|
نانوتكنولوژي، آب و توسعه
تكنولوژيهاي متعارف تصفيه آب
تكنولوژيهاي تصفيه آب بر مبناي نانو
(فصل 1)
تكنولوژيهاي متداول تصفيه فاضلاب
چندين تكنولوژي براي رفع آلايندهها از آب آشاميدني وجود دارد و
اغلب اينها به گستردگي در كشورهاي در حال توسعه مورد استفاده قرار
گرفته و يا آزمايش ميشوند. اين بخش، اطلاعاتي در محدوده گسترده
تكنولوژيهاي موجود فراهم مينمايد. اين اطلاعات از منابع مختلفي
جمعآوري ميشوند و به علت تغييرات در شرايط آزمايش و روشها، هميشه
بطور مستقيم با يكديگر قابل مقايسه نيستند.
ما بطور خلاصه هر نوع تكنولوژي را توضيح ميدهيم و خلاصهاي از
اطلاعات قابل توجه زير را فراهم ميآوريم:
فيلترهاي سراميكي
فليترهاي سراميكي منافذي در مقياس ميكرو دارند كه براي حذف باكتريها
از آب موثر ميباشند. اين فيلترها از خاك رس ساخته شدهاند و اغلب با
موادي نظير خاك اره يا آرد گندم مخلوط ميشوند تا خلل و منافذ اصلاح
شود. نقره كلوييدي، يك عامل ضد باكتريايي، نيز به اين فيلترها اضافه
ميشوند. دو نوع فيلتر سراميكي اصلي وجود دارد: ديسكي و شمعي كه هر
كدام انواع مختلفي دارند. يك فيلتر ديسكي شامل يك فيلتر سراميكي حذف
كننده است كه بين دو محفظه ساندويچ شده است. فيلترهاي شمعي شامل يك يا
چند فيلتر سراميكي شمعي شكل و دو محفظه ميباشند
سهولت كاربرد
فيلترهاي سراميكي به آساني نصب ميشوند و كاربران بجز قرار دادن
فيلتر در داخل محفظه به انجام هيچ كار ديگري نياز ندارند. شستن و پاك
كردن فيلترها با مسواك به صورت ماهيانه براي تقويت و نگهداري فيلترها
لازم است. پوشاندن- نقره كلوييدي بصورت ساليانه نيز توصيه ميشود.
فيلترهاي نوعي با آموزشهاي توضيح داده شده عرضه ميشوند.
فيلترهاي شني
زيستي (Biosand)
فيلترهاي شني زيستي شامل يك قالب فلزي با پوشش محكم است كه بطور
جزيي با يك لايه شن درشت، شنريز، و شن با اندازه متوسط پر شده است. يك
صفحه نفوذپذير در بالاي شنها قرار داده ميشود و آب به داخل فضاي
باقيمانده ريخته ميشود.
فيلترهاي كربني و زغالي فعال
كربن و زغال
فعال (AC)
به علت خواص جذب سطحيشان براي تصفيه آب مورد استفاده قرار ميگيرند.
اين فيلترها ذرات جامد موجود در آب را ميگيرد. علاوه بر اين، سطح اين
فيلترها بصورت شيميايي با مولكولهاي آلي برهمكنش ميكند تا آنها را حذف
نمايد.
