فناوریهای تصفیه آب و فاضلاب بخش مهمی از تضمین دسترسی به آب آشامیدنی تمیز، جلوگیری یا معکوس کردن آسیب‌های زیست‌محیطی و کمک به کاهش تغییرات آب‌وهوایی با کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای است. برخی از حوزه‌هایی که شاهد نوآوری‌ها و تازه‌واردان زیادی بوده است عبارت‌اند از: استفاده مجدد و چرخش آب، تخریب PFAS و نظارت بر کیفیت آب. با افزایش جمعیت جهانی و گسترش صنایع، تقاضا برای راه‌حل‌های مؤثر تصفیه فاضلاب روبه‌افزایش است.
در این مطلب موضوعات زیر را مطالعه خواهید کرد:
رشد جمعیت جهانی منجر به افزایش تقاضا برای راه‌حل‌های تصفیه آب می‌شود که بیشتر توسط شهرنشینی و گسترش صنعتی تقویت خواهد شد. به این دلایل، استارتاپ‌ها درحال‌توسعه فناوری‌هایی مانند فیلتراسیون غشایی، ضدعفونی با اشعه ماورای‌بنفش، فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته و سیستمهای نظارت هوشمند هستند. این روش‌ها و فناوریهای تصفیه آب و فاضلاب، کارایی و اثربخشی فرایندهای تصفیه آب را بهبود می‌بخشند. همچنین فناوریهای نوین تصفیه آب و فاضلاب برای تأمین آب شهری، تولید، کشاورزی و غیره نیز مفید هستند. تکنیک‌های نمک‌زدایی دسترسی به آب شیرین را در مناطق کم آب بهبود می‌بخشد. همچنین درحالی‌که سیستمهای تصفیه آب مدولار انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری را ارائه می‌دهند. روش‌های تصفیه آب مبتنی بر زیستی به دلیل رویکرد سازگار با محیط‌زیست موردتوجه قرار دارند. در این مقاله به بررسی ۷ مورد از فناوریهای تصفیه آب و فاضلاب خواهیم پرداخت.
نانوفیلتراسیون کارایی فناوریهای تصفیه آب و فاضلاب را افزایش می‌دهد و علاوه بر این، ادغام IoT با سیستمهای نظارت بر کیفیت آب و فناوریهای کارآمد انرژی، عملیات را بهینه و مدیریت سیستمهای پیچیده را آسان‌تر می‌کند. روش‌های سنتی کنترل و پایش کیفیت آب دارای محدودیت‌هایی از نظر دقت، پایش بلادرنگ، کارایی و هزینه هستند. برای مقابله با این مشکلات، استارتاپ‌ها از فناوریهای پیشرفتهای مانند سنجش از راه دور، دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) و الگوریتم‌های یادگیری ماشینی استفاده می‌کنند. این نوآوری‌ها، جمع‌آوری داده‌ها تجزیه‌وتحلیل و تشخیص زودهنگام آلاینده‌ها را امکان‌پذیر می‌سازد و اقدامات پیشگیرانه را تسهیل می‌کند با استفاده از این نوآوری‌ها، آنها همچنین فرایندهای تصفیه آب را بهینه و درعین‌حال کاهش خطرات بالقوه سلامتی را تضمین خواهند کرد.
منابع آب در معرض خطر ذاتی وجود آلاینده‌هایی مانند باکتری‌ها، ویروس‌ها، مواد جامد محلول و مواد آلی هستند. علاوه بر این، فرایندهای غشایی معمولی اغلب از رسوب، نرخ شار کم و مصرف انرژی بالا رنج می‌برند؛ بنابراین، فناوریهای تصفیه آب و فاضلاب به این مسائل از طریق مواد و طرح‌های غشایی جدید می‌پردازند. به‌عنوان‌مثال، غشاهای نانوکامپوزیتی با گزینش‌پذیری و مقاومت در برابر رسوب‌پذیری افزایش‌یافته امکان بازیابی آب بالاتر و کاهش رسوب‌گیری را فراهم می‌کنند. علاوه بر این، پیشرفت‌ها در پیکربندی‌های ماژول غشایی، مانند غشاهای فیبر مارپیچی و توخالی، باعث بهبود کارایی فرآیند و کاهش مصرف انرژی می‌شوند ادغام بیورآکتورهای غشایی و سیستمهای اسمز پیشرو نیز حذف آلاینده‌ها را افزایش و نیاز به درمان اضافی را کاهش می‌دهد.
