روش‌های خالص‌سازی آب با به کارگیری فناوری نانو

پایگاه خبری معدن نیوز- عضو کمیته بانوان معدنکار گفت: نانو، دلالت بر یک واحد بسیار کوچک در علم اندازه گیری دارد. یک نانومتر معادل 9-10 متر یا به عبارتی یک میلیاردم متر است.

نازنین نمازی در گفت‌وگو با پایگاه خبری معدن نیوز بیان کرد: به تازگی با ورود فناوری‌های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راهکارهای جدیدی برای تصفیه آب و نیز آب و فاضلاب‌های صنعتی و کشاورزی معرفی شده و یا می‌شوند.
وی افزود: کاربردهای فناوری نانو در این خصوص عبارتند از نانو فیلترها، نانو فتوکاتالیست ها، مواد نانو حفره ای، نانو ذرات، نانو سنسورها، توانایی‌های این فناوری در تصفیه آب و با توجه به انواع آلودگی‌های نقاط مختلف ایران مورد ارزیابی قرار گرفته است.
نمازی تاکید کرد: در گذشته نه چندان دور اهداف تصفیه خانه‌های آب آشامیدنی کاهش مواد معلق و زدودن عوامل زنده بیماری زا در آب بود که با روش‌های متداول فیلتراسیون و گندزدایی قابل حصول بوده‌اند. اما با افزایش غلظت مواد ریزدانه، ترکیبات ازته، مواد آلی و معدنی و فلزات سنگین به منابع آب روش‌های متعارف جوابگوی نیاز تصفیه خانه‌ها نبوده و لازم است از فرآیندهای به نسبت جدید در تصفیه خانه‌ها استفاده شود.
این کارشناس زمین شناسی تصریح کرد: مفهوم نانوفناوری به اندازه‌ای گسترده است که بخش‌های مختلف علوم و فناوری را تحت تأثیر خود قرار داده و در عرصه‌های مختلف از جمله محیط‌زیست کاربردهای وسیعی یافته است.
وی درباره نانو فیلترها خاطر نشان کرد: تاریخچه نانو فیلتراسیون به دهه 70 میلادی، زمانی که غشاهای اسمز معکوس با فشارهای به نسبت پایین همراه با جریان آب تصفیه‌ای قابل قبول، بسط و توسعه پیدا کردند باز می‌شود. استفاده از فشارهای بسیار بالا در فرآیند اسمز معکوس، اگر چه منجر به تهیه آب با کیفیت بسیار عالی می‌شد، اما به همان نسبت هزینه گزاف انرژی مصرفی عاملی نگران‌کننده به شماره می‌آمد. 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 می‌آمد. از ین رو غشاهای اسمز معکوس با فشار پایین، بعنوان غشاهای نانو فیلتراسیونی شناخته شدند.
نمازی تاکید کرد: هزینه حمل‌ونقل و دفع آن کمتر است و به کمک تجهیزات خاص غشاء‌ها به طور خودکار تمیز می‌شود. در مورد فرآیند نانو فیلتراسیون، هزینه انرژی به مراتب از اسمز معکوس کمتر است. نکته حایز اهمیت در مورد نانو فیلترها نسبت به سایر غشاها، قدرت انتخاب گری در حذف یون هاست.
او ادامه داد: غشاهای نانو فیلتراسیون از دو لایه نازک و متراکم تشکیل می‌شود که عمل جداسازی و لایه محافظ، عمل حفاظت در برابر فشار سیستم را انجام می‌دهد. غشاهای نانو فیلتراسیون معمولاً در دو نوع باردار و غیرباردار موجود هستند. مکانیسم اصلی در حذف ملکول‌های بدون بار، به خصوص ترکیبات آلی بر پایه غربالسازی استوار است.
نمازی تصریح کرد: در حالی که حذف ترکیبات یونی به دلیل بر عم کنش‌های الکتروستاتیک بین سطح غشا و گونه‌های باردار، حذف می‌شوند.