بخشی از مقاله
چکیده:
را به همراه دارد که علاوه بر تاثیرات امروزه پیشرفت تکنولوژی و دستیابی انسان به روشهای نوین برای استفاده از منابع طبیعی دستاوردهایی فراوان در زندگی بشر، تاثیراتی منفی را نیز برای طبیعت به ارمغان میآورد. به تازگی انسان متمدن به این تفکر رسیده است که شاید بتوان با استفاده از تکنولوژی مدرن و پیشرفته، به کمک منابع طبیعی و محیط زیست شتابد که ازجمله آنها میتوان به فناوری نانو و کاربرد آن در فناوری نانو فیلتراسیون امکان جداسازی ذرات را از آب .حفظ محیطزیست اشاره کرد. نانوفیلتراسیون یکی از کاربردهای مهم نانوتکنولوژی است از نانوفیلترها، مواد معدنی به این ترتیب، امکان تولید آب تصفیهشده در مقیاس انبوه فراهم میشود.
با استفاده .در مقیاس نانو فراهم میکند با توجه به این که پنجاه درصد آبهای زیرزمینی و .لازم برای سلامتی انسان، در آب باقی میماند و مواد سمی و مضر از آن حذف میشود آب، طرفداران زیادی دارد. تحقیقات مناطق شهری، غیرقابل شرب است، کاربرد این فناوری برای تصفیه هفتادوهشت درصد آب رودخانه ها در نانوفیلترها در مدت طولانی، شیوع بیماریهای " قلبی و عروقی " و " سرطان " بهترتیب در چین نشان داده است که با مصرف آب حاصل از بهمیزان چهل و بیست درصد کاهش یافتهاست. در مقاله حاضر ضمن معرفی تکنولوژی نانو، به اهمیت و کاربرد آن در صنعت آب و فاضلاب و ×خالص سازی آب پرداخته شده تا این تکنولوژی نوین بیش از پیش در کشور مورد استفاده قرار گیرد.
مقدمه:
نانو، دلالت بر یک واحد بسیار کوچک در علم اندازه گیری دارد. یک نانومتر معادل 10-9 متر یا به عبارتی یک میلیاردم متر است. اخیراً با ورود فناوری های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راهکارهای جدیدی برای تصفیه آب و نیز آب و فاضلاب های صنعتی و کشاورزی معرفی شده و یا می شوند. کاربردهای فناوری نانو در این خصوص عبارتند از : نانو فیلترها، نانو فتوکاتالیست ها، مواد نانو حفره ای، نانو ذرات، نانو سنسورها، توانایی های این فناوری در تصفیه آب و با توجه به انواع آلودگی های نقاط مختلف ایران مورد ارزیابی قرار گرفته است.
- روح االله جعفری، - 1391:18 در گذشته نه چندان دور اهداف تصفیه خانه های آب آشامیدنی کاهش مواد معلق و زدودن عوامل زنده بیماری زا در آب بود که با روشهای متداول فیلتراسیون و گندزدایی قابل حصول بوده اند. لیکن با افزایش غلظت مواد ریزدانه، ترکیبات ازته، مواد آلی و معدنی و فلزات سنگین به منابع آب روش های متعارف جوابگوی نیازتصفیه خانه ها نبوده و لازم است از فرآیندهای نسبتاً جدید در تصفیه خانه ها استفاده شود. اخیراً نیز با ورود فناوری های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راهکارهای جدیدی برای تصفیه آب و نیز آب و فاضلاب های صنعتی و کشاورزی معرفی شده و یا می شوند.
-1 نانو فیلتر
تاریخچه نانو فیلتراسیون به دهه هفتاد میلادی زمانی که غشاهای اسمز معکوس با فشارهای نسبتاً پایین همراه با جریان آب تصفیه ای قابل قبول، بسط و توسعه پیدا کردند باز می گردد. استفاده از فشارهای بسیار بالا در فرآیند اسمز معکوس، اگر چه منجر به تهیه آب با کیفیت بسیار عالی می شد، ولیکن به همان نسبت هزینه گزاف انرژی مصرفی عاملی نگران کننده به شماره می آمد. در نتیجه، تهیه آب با استفاده از این روش از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نبود.
بنابراین استفاده از غشاهایی با میزان درصد حذف پایین تر ترکیبات محلول، اما با قدرت نفوذ آب بیشتر و به طبع آن، افزایش حجم آب تصفیه شده با کیفیتی مطلوب - درحد استانداردهای مورد نظر - در فناوری جداسازی یک پیشرفت قابل ملاحظه، به شمار می آمد. از ین رو غشاهای اسمز معکوس با فشار پایین، بعنوان غشاهای فیلتراسیونی شناخته شدند. نانو فیلتراسیون فرآیند غشایی جدیدی است که خواص آن بین فرایندهای اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون قرار دارد و در اختلاف فشار پایین 20-10 - بار - قابل استفاده می باشد.
غشای مورد استفاده در فرایند نانوفیلتراسیون معمولا مولکول های بزرگ را دفع می کند و در مقایسه با روش های دیگر قادرند با صرف انرژی کمتر آب چاه ها یا آب های سطحی را نیز به خوبی تصفیه کنند. این فرایند قادر است انواع باکتری ها، ویروس ها، آفت کش ها، آلاینده هایی با منشا آلی و املاح کلسیم و منیزیم را از آب جدا کند. نظر به این که در فرایند نانوفیلتراسیون از هیچ ماده شیمیایی برای سختی گیری آب استفاده نمی شود، بنابراین اثرات منفی زیست محیطی آن به مراتب کمتر از روش های شیمیایی معمول است. علاوه بر این، ذرات نانوساختار انعطاف پذیری زیادی در تصفیه آلاینده ها دارند. به عنوان مثال از ذرات نانوساختار برای تصفیه فوری خاک، رسوبات، ضایعات جامد، تصفیه آب و پسماندهای مایع استفاده می شود.
تحقیقات نشان می دهد که ذرات دوفلزی نانوساختار مانند آهن- پالادیم، آهن- نقره و روی- پالادیم کاربردهای زیادی در تصفیه و پالایش آلوده کننده های محیط زیست، مانند آفت کش های کلرینه با منشا آلی و حلال های آلی هالوژنه یافته اند. نکته حائز اهمیت در مورد نانو فیلترها نسبت به سایر غشاها، قدرت انتخاب گری در حذف یون هاست. تجربه نشان داده است که استفاده از ذرات نانوساختار دو فلزی موجب می شود تا کلیه هیدروکربن های حاوی ترکیبات کلردار که بسیار سمی اند به هیدروکربن های بی خطر برای محیط زیست تبدیل شوند.
