به نقل از «ایران اکونومیست»

روشی نوین برای حذف فلزات سنگین پساب‌ها ارائه شد

تاریخ انتشار: ۷ مرداد ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۳۴۰۳۰۴

دانشمندان با استفاده از نانو فناوری و روشی سبز راهی اساسی برای ترکیبات شیمیایی نفتی آلوده از آب معرفی کردند.

دانشمندان بر روی تصفیه آب‌هایی که به علت استخراج نفت آلوده شده‌اند و حاوی مقادیر زیادی از هیدروکربن‌ها، ذرات معلق و فلزات سنگین هستند، متمرکز شده است. این آب‌ها به علت ضربات سهمگین و جبران ناپذیری که به محیط زیست می‌زنند، شناخته می‌شوند و برای مبارزه با این نوع آلایندگی، دانشمندان تاکنون راه‌حل‌های زیادی ارائه داده‌اند که شامل شناسایی و تصفیه این آب‌ها می‌شود تا در ادامه با از بین بردن فلز‌های سنگین از آلوده شدن آب‌های زیرزمینی جلوگیری شود.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

به طور سنتی تصفیه آب‌هایی که توسط صنایع نفت و گاز آلوده شده، بسیار دشوار و پرهزینه است. برای این کار معمولا نیاز به استفاده از مواد خام گران‌قیمت و همچنین تصفیه دوباره آب است، اما این مطالعه در نظر دارد این معضلات را با استفاده از تولیدِ نانوذراتِ ارزان‌قیمت حل کند.

به طور مشخص در این پژوهش دانشمندان بر روی نانوذرات غیرارگانیک مانند α-Fe۲O۳، CuO و ZnO که به علت ویژگی‌های ساختاری، اپتیکی و کاتالیستی معروفند، تمرکز داشته‌اند. نانوذرات سنتز شده با روش‌های مختلفی مثل اسپکتروسکوپی، UV-Vis، پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ‌های الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفتند. این مطالعات برای مشخص کردن مورفولوژی و ترکیبات نانوذرات انجام گرفت تا تایید شود که آیا این مواد پایداری و قدرت جذب و از بین بردن فلزات سنگین را دارند یا خیر. این فلزات سنگین عبارتند از As (III)، Bi (II)، Cd (II)، کروم (VI)، منگنز (II)، Mo (II)، Ni (II)، Pb (II)، Sb (III)، Se (-II)، و روی (II).

نتایج حاصل بسیار امیدوارکننده بوده است، به طوری که در شرایط مناسب این نانوذرات ۱۰۰ درصد از فلزات سنگین موجود در آب را حذف کردند. علاوه بر این، این نانوذرات ویژگی‌های فتوکاتالیستی بالایی از خود نشان دادند که منجر به از بین بردنِ هیدروکربن‌های موجود در آب و همچنین حذف ذرات جامد معلق در آب شد. این خاصیت فتوکاتالیستی منجر به تبدیل ارگانیک‌ها به دی‌اکسیدکربن و آب در یک زمان بسیار کم شد.

کاربرد‌های بالقوه این نانوذرات فراتر از توانایی آن‌ها در حذف فلزات سنگین و تصفیه آب است. به عنوان مثال، خواص منحصر به فرد نانوذرات، آن‌ها را برای کاربرد‌های مختلف پزشکی مانند فعالیت‌های ضدباکتری، ضد قارچ، ضد سرطان و ضد دیابت مناسب می‌کند.

   

از آنجایی که جهان همچنان با آلودگی محیط زیست و نیاز به راه حل‌های پایدار دست و پنجه نرم می‌کند، یافته‌های این مطالعه امید به رویکرد کارآمدتر و مقرون به صرفه‌تری برای تصفیه فاضلاب ارائه می‌دهد. با استفاده از قدرت نانوذرات سنتز شده از طریق روش‌های سبز، صنایع می‌توانند به طور قابل توجهی ردپای اکولوژیکی خود را کاهش دهند و در عین حال حفاظت از اکوسیستم، تنوع زیستی و سلامت انسان را تضمین کنند.

انتظار می‌رود تحقیقات و توسعه بیشتر در زمینه تصفیه فاضلاب مبتنی بر نانوذرات و اصلاح زیست‌محیطی راه را برای راه‌حل‌های نوآورانه و پایدار هموار کند. با ترکیب پیشرفت‌های علمی با شیوه‌های سازگار با محیط زیست، می‌توانیم به سمت آینده‌ای پاک‌تر و سالم‌تر حرکت کنیم.