کربن فعال، مواد مبتنی بر گرافن و نانولوله‌های کربنی برای ظرفیت‌های جذب و سطح وسیع در تصفیه آب استفاده می‌شوند این مواد مبتنی بر کربن به طور انتخابی طیف گسترده‌ای از آلاینده‌های آب، از جمله ریز آلاینده‌ها و ترکیبات آلی را حذف می‌کنند. علاوه بر این، پیشرفت‌ها و فناوریهای تصفیه در صنعت آب و فاضلاب در تکنیک‌های خالص‌سازی مبتنی بر کربن، مانند اصلاحات سطحی متناسب و عامل‌سازی، قابلیت‌های جذب و گزینش‌پذیری آنها را افزایش می‌دهد توسعه مواد و کامپوزیت‌های مبتنی بر کربن هیبریدی منجر به بهبود عملکرد، بهبود بازسازی و افزایش طول عمر سیستمهای تصفیه آب می‌شود.
راه‌حل‌های فعلی تصفیه آب در حذف آلاینده‌های شیمیایی مانند داروها، آفت‌کش‌ها و آلاینده‌های صنعتی مؤثر هستند. فناوریهای نوین تصفیه آب و فاضلاب در راه‌حل‌های ضدعفونی آب با معرفی تکنیک‌های پیشرفته (برای اکسیداسیون و تخریب شیمیایی) به این مسائل می‌پردازند فناوری‌هایی مانند فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته (AOPs) و گندزدایی الکتروشیمیایی در صنعت تصفیه آب بیشتر به چشم می‌خورند. AOPها از اکسیدان‌های قدرتمندی مانند ازن، پراکسید هیدروژن و اشعه ماورای‌بنفش (UV) برای تجزیه و حذف آلاینده‌های شیمیایی استفاده می‌کنند. به طور مشابه، روش‌های ضدعفونی الکتروشیمیایی، از جمله اکسیداسیون الکتروشیمیایی و الکترو کلر، از جریان الکتریکی برای تولید گونه‌های واکنش‌پذیر استفاده می‌کنند همچنین آنها می‌توانند طیف وسیعی از آلاینده‌های شیمیایی را از بین ببرند.
کمبود فزاینده منابع آب شیرین و راه‌حل‌های پایدار برای برآوردن نیازهای روبه‌رشد آب، نیاز به فناوریهای تصفیه آب و فاضلاب را بیشتر می‌کند. پیشرفت‌ها در مواد و طرح‌های غشایی، مانند غشاهای کامپوزیتی لایه‌نازک و غشاهای بیومیمتیک، کارایی نمک‌زدایی را بهبود می‌بخشند. آنها همچنین مصرف انرژی را کاهش و نرخ بازیابی آب را افزایش می‌دهند. علاوه بر این، اسمز روبه‌جلو، تقطیر غشایی و نمک‌زدایی خورشیدی برای بهینه‌سازی بیشتر فرایندهای نمک‌زدایی و کاهش اثرات زیست‌محیطی در حال بررسی هستند.
سیستم‌ها و فناوریهای تصفیه آب و فاضلاب مدولار راه‌حلی قابل‌حمل، مقیاس‌پذیر و قابل‌تنظیم را با استفاده از واحدهای پیش‌ساخته ارائه می‌دهند که حمل‌ونقل، مونتاژ و ادغام آنها آسان است. پیشرفتهای فناوری مدولار شامل ادغام فرایندهایی مانند فیلتراسیون غشایی، اکسیداسیون پیشرفته و تصفیه بیولوژیکی برای حذف مؤثر آلاینده‌ها و بهبود کیفیت آب است. رویکرد مدولار همچنین امکان نظارت، کنترل و نگهداری کارآمد سیستمهای تصفیه آب را فراهم می‌کند.
