روش های نوین تصفیه آب گام موثری برای از بین بردن آلاینده های بیولوژیکی و شیمیایی از آب بدون تولید ترکیبات مضر جانبی با هزینه کم هستند. این روش ها طی تحقیقات گسترده در تمام دنیا معرفی شده و تنها مواردی قابل پیاده سازی هستند که از نظر مصرف انرژی مقرون به صرفه بوده و نیاز به مواد شیمیایی نداشته باشند. در ادامه به چند مورد از بهترین روش های جدید تصفیه آب اشاره خواهیم داشت و مزایا و معایب هر یک را بررسی می کنیم.
پارامترهای انتخاب بهترین روش نوین تصفیه آب
با توجه به اینکه منبع استخراج آب چیست، نوع آلاینده های موجود در آنها متفاوت است. به عنوان مثال، آب استخراج شده از چاه و قنات نزدیک به معادن کروم حاوی مقدار زیادی کروم است و در سایر معادن این آلاینده ها تفاوت دارد. به همین دلیل قبل از انتخاب بهترین روش جدید تصفیه آب ابتدا باید نوع آلاینده ها را با اندازه گیری پارامترهای فیزیکی آب و پارامترهای شیمیایی آب مشخص کرد.
سپس روشی را انتخاب کرد که ترکیبات مضر جانبی تولید نکرده و پیاده سازی آن از نظر اقتصادی و زمانی مقرون به صرفه باشد. برخی از روش ها نیاز به تجهیزات پیشرفته دارد و تنها در آزمایشگاه ها قابل اجرا هستند.
تصفیه آب با باریکه های الکترونی
یکی از روش های جدید تصفیه آب استفاده از باریکه های الکترونی است که نقش مهمی در از بین بردن فلزات سنگین موجود در آب دارد. این روش برای تصفیه آب صنعتی مناسب است و می تواند از ورود فلزات و یون های مختلف به خط تولید مواد غذایی، دارویی و غیره جلوگیری کند. در این روش الکترون های تابیده شده به آب باعث تولید ترکیب اکسیدکننده (●e-aq، H●، OH) می شود. این ترکیب به محض ورود به آب فلزات و یون ها را اکسید کرده و در نهایت باعث ته نشین شدن آنها در کف حوضچه تصفیه می شود.
از مزایای این روش می توان به عدم تولید ترکیبات مضر جانبی اشاره کرد. علاوه براین، چون مواد شیمیایی در روند تصفیه استفاده نمیشود، از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه خواهد بود.
فتوکاتالیست؛ یکی از بهترین روش های نوین تصفیه آب
اصلی ترین عامل در تصفیه آب با روش جدید فتوکاتالیست، اشعه ماورابنفش و کاتالیزورهای نوری است. اشعه ماورابنفش قدرت بالایی در از بین بردن آلاینده های موجود در آب دارد و هیچ ترکیب مضر جانبی تولید نمی کند. علاوه براین، در روند تصفیه انرژی نور خورشید استفاده شده و از نظر اقتصادی کاملا توجیه شده است.
نانو جاذب مغناطیسی برای تصفیه آب
یکی دیگر از بهترین و جدیدترین روش های تصفیه آب، استفاده از نانوجاذب های مغناطیسی است. در این روش ذرات نانو با هسته مغناطیسی استفاده میشود و با سرعت بسیار بالا آلاینده های مختلف از جمله فلزات را جذب خود می کنند. روکش نقره به کار رفته در این ذرات قدرت آنها در گندزدایی و از بین بردن آلاینده ها را افزایش داده و هیچ ترکیب مضر جانبی در روند تصفیه تولید نمی شود.
با توجه به جنس روکش به کار رفته برای نانو ذرات، کارایی این روش متفاوت است؛ بهترین نوع روکش نقره است.
تصفیه آب با فیلترهای سرامیکی
فیلترهای سرامیکی قدرت بالایی در جداسازی ذرات و آلاینده های موجود در آب دارند. این فیلترها در دستگاه های تصفیه آب قرار گرفته و مانع از عبور آلاینده های آب می شوند. برای بهبود روند تصفیه و بالا بردن کیفیت آب خروجی، بعد از فیلترهای سرامیکی آب از فیلترهای کربنی نیز عبور داده میشوند. در آخرین مرحله از تصفیه به آب مواد ضدعفونی کننده از قبیل ازن تزریق می شود که در از بین بردن باکتری و پاتوژن ها بسیار موثر عمل می کند.
