ذرات، باکتری‌ها و ویروس‌ها، درصد عوامل بیماری‌زا در بیشتر آب‌های شیرین (بدون نمک) را کاهش خواهد داد.

فناوری فیلتراسیون متغیر خودکار (AVF)

فناوری فیلتراسیون متغیر خودکار (AVF) عبارت است از یک فرآیند ساده که در آن جریان سمت بالا (upstream) توسط جریان رو به پایین (downstream) فیلتر پاکسازی می شود. در این صورت نیازی به فرایند اضافه ای جهت شستشوی فیلتر نیست. پیکربندی دو مرحله‌ای سیستم، دو مجموعه فیلتر را که می ‌توانند در حالت سریال یا موازی با هم کار کنند، ادغام می ‌کند.

این فرآیند، آب را با کیفیتی معادل فناوری میکروفیلتراسیون و با هزینه ای معادل کسری از غشاهای کم فشار، تولید می کند. علاوه بر آن هیچ قطعه متحرکی ندارد و انرژی کمتری مصرف می کند و در کاهش هزینه های عملیاتی و نگهداری نیز صرفه جویی می شود. سیستم های AVF برای تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب شهری، بازیافت و استفاده مجدد فاضلاب، پیش فیلتراسیون برای فرآیندهای غشایی و کاربردهای نمک زدایی مناسب هستند. جهت مشاهده و خرید سیستم های تصفیه آب به فروشگاه های معتبر در این حوزه رجوع کنید.

تصفیه آب با نقره

نقره به دلیل خاصیت باکتریواستاتیک، از رشد باکتری‌ها و جلبک ها جلوگیری کرده و در بسیاری از دستگاه‌های تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده با حذف باکتری‌ها، تری هالومتان‌ها، کلر، سرب، بو و ذرات ناخالصی در آب را از بین برده و باعث بهبود عملکرد سایر فیلترها می‌شود. توجه داشته باشید که از تمام انواع نقره برای تصفیه آب استفاده نمی‌شود. 

یون‌های نقره (نقره یونی) و نانوذرات نقره دو ماده اصلی مورد استفاده در تصفیه آب هستند. در ادامه به بررسی انواع نقره مورد استفاده در سیستم تصفیه آب می‌پردازیم:

یون نقره

یون نقره از نمک‌های آن از جمله کلرید یا نیترات نقره به دست آمده و یا به صورت شیمیایی تولید می‌شود. این یون‌ها در کاهش باکتری‌های رایج موجود در آب از جمله سودوموناس آئروژینوزا، لژیونلا پنوموفیلا، اشریشیا کلی، اسینتوباکتر بومانی و استنوتروفوموناس مالتوفیلیا بسیار موثر هستند.

نانوذرات نقره 

نانوذرات نقره می‌توانند به شکل دانه‌های رزین، فایبرگلاس، پلی اورتان یا سرامیک باشند و به عنوان یک شاخه از فناوری نانوتکنولوژی در تصفیه آب استفاده ‌شوند. این نانو ذرات می‌توانند به حذف باکتری‌های موجود در آب از جمله باسیلوس سوبتیلیس، استافیلوکوکوس اورئوس، سودوموناس آئروژینوزا، انتروکوکوس فکالیس و اشریشیا کلی کمک کنند. اساسا هم یون‌های نقره و هم نانوذرات در فرآیند حذف میکروب‌ها به یک شکل عمل می‌کنند.

شکل‌های مختلف نقره زمانی که با فیلترهای کربن فعال یا فیلترهای سرامیکی استفاده می‌شوند بهترین عملکرد را دارند.

خرید تجهیزات تصفیه آب

برای مشاهده اطلاعات محصول و خرید بهترین دستگاه های تصفیه آب خانگی و صنعتی با قیمت مناسب می توانید به وب سایت آبین مراجعه فرمایید. علاوه بر این همکاران ما آماده ارائه خدمات مشاوره به صورت رایگان به شما از طریق شماره تماس 02122228116 هستند.