روش‌های تصفیه مرسوم اغلب برای حذف مؤثر نمک‌ها، جامدات محلول و ریز آلاینده‌ها بدون به خطر انداختن کیفیت کلی آب تصفیه شده تلاش می‌کنند فناوریهای تصفیه آب و فاضلاب در نانوفیلتراسیون با ترکیب مزایای اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون به این مسائل می‌پردازند. غشاهای نانوفیلتراسیون دارای منافذ کوچک‌تری در مقایسه با غشاهای اولترافیلتراسیون هستند. این غشاها امکان حذف یون‌های دوظرفیتی، مولکول‌های آلی و ذرات بزرگ‌تر را فراهم و درعین‌حال مواد معدنی ضروری و املاح کوچک‌تر را حفظ می‌کند
۱- اینترنت اشیا صنعتی چه نقشی در تصفیه آب و فاضلاب دارد؟
فناوریهای تصفیه آب و فاضلاب در IoT با ادغام حسگرها، دستگاه‌ها و تجزیه‌وتحلیل داده‌ها در فرایندهای تصفیه آب، به این مسائل می‌پردازند. IoT امکان نظارت در زمان واقعی پارامترهای حیاتی مانند کیفیت آب، نرخ جریان و عملکرد تجهیزات را فراهم می‌کند.
۲- ادغام‌های کارآمد انرژی چه تأثیری بر تصفیه آب و فاضلاب دارند؟
سیستمهای بازیابی انرژی جزو فناوریهای تصفیه آب و فاضلاب هستند که بیورآکتورهای غشایی و فرایندهای تصفیه ترکیبی مصرف انرژی را کاهش و بازده کلی را افزایش می‌دهند. این سیستم تقاضای انرژی در زمان واقعی، مصرف انرژی را بهینه می‌کنند
۳- فناوریهای تصفیه آب و فاضلاب نوین و استارتاپ‌های تصفیه آب چه مزایایی دارند؟
سیستمهای پیشرفته نظارت بر کیفیت آب و فناوریهای تصفیه آب و فاضلاب مبتنی بر حسگر، تشخیص زودهنگام آلاینده‌ها را ممکن می‌سازد این سیستم‌ها از درمان سریع و مؤثر اطمینان می‌دهد
۴- تأثیر هوش مصنوعی بر تصفیه آب و فاضلاب چیست؟
ادغام هوش مصنوعی و مدل‌سازی پیش‌بینی‌کننده با فناوریهای تصفیه آب و فاضلاب به شرکت‌های آب اجازه می‌دهد تا مشکلات بالقوه کیفیت آب را شناسایی کنند. همچنین راه‌حل‌های مناسب برای دسترسی به تصفیه آب در مناطق دور از دسترس را ممکن می‌سازد
۵- مزیت روش‌های تصفیه مبتنی بر کربن چیست؟
پیشرفت در روش‌های تصفیه مبتنی بر کربن و فناوریهای تصفیه آب و فاضلاب، باعث می‌شود تا محلولهای ضدعفونی آب و فناوری غشایی برای تصفیه آب، میکروارگانیسم‌های مضر، آلاینده‌ها و سایر مواد مضر را از منابع آب حذف کند.
پالایش نفت یکی از مهم‌ترین فرآیندهای صنعتی است که نقش حیاتی در تأمین انرژی و…
در سال‌های اخیر آثار مخربی که با ورود مواد شیمیایی بر تغییرات اقلیمی ایجاد شده،…
کاتالیزورها در صنعت مواد شیمیایی قهرمانان گمنام دنیای صنعتی هستند که نقشی اساسی در تسریع…
کاربرد اسید اولئیک در صنایع مختلف بسیار چشمگیر است. اسید اولئیک یک اسید چرب غیراشباع…
کپسول آتشنشانی یکی از محصولاتی است که به‌جرئت می‌توان آن را در زمره اقلام ضروری…
قبل از پرداختن به کاربرد کالیفون، نیاز است با این ماده آشنا شویم. صمغ کالیفون…