تصفیه آب با نانو نقره و خاکستر برنج
خاکستر پوسته برنج و ذرات نانو نقره قدرت بالایی در از بین بردن باکتری ها و سایر آلاینده های آب دارند. شرکت tata chemicals از قدرت این دو ترکیب استفاده کرده و تجهیزاتی را برای تصفیه آب معرفی کرده است. با عبور آب از روی خاکستر پوسته برنج و ذرات نانو نقره بسیاری از مواد آلی و غیر آلی قابل حذف هستند.
اوگلنا؛ روش نوین تصفیه بیولوژیکی آب
استفاده از روش های بیولوژیکی به دلیل تجزیه مواد آلی به کمک باکتری ها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده و هیچ ماده شیمیایی نیاز ندارند. یکی از میکروارگانیسم های مناسب برای تصفیه آب اوگلنا است که نوعی تک یاخته محسوب می شود. برای بهبود روند تصفیه این باکتری را روی غشاهای مخصوص قرار داده و همزمان با عبور آب تصفیه انجام می شود.
تصفیه آب با روش Grundfos
این روش ترکیبی از تصفیه بیولوژیکی و استفاده از فیلترهای ترکیبی سرامیکی، کربنی و ازن است. ابتدا تصفیه بیولوژِکی انجام شده و در نهایت آب به ترتیب از غشاهای سرامیکی، کربنی عبور داده شده و با ازن گندزدایی می شود.
نانوتیوب آکوستیک و تصفیه آب با امواج صوتی
یکی از روش های نوین تصفیه آب که توسط ناسا ارائه شده است، از بین بردن آلودگی های آب به کمک امواج صوتی است. در این روش نانوتیوب های آکوستیک معرفی شده که با سرعت بسیار بالا آلاینده های آب با امواج صوتی حذف می شوند. امواج صوتی بعد از ورود به آب غربالگری ملوکولی را انجام می دهد که به حذف آلاینده های آب منتهی می شود. این روش بیشتر جنبه تحقیقاتی و آزمایشگاهی داشته و در تصفیه خانه های بزرگ قابل اجرا نیست.
تصفیه آب با نانوفیلتراسیون
برای از بین بردن آلودگی های آب می توان از نانوفیلتراسیون استفاده کرد. این نوع فیلتر دارای منافذ بسیار ریز بوده و ذرات بزرگتر از 0.001 میکرون را حذف می کند. قطر منافذ روی نانوفیلترها 0.001 میکرون است و به همین دلیل نه تنها فلزت را حذف می کند، بلکه باکتری و پاتوژن ها نیز از آب جدا می شوند.
تصفیه آب با نی life straw
نی های تصفیه آب یکی از تجهیزات نوین و مدرن هستند که برای کوهنوردان و افراد علاقه مند به طبیعت گردی ارائه شده است. در این نی ها از فیلتر کربنی بسیار کوچک استفاده شده و یون، املاح و سایر آلاینده ها را حذف می کند. آب عبور داده شده از این نی ها از نظر کدورت، طعم و بو در سطح بهتری قرار دارند.
اسمز معکوس؛ بهترین روش جدید تصفیه آب
علیرغم تحقیقات گسترده ای که در زمینه ارائه روش های جدید تصفیه آب انجام شده است، اسمز معکوس بیشترین کاربرد را دارد. چون در این روش هیچ ماده شیمیایی استفاده نشده و ترکیبات مضر جانبی تولید نمی شود. علاوه براین، در دستگاه تصفیه آب نیمه صنعتی و خانگی و مدل های صنعتی می توان تعداد ممبران ها را افزایش داد تا تصفیه سریع تر و بهتر انجام شود.
از دیگر مزایای این روش، استفاده از فیلتر شنی، فیلتر کربنی و فیلتر کارتیج در مرحله پیش تصفیه است. در نتیجه ذرات معلق و گل و لای آب نیز در روند تصفیه از بین می رود. بعد از اسمز معکوس می توان از نانو فیلتراسیون استفاده کرد تا گندزدایی نیز انجام شود. در واقع دستگاه هایی که از این روش استفاده می کنند، ترکیبی از چند فرآیند را به کار برده و به همین دلیل راندمان و کارایی خوبی دارند.
