Index
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 137764
تاریخ انتشار : 24 آبان 1388 0:0
تعداد بازدید : 61

دستاورد جديد پژوهشگران ايراني

توليد آب آشاميدني از رود کارون با بهره گيري از فن آوري نانو

تصفيه آب رودخانه كارون با استفاده از نانو فيلتراسيون به تازگي توسط پژوهشگران ايراني در مقياس نيمه صنعتي محقق شد و اين طرح به زودي با ظرفيت 60 متر مکعب با همکاري بخش خصوصي نصب و راه اندازي مي شود... تصفيه آب رودخانه كارون با استفاده از نانو فيلتراسيون به تازگي توسط پژوهشگران ايراني در مقياس نيمه صنعتي محقق شد و اين طرح به زودي با ظرفيت 60 متر مکعب با همکاري بخش خصوصي نصب و راه اندازي مي شود. با توجه به اين که آب لوله کشي شهر اهواز از کيفيت مناسبي برخوردار نيست، اين طرح بسيار مفيد و با ارزش خواهد بود و علت انتخاب رودخانه کارون اين است که ميزان آبدهي نسبتاً بالايي دارد و از ميان شهر اهواز مي گذرد. در حال حاضر توليد آب آشاميدني از آب هاي جاري که اغلب داراي TDS بالاي (6 تا 7 هزار PPM) است به طور معمول انجام مي شود و براي اين کار از فيلترهاي غشايي استفاده مي کنند. اما آب شيرين کن هاي غشايي RO (اسمز معکوس) به دليل بالا بودن فشار دستگاه به صرف انرژي زيادي نيازمند است و نيز هزينه سنگيني به همراه دارد. اکنون پژوهشگران با استفاده از فن آوري نانو يا غشاي نانوفيلتراسيون توانسته اند با کاهش فشار دستگاه، هزينه هاي شيرين کردن آب را به ميزان قابل توجهي کاهش دهند. همچنين در روند تصفيه آب به طور معمولي هيچ فرآيند خاصي روي آب اتفاق نمي افتد ولي پژوهشگران با استفاده از نانو فن آوري در مرحله اجرايي اين طرح نمونه آزمايشگاهي سيستم تصفيه آب به روش نانو فيلتراسيون ساختند و با استفاده از اين سيستم املاح زائد آب را حذف و آب بدون کيفيت را به آب با کيفيت آشاميدني تبديل کردند. اين دستگاه به مدت سه ماه و در ابعاد يک کانتينر طراحي و ساخته شد. از ويژگي هاي اين دستگاه مي توان به توليد 60 متر مکعب آب شيرين از 90 متر مکعب آب ورودي در روز اشاره کرد که با توجه به ابعاد دستگاه قابل قبول است. همچنين ميزان نمک هاي محلول در آب فراهم شده کمتر از 500 PPm است که اين مقدار در مقايسه با استاندارد جهاني (100 تا 500 PPm)، بسيار مطلوب است. از ديگر مزيت هاي بارز اين طرح مي توان به پايين بودن فشار آن در مقايسه با روش اسمزي شرايط مشابه اشاره کرد. توسط اين دستگاه مي توانيم آب هاي شور و همچنين آلوده را به کيفيت آب شرب تبديل کنيم . استفاده از آب شيرين کن هاي غشايي RO در آب هايي که TDS بالاي 6 الي 7 هزار دارند به دليل اين که فشار دستگاه بايد به بالاتر از 15 الي 17 bar برسد به لوله کشي هاي مستحکم تر و در نتيجه هزينه بالايي نياز دارد. اين در حالي است که فشار شيرين کن هاي غشايي NF (نانوفيلتراسيون) در شرايط مشابه به 6 الي7 bar مي رسد که بسيار مطلوب است و هزينه ها را به شدت کاهش مي دهد. اين دستگاه که تمام اتوماتيک است از ديسک فيلتر (DF) به عنوان پيش تصفيه اولترافيلتراسيون (UF) استفاده مي کند که با توجه به طراحي و اجراي کاملاً فشرده و استفاده از انرژي بسيار کم، قابليت توليد مستقيم آب مناسب شرب از نظر املاح را دارد. از ويژگي هاي مهم اين دستگاه تجهيز به مبدل فرکانسي جهت تغيير دور الکتروموتور پمپ فشار قوي است که در نتيجه به دستگاه توانايي تغيير دور خودکار را مي دهد. روش تصفيه آب و جداسازي مواد مبتني بر نانوفيلتراسيون يک روش جديد است. در اين روش تصفيه و جداسازي مواد با استفاده از تفاوت جرم مولکولي صورت مي گيرد. در اين نانوفيلتر از يك غشاء با حفره هاي بسيار نازك و پديده اسمز معكوس استفاده مي شود كه قابل استفاده در به دام انداختن مولكول هاي آلي با جرم بيش از 300 گرم بر مولکول است. يكي از مهمترين غشاءهاي