فيلترهاي با محيط دانهاي و سرعت زياد
شن، آنتراسيت،
سنگ سياه و زغال به عنوان محيط دانهاي براي تصفيه آب در وسايل
(تجهيزات)
POU نظير فيلترهاي سطلي، استوانهاي يا بشكهاي، فيلتر زبر و ناهموار و
فيلتر مخزني مورد استفاده قرار ميگيرند. اين محيطهاي دانهاي معمولا
داراي بار منفي هستند
فيلترهاي فيبري و پارچهاي
الياف متراكم يا ريختهگري شده (مانند كافذ سلولزي)، نخهاي تابيده
شده (مانند پنبه) و الياف بافته شده (مانند كتان، پنبه و ساير
پارچهها) به علت هزينه پايين و سادگي آن، به گستردگي در تصفيه فاضلاب
مورد استفاده قرار ميگيرد
گرما و پرتو
فرابنفش (UV)
پرتو فرابنفش (UV)
پرتو
UV ميتواند به وسيله ناتوانسازي ميكروارگانيسمهاي ميكروبي كه سبب
بيماريهاي حاصل از آب ميشوند، كيفيت ميكروبيولوژي آب آشاميدني را
بهبود بخشد. چند روش پرتو UV وجود دارند كه شامل گندزدايي خورشيدي (SODIS)
و لامپهاي UV ميباشند. فرآيند SODIS شامل پر كردن بطريهاي پلاستيكي
شفاف از آب و قرار دادن آنها در معرض نور كامل خورشيد به مدت 6 ساعت يا
بيشتر ميباشد تا تركيب پرتو UV-A و افزايش دماي آب، آب را گندزدايي
كند (ضد عفوني كند) اين فرآيند ممكن است با آينههاي خورشيدي يا
چراغهاي خورشيدي تركيب شود تا دماي آب را بيشتر افزايش دهد
تصفيه شيميايي
لختهسازي – كركينهسازي
لختهسازها و كركينهسازها مواد شيميايي هستند كه به آب اضافه
ميشوند تا كدري و ميكروبها را حذف نمايند . لختهسازها بارهايي كه
ذرات كلوييدي را دور از هم نگه ميدارند، خنثي ميكنند و آنها را مجبور
ميكند به يكديگر برخورد كرده و تشكيل ذرات بزرگتري به نام كركينه
بدهند
گندزدايي شيميايي
گندزداهاي
شيميايي، پاتوژنها و ميكروبها را در آب غير فعال ميكنند. آنها شامل
اكسيدكنندههاي قوي نظير كلر، اوزون، دياكسيد كلر و همچنين كلرآمين،
يد و اسيدها و بازهايي كه بوسيله تغيير ميزان
PH ، ميكروبها را ميكشند، ميباشند. گندزداهاي شيميايي كه عموما
استفاده ميشوند شامل حالات مايع و پودر كلر نظير سديم هيپو كلريت،
كلسيم هيپو كلريت و پودر سفيد كننده ميباشند
نمك زدايي و حذف آرسنيك
اسمز معكوس
اسمز معكوس شامل عبور اجباري آب آلوده از غشاي نيمه تر آنست كه مواد
حل شونده را به دام مياندازد اما اجازه عبور آب خالص را ميدهد. يك
سيستم نوعي شامل يك پيش فيلتر بسيار ريز، يك غشاي اسمز معكوس و يك فشنگ
كربن فعال و نيز يك تانك نگهداري آب ميباشد
تقطير
تقطير شامل تبخير و ميعان آب براي جداسازي آلايندهها ميباشد.
تقطير، با استفاده از انواع مقياسها و روشها ميتواند انجام شود و شامل
دستگاههاي تقطير خورشيدي، واحدهاي تقطير خانگي و واحدهاي تقطير تجاري
با نيروي الكتريسيته ميباشد. دستگاههاي تقطير خورشيدي، ساختارهاي
شيشهاي يا پلاستيكي هستند كه آب را با استفاده از تشعشع خورشيدي حرارت
ميدهند و سپس بخار متراكم شده را به تانك نگهداري منتقل ميكنند.
محيط فيلتري جاذب براي حذف آرسنيك
رزينهاي تبادلگر يوني، آلوميناي فعال شده و فريك اسيد، سه محيط
فيلتري جاذب هستند كه براي حذف آرسنيك و فلوئوريد در مقياس خانگي و
اجتماعي، مؤثر هستند. اين فيلترها به شكل ستونهايي هستند كه اغلب از
لولههاي پلاستيكي ساخته شدهاند و با دانههاي محيطهاي جاذب پر
شدهاند
|