در طرح پژوهشی که آنها با پشتیبانی صندوق انجام دادند از روش الکترواکسیداسیون پالشی بهره بردند که شیوه‌ای جدید در دنیا محسوب می‌شود.

   

 ایرج کاظمی نژاد مجری این طرح پژوهشی گفت: ما با اجرای این طرح موفق شدیم آلاینده‌ها را از پساب کارخانه‌ها جدا کنیم تا آب خروجی آنها عاری از فلزات سنگین باشد. الکترواکسیداسیون پالسی به عنوان رهیافتی نوین در حذف آلاینده‌های پساب‌ها مورد استفاده قرار گرفت که روشی توانمند، کارآمد و در عین حال سازگار با محیط، ساده و ارزان بدون نیاز به تجهیزات پیچیده است. این روش امکان حذف آلاینده‌ها را در شرایط متعارفی محیط، زمان کم، با کنترل مناسب بازدهی و بدون مصرف انرژی زیاد فراهم می‌کند.

وی ادامه داد: حذف آلاینده‌های مس و نیکل در این طرح مورد نظر بود اما این روش برای تمامی فلزات سنگین با بهینه کردن روش قابلیت اجرا دارد. دو الکترود در این روش استفاده می‌شود و با تولید اکسید آهن جذب فلزات سنگین رخ می‌دهد. پس اگر برای هر عنصری شرایط محلول از نظر غلظت و ph بهینه شود می‌توان آن حذف آن عنصر را انجام داد.

 با این اقدام محققان و نوسعه این روش می‌توان با هزینه‌ای کمتر شاهد جلوگیری از ورود آلاینده‌ها به محیط زیست باشیم. سالانه فعالیت‌های غیراصولی صنعتی و کشاورزی مقادیر زیادی از ترکیبات آلاینده­ آلی و معدنی را به­طور مستقیم و غیرمستقیم به خاک و آب‌های زیرزمینی وارد می‌کند. این اقدام منجر به آلودگی آنها و در نتیجه وارد شدن به چرخه­ غذایی موجودات زنده می‌شود. همچنین افزایش فعالیت‌های صنعتی آلودگی ناشی از پساب‌های صنعتی به­ویژه در اطراف مراکز صنعتی از جمله عوامل تهدید کننده­ سلامت جامعه به­شمار می‌رود. پس بررسی و مطالعه برای یافتن روشی مناسب و مطلوب برای حذف این آلاینده­ها بسیار ضروری است. از جمله­ مهم­ترین معایب روش‌های موجود در جداسازی آلاینده­‌ها از محیط‌های آبی می­توان به نیاز به تجهیزات پیچیده و گران­قیمت، زمان نسبتاً طولانی فرآیند جداسازی، مصرف انرژی زیاد و بازدهی کم اشاره کرد که این عوامل ­موجب محدودیت بکارگیری این روش­ها در مقیاس صنعتی می‌شود.

منبع: ایران اکونومیست

کلیدواژه: فلزات سنگین آلاینده ها محیط زیست روش ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت iraneconomist.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایران اکونومیست» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۳۴۰۳۰۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

عملکرد فیلتر ممبران در دستگاه تصفیه آب

فیلتر ممبران که با نام فیلتر اسمز معکوس RO نیز شناخته می‌شود، یکی از مهم‌ترین اجزای دستگاه تصفیه آب محسوب می‌شود که وظیفه‌ اصلی آن، حذف آلاینده‌ها و ناخالصی‌های موجود در آب با دقت بسیار بالا است. این فیلتر از یک غشای نیمه تراوا تشکیل شده است که با ایجاد سد مکانیکی، اجازه عبور مولکول‌های آب و ذرات بسیار ریز را می‌دهد، اما مانع عبور آلاینده‌هایی مانند نمک‌ها، فلزات سنگین، مواد شیمیایی، ذرات معلق، میکروارگانیسم‌ها و سایر آلاینده‌های موجود در آب خوراک دستگاه تصفیه آب می‌شود.

در ادامه به بررسی کاربرد و اجزای به کار رفته در فیلتر ممبران می‌پردازیم.

کاربرد های فیلتر ممبران در تصفیه آب

استفاده از فناوری فیلتراسیون غشایی در تصفیه آب، باعث بهبود استانداردهای کیفیت آب شرب و کاهش استانداردهای تخلیه فاضلاب صنایع می‌شود. به طور کلی، کاربردهای این فناوری در زمینه‌های تصفیه آب آشامیدنی، تصفیه فاضلاب صنعتی و نمک‌زدایی برجسته است.