مورد استفاده در اين نانوفيلتراسيون غشاءهاي كامپوزيتي ساخته شده از فرآيند پليمريزاسيون است. همچنين از غشاءهاي سراميكي و معدني نيز مي توان استفاده كرد. يكي از كاربردهاي فناوري نانو استفاده از نانوفيلتراسيون ها است كه گام مؤثري در حفظ محيط زيست و صرفه جويي در انرژي شناخته مي شود. به طور معمول يكي از مراحل تصفيه آب و پساب ها افزودن مواد شيميايي مختلف به آنها است كه اين مواد براي سلامتي انسان مضر و داراي اثرات زيست محيطي نامطلوب است براي مثال باقيمانده تركيبات آلومينيم كه به عنوان منعقد كننده در تصفيه آب استفاده مي شود، مي تواند باعث بيماري آلزايمر (فراموشي) شود. در صورتي كه با استفاده از نانوفيلتراسيون كليه ذرات معلق، ويروس ها و باكتري هاي آب بدون نياز به هيچ گونه مواد افزودني از بين خواهد رفت. استفاده از نانوفيلتراسيون در تصفيه آب و پساب داراي امتيازات بسياري است که از آن جمله حذف نمك هاي چند ظرفيتي از قبيل آهن، منگنز، اورانيم و برخي آفت كش ها، امكان توليد ميزان آب تصفيه شده در مقياس وسيع، از بين بردن انواع باكتري، ويروس و ميكروارگانيزم ها، حذف آلاينده هاي آلي، حفظ مواد معدني مورد نياز سلامت انسان، از بين بردن اثرات مخرب زيست محيطي، حذف كدورت، سختي و شوري آب، پايين بودن هزينه تصفيه و در مجموع همان گونه كه اشاره شد نياز نداشتن به افزودن مواد شيميايي زيان آور براي محيط زيست و انسان است. طراحي و ساخت اين طرح در مجموع 80 ميليون تومان هزينه به دنبال داشت که با توجه به ابعاد کوچک دستگاه و وارداتي بودن بسياري از قطعات آن نسبتاً زياد است ولي با ساخت اين دستگاه در مقياس بزرگ تر و استفاده از قطعات موجود در داخل کشور، هزينه ساخت بسيار مقرون به صرفه خواهد شد. همان طور که در قبل اشاره شد اين طرح در مرحله نيمه صنعتي با ظرفيت 60 متر مکعب با همکاري بخش خصوصي نصب و راه اندازي مي شود و بعد از اجراي طرح نيمه صنعتي ، نتايج خوبي را براي به سرمايه گذاري مي تواند به همراه داشته باشد. پروژه بکارگيري فن آوري نانو به منظور تصفيه آب با فاز مطالعاتي شروع شد و پس از کسب نتايج فاز آزمايشگاهي با همکاري دانشگاه شهيد عباسپور وارد فاز تعريف پروژه نيمه صنعتي شد. اين فاز که از پارسال شروع شد با همکاري بحش خصوصي (شرکت فن نيرو) و شرکت آب و برق منطقه خوزستان در حال اجرا است. براي استقرار واحد پايلوت چندين محل انتخاب شد که با توجه به آناليز آب رودخانه کارون، اهميت آن در منطقه و نبود سيستم هاي پيشرفته تصفيه آب آشاميدني در منطقه، رودخانه کارون انتخاب شد . مهندس رضا داودي مجري طرح تصفيه آب رود کارون به روش نانو فيلتراسيون با اشاره به اين که فن آوري نانو هنوز در کشور شناخته شده نيست ، مي گويد : «ما تنها مي توانيم راهکارها را پيدا کنيم و اين راهکارها و طرح ها را به دستگاه هاي اجرايي معرفي کنيم و براي اجرايي شدن اين طرح نياز به سرمايه گذار داريم. در حال حاضر فن آوري توليد صنعتي غشاي نانوفيلتراسيون در کشور وجود ندارد به همين دليل با همکاري دانشگاه ها و بخش هاي پژوهشي کشور، پروژه توليد غشا را به زودي شروع خواهيم کرد اما از آنجا که در ايران به دليل نداشتن آشنايي بخش هاي خصوصي و دولتي با غشاها، تقاضا بسيار پايين است در گام اول درصدد معرفي کاربردهاي غشاهاي نانوفيلتراسيون و آشنا ساختن بخش هاي مرتبط با موارد کاربرد آن شديم.» يکي از حوزه هاي اولويت دار در ستاد ويژه توسعه فن آوري نانو استفاده از فن آوري نانو به منظور تصفيه آب و پساب و شيرين سازي آب است. اين طرح در کشورهاي پيشرفته مدت زيادي است که به کار مي رود با اين وجود توانايي رقابت با نمونه هاي خارجي در اين طرح ديده مي شود. اما از مشکلاتي که اين طرح هم اکنون در ايران با آن روبه روست، نبود ريسک پذيري صنايع در به کارگيري اين روش براي توليد آب شرب است.