بخشی از پاورپوینت
اسلاید 2 :
مقایسه روشهای پیشرفته تصفیه آب
اسلاید 3 :
نانو فیلتراسیون
اسلاید 5 :
در همه روشهای پیشرفته تصفیهٔ آب مهمترین هدف تصفیه، حذف املاح محلول در آب می باشد ولی نکته مهمی که وجود دارد این است که برای کاربردهای مختلف، آب با درجه خلوص متفاوتی مورد نیاز می باشد برای مثال در صنعت داروسازی و یا تولید سوخت هسته ای آب مورد نیاز، آب فوق خالص (Ultra Pure) می باشد لذا طبیعی است برای تولید آب با درجه خلوص بیشتر باید هزینه بیشتری صرف شود. ولی برای برخی دیگر از کاربردها آب با خلوص بسیار زیاد مورد نیاز نمی باشد. برای مثال آب استفاده شده در برج های خنک کننده (Cooling Tower ) باید صرفاً از لحاظ حذف سختی مورد تصفیه قرار گیرد. در چنین کاربردهایی می توان از سیستمهایی با درصد حذف پایین تر و به تبعِ آن هزینه کمتر استفاده نمود. یکی از این روشهای تصفیه مرسوم در دنیا، روش نانو فیلتراسیون (Nanofiltration) می باشد .
اسلاید 6 :
یکی از کاربردهای فناوری نانو استفاده از نانوفیلترهاست که گام مؤثری در حفظ محیط زیست و صرفه جویی در انرژی نهاده است. نانوفیلترها براساس منافذشان طبقه بندی شده اند. نانوفیلتراسیون نسبت به اسمز معکوس و اولترا فیلتراسیون مزایای ویژهای دارد، از جمله آنکه در اولترا فیلتراسیون مقدار آلاینده های مصرفی نسبت به حد مجاز بالاتر بوده و در اسمز معکوس میزان خلوص آبِ حاصله بیشتر از حد محصول است که پیامدِ آن افزایش قیمت این روش است. از دیگر مزایای استفاده از نانوفیلتراسیون در تصفیه آب و پساب عبارتند از: حذف نمکهای چند ظرفیتی (از قبیل آهن، منگنز، اورانیم و برخی آفت کش ها)، امکان تولید میزان آب تصفیه شده در مقیاس وسیع، از بین بردن انواع باکتری، ویروس و میکروارگانیزم ها، حذف آلاینده های آلی، حفظ مواد معدنی مورد نیاز سلامت انسان، از بین بردن اثرات مخرب زیست محیطی، حذف کدورت، سختی و شوری آب، پایین بودن هزینه تصفیه و در مجموع همانگونه که اشاره شد عدم نیاز به افزودن مواد شیمیایی زیان آور برای محیط زیست و انسان.
اسلاید 7 :
تقطیر
اسلاید 9 :
در تقطیر به آب خام آنقدر حرارت داده می شود که به صورت بخار درآید وسپس بخار حاصله را میعان کرده تا آب تقریبا عاری از هرگونه ناخالصی ناشی از نمک ها بدست می آید. بنابراین در تقطیر با تغییر فاز روبرو هستیم و بیشتر هزینه تقطیر ناشی از همین تغییر فاز است. به خاطر ساختمان مولکولی آب گرمای نهان تبخیر آن در مقایسه با بسیاری از مایعات به طور چشمگیری بالاست . بنابراین انرژی مورد نیاز و در پی آن هزینه این روش بسیار بالاست.
اسلاید 10 :
یکی از امیدهای بشر در آینده این است که بتوان با استفاده از انرژی خورشیدی هزینه تهیه آب صنعتی به روش تقطیر را به طور چشمگیری کاهش دهد.
از نظر تئوری تقطیر قادر به حذف تمام مواد غیرفرار می باشد اما در عمل به خاطر حمل ذرات مایع توسط بخار ممکن است مقداری مواد جامد و مواد کلوییدی داشته باشیم .در آب تصفیه شده با این روش ، گازهای محلول چون دی اکسید کربن یا آمونیاک می توان وجود داشته باشد.
اسلاید 11 :
الکترودیالیز
اسلاید 13 :
در الکترودیالیز از غشاهایی استفاده می شود که طبیعتی همانند رزین های تعویض یونی دارند. رزین های تعویض یونی بصورت دانه ای هستند اما غشاها به صورت صفحه ای بوده و مقاومت مکانیکی خوبی دارند.
اگر گروه یونی غشا دارای بار منفی باشد آن را غشا کاتیونی و اگر گروه یونی غشا دارای بار مثبت باشد آن را غشای آنیونی می گویند.
اسلاید 14 :
. غشاهای کاتیونی نسبت به کاتیون تراوا می باشند یعنی فقط کاتیون ها می توانند از غشا عبور کنند. غشاهای آنیونی نیز فقط آنیون ها را از خود عبور می دهند.
این روش بیشتر برای آبهای نیمه شور به کار میرود و زمانی که TDS آب از ppm 2000 تجاوز کند غیر اقتصادی می شود. در آب تصفیه شده به این روش ناخالصی های غیر یونی و کلوییدی آب باقی می مانند.
اسلاید 15 :
اسمز معکوس
اسلاید 17 :
یکی دیگر از فرایندهای غشایی مورد استفاده برای شیرین سازی آب اسمز معکوس است خاصیت اسمزی به عبور یک حلال از بخش محلول رقیق به بخش محلول غلیظ از درون یک غشاء نیمه تراوا گفته می شود. در اسمز معکوس با ایجاد فشار مصنوعی به سمت آب شور، جریان آب را ( که در حالت طبیعی از سمت شیرین به سمت شور است) معکوس می کنیم به طوری که آب خالص از غشاء عبور کرده و نمک ها در سمت دیگر می مانند .
اسلاید 18 :
در شکل دیده می شود که در اسمز معکوس مولکول های آب هستند که از غشا عبور می کنند در حالی که در الکترودیالیز یون های ماده حل شده ( ناخالصی ) هستند که از غشا عبور می کنند.
این روش می تواند کل مواد جامد محلول در آب تا نودونه درصد کاهش دهد. در عمل حذف تا نود و پنج درصد معمول است. حذف ویروس ، باکتری و میکروب های دیگر صددر صد است.این روش حتی شورترین آبهای طبیعی را به آب با کیفیت آشامیدنی تبدیل می کند.
اسلاید 19 :
هرجا که حذف مواد آلی اهمیت حیاتی داشته باشد ( مثلا در پزشکی ، داروسازی و صنایع الکترونیک ) روش اسمز معکوس می تواند جایگزین تقطیر شود، با این مزیت که هم اقتصادی تر است و هم سرعت کار بیشتر می باشد. امروزه اسمز معکوس اقتصادی ترین روش برای تهیه آب شیرین از آبهای شور است
اسلاید 20 :
رزین های تعویض یونی