1- تصفیه آب آشامیدنی

استفاده از فیلتر ممبران در تصفیه آب آشامیدنی به عنوان یک روش پیشرفته و موثر شناخته می‌شود. این فناوری، با استفاده از غشای نیمه تراوا، ذرات و آلاینده‌های مختلف را از آب حذف کرده و آن را به شیوه‌ای موثر تصفیه می‌کند. غشای نیمه تراوا، با منافذ بسیار ریز به ذرات بزرگتر از اندازه منافذ اجازه عبور نمی‌دهد. بنابراین آلاینده‌ها و باکتری‌های مضر از آب جدا می‌شوند.

این فیلترها همچنین به عنوان مانعی در برابر ورود ترکیبات شیمیایی مضر به آب تصفیه شده یا پرمیت عمل می‌کنند. با توجه به مکانیزم فیزیکی تصفیه غشایی، آب تصفیه شده به این روش برای مصارف آشامیدنی قابل استفاده است. به این ترتیب، استفاده از فیلترهای ممبران در تصفیه آب آشامیدنی بهبود چشمگیری در کیفیت آب ایجاد می‌کند.

2- تصفیه فاضلاب صنعتی

فیلتر ممبران به دلیل توانایی فوق‌العاده در حذف آلاینده‌ها، کاربرد گسترده‌ای در تصفیه پساب صنعتی دارد. این فیلتر با استفاده از غشای نیمه تراوا، طیف وسیعی از آلاینده‌ها را از فاضلاب صنعتی حذف می‌کند. استفاده از فیلتر ممبران در تصفیه فاضلاب صنعتی می‌تواند حجم پساب را تا 90 درصد کاهش داده و از ورود آلاینده‌ها به محیط زیست و منابع آبی جلوگیری کند.

3- نمک‌زدایی

شیرین سازی آب دریا یکی از ابزارهای مهم برای رفع کمبود منابع آب است. روش‌های نمک زدایی آب دریا شامل اسمز معکوس (RO)، تبخیر فلاش چند مرحله ای (MED) و تقطیر با هوای فشرده (VC) می‌شود. در میان این روش‌ها، فناوری فیلتر ممبران اسمز معکوس به مقرون به صرفه ترین ابزار نمک زدایی تبدیل شده است.

معرفی قطعات فیلتر ممبران

در ساختار کلی فیلتر ممبران، چندین اجزای مختلف وجود دارد که عملکرد ممبران در تصفیه آب را بهبود می‌بخشند. از جمله قطعات فیلتر ممبران می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

غشای نیمه تراوا: این غشا دارای صفحاتی با منافذ بسیار ریز است که اجازه عبور ذرات بزرگتر از این منافذ را نمی‌دهند. غشای نیمه تراوا به صورت مارپیچی دور میله‌‌ای پلاستیکی پیچیده شده و داخل محفظه‌ای به نام پرشروسل قرار می‌گیرد. مجرای فاضلاب: پس از ورود آب ناخالص با آلاینده‌های مختلف به دستگاه تصفیه آب، ذرات با اندازه بزرگتر از 0001 میکرون امکان عبور از منافذ غشای نیمه تراوا را ندارند و وارد مجرای پساب می‌شوند تا از دستگاه خارج شوند. مجرای آب تصفیه شده یا لوله پرمیت: ساختار فیلتر ممبران به گونه‌ای طراحی شده است که فقط آب خالص می‌تواند از منافذ آن عبور کند. آب پس از عبور از غشا، بدون آلودگی وارد مجرای آب می‌شود و از دستگاه خارج می‌شود. واشر یا اورینگ: واشرها در دو طرف غشا قرار می‌گیرند و وظیفه‌ آنها، ایجاد آب‌بندی کامل است تا از نشت آب جلوگیری شود. خرید فیلتر ممبران تصفیه آب

برای خرید فیلتر ممبران تصفیه آب باید به نکات زیادی توجه داشته باشید. اولین مورد، نوع و کیفیت آن است. باید از فیلترهای ممبران با کیفیت و مطابق با کاربرد مورد نظرتان استفاده کنید. برای تصفیه آب دریا و آب لب شور ممبران‌های به‌خصوصی مثل ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30-400 وجود دارد. همچنین، مهم است که به فروشندگان معتبر و با تجربه در این حوزه مراجعه کنید. وب سایت آبین با سال‌ها تجربه در زمینه عرضه تجهیزات تصفیه آب، به عنوان برترین مرجع برای خرید فیلتر ممبران محسوب می‌شود. علاوه بر این، کارشناسان آبین آماده ارائه خدمات مشاوره در زمینه انتخاب فیلتر ممبران مناسب، بسته به نیازهای عملیاتی کاربران هستند.