نقش فناوري نانو در تصفيه فاضالب صنعتي

بدون عنوان

كيفيــت بالاي آب، امري ضروري در بســياري از فرآيندهاي صنعتي اســت. اين در حالي اســت كه در بيشــتر ايــن فرآيندها، حجم زيــادي فاضالب صنعتي آ لوده توليد ميشــود. فناوري نانو، ظرفيت تصفيه فاضــاب صنعتي با بازده باالتر و هزينه كمتر را دارد، اما براي مشاهده تأ ثير واقعي آن بايستي فناوري هاي بالقوه در مقياس هاي بالاتر ظهور و بروز پيدا كند. بخش اعظمي از آبهاي زيرزميني و زيســت محيطي، براي رفع نيازهاي صنعتي و از جمله نيازهاي كشــاورزي استفاده ميشود. به عنوان مثــال، در آمريــكا 45 درصــد از كل آبهــاي ســطحي در واحدهــاي صنعتي و كشــاورزي مصرف ميشــود. در بســياري از موارد، به ويژه در توليد محصولات غذايي و آشــاميدني، فرآوري مواد شــيميايي و ساخت ريزتراشه ها، نياز مبرمي به استفاده از ً فرآوري آب با كيفيت باال در محل مصرف آن و يــا در واحدهاي مربوطه، طي مجموعه اي از آب بــا خلــوص بــاال وجود دارد. معمولا مراحل تصفيه آب انجام ميشود. اين مراحل، اغلب شامل يك مرحله يونزدايي به روشهايي مانند اسمز معكوس يا تقطير اســت. در برخــي از صنايــع مانند اســتخراج معــادن، آب به عنــوان محلول يا حاملــي در طي فرآيند اســتخراج، مورداســتفاده قرار ميگيرد. بسياري از مواد ارزشمند از فرآوري اين آب به دست ميآيد. در صنايع نفت و گاز نيز حجم زيادي از آب تصفيه شده، در مراحل خردايش هيدروليك و تزريق آب موردنياز اســت. اگرچه با پيشــرفتهاي اخير در حوزه فرموالسيون شيميايي، امكان اســتفاده از آب با درجه شــوري بالا براي خردايش هيدروليك مهيا شــده اســت، اما در مرحله تزريق ســيال همچنان به تصفيه آب پيش از اســتفاده مجدد نياز اســت. بيشــك حوزه كشاورزي بزرگترين مصرف كننده آب شــيرين است. به عنوان مثال، 62 درصد از آبهاي سطحي و زيرزميني در بخش كشاورزي مصرف ميشود. با توجه به استفاده فزاينده از آب بازيافتي در صنعت كشــاورزي، بــه تصفيه مطمئن آب پيش از اســتفاده مجدد نياز اســت. وجود نمكها و فلزات ســنگين، به ويــژه در مناطقي كه آب بازيافتي مصرفي به خوبي تصفيه نشــده اســت، باعث افت كيفيت خاك ميشــود. يكي از ضروريات فعاليتهاي صنعتي و كشــاورزي، تأمين آبي اســت كه به اندازه كافي تميز باشــد؛ با اين حال، هزينه باالي تصفيه آب با اســتانداردهاي دقيق از موانع جدي موجود اســت. از طرف ديگر ، چالشهايي نظير خشكســالي، آ لودگي منابع آب و نيازهاي روزافزون، ميزان دسترسي آب براي مصارف كشاورزي و استخراج نفت و گاز را محدود ميكند و لذا توليد غذا و انرژي به امري پيچيده تبديل ميشود. بســياري از فرآيندهــاي توليد صنعتي، حجم زيادي فاضالب آ لوده توليد ميكنند. نــو ع آلاينده هاي موجود در فاضلاب صنعتي بســته به فرآيند توليد مورداســتفاده ميتواند شامل اجزاي آ لي خاص مخلوطي از آنها درجه شوري باال، فلزات سنگين، pH ً به دليل مشــخصات منحصربه فرد آلاينده ها و باال يا پايين و كدورت زياد ناشــي از ذرات غيرآ لي باشــد. فاضالب صنعتي معموال توليد آنها در موقعيتهاي مكاني دوردست، نياز به تصفيه اوليه با استفاده از تجهيزات اختصاصي تصفيه آب در محل توليد دارد؛ بنابراين، استفاده از فناوريهاي نوين با قابليت تصفيه مؤثر و اقتصادي آب بازيافتي به منظور توسعه اقتصادي پايدار و حفاظت از محيطزيســت امري حياتي محسوب ميشــود. اين فناوريها تصفيه جريانهاي فاضلابي پيچيده را با هدف احياي مجدد آب و بازيابي انرژي و مواد ارزشمند، ميسر ميسازند.

فاقد چكيده