آخرین دستاوردها
خانه - دستاوردها و اختراعات - حذف فلزات سنگین آب به کمک فناوری نانو در کشور

حذف فلزات سنگین آب به کمک فناوری نانو در کشور

محققان کشور با کمک فناوری نانو، فلزات سنگین موجود در آب آشامیدنی را با هزینه‎های کمتر از روش‎های معمول تصفیه کردند. مهندس علیرضا رخشا مدیرعامل شرکت  پیام آوران نانو فناوری فردانگر و مجری طرح در این باره اظهار کرد: بر اثر استفاده‌ی نامتعارف از سفره‌های آب زیرزمینی و کاهش سطح آب در چاه‌ها، حجم عناصر، به ویژه فلزات سنگین در آنها به شدت افزایش یافته است. این امر سبب شده تا بسیاری از آب‌های مورد استفاده در کشور دچار آلودگی ناشی از فلزات سنگین شود. عمده‌ترین این فلزات شامل آرسنیک، آهن، کرم، منگنز، نیکل، کادمیم و سرب است. رخشا در ادامه به لزوم پیشنهاد این طرح و اجرایی کردن آن اشاره و تصریح کرد: وجود آرسنیک با غلظت بالای ۱۰ میکروگرم بر لیتر می‌تواند آثار مخربی برای مصرف کننده داشته باشد. این ماده امکان بروز انواع سرطان در مصرف کننده‌ها را افزایش می‌دهد، به ویژه این که از طریق تماس با پوست نیز جذب بدن می‌شود. در حال حاضر، آب برخی از مناطق کشور بین ۱۰ تا ۲۰ برابر حد مجاز حاوی آرسنیک است.

وی با بیان این که این طرح با عنوان تصفیه آب آشامیدنی از آرسنیک با استفاده از فناوری نانو کاویتاسیون و آلومینای اکتیو با ظرفیت ۴۰ لیتر در ثانیه (۳۴۵۰ متر مکعب در شبانه روز) در استان اردبیل اجرایی شده است، درباره نحوه عملکرد روش مورد استفاده اظهار کرد: در این روش با استفاده از طراحی مکانیکی کانال‌های موجود در راکتور، سرعت مایع در داخل کانال‌ها به چندین ماخ (سرعت صوت) رسیده و پس از کاهش فشار ناگهانی در سیال ریز حباب‌هایی در حد نانومتر به وجود می‌آید. پس از تجمع حباب‌ها در یک محفظه همگی منفجر خواهند شد. رخشا تصریح کرد: در این حالت با انفجار هر حباب حجم زیادی از انرژی آزاد شده و امکان انجام بسیاری از واکنش‌های شیمیایی در دمای معمولی یا راندمان بالا وجود دارد. یکی از مسائل مهم جوامع بشری، آلودگی آب‌های آشامیدنی است. کشور ما نیز، در پی کاهش نزولات جوی و کمبود آب، به ویژه در سال‌های اخیر، از این معضل در امان نبوده است. برای غلبه بر این مشکل می‌توان از فناوری‌های مختلفی کمک گرفت که در بین آنها، فناوری نانو از شیوه‌های نوین رفع آلودگی آب به شمار می‌رود.

در این راستا، حذف آرسنیک از آب آشامیدنی با استفاده از فناوری نانو کاویتاسیون، توسط یکی از شرکت‎های فعال در زمینه توسعه فناوری ساخت نانو مواد در مقیاس صنعتی توسعه پیدا کرده است. این فناوری می‌تواند میزان جذب را در جاذب‌های مورد استفاده افزایش داده و موجب کاهش دو تا سه برابری هزینه عملیاتی واحد تصفیه شود. در دنیا روش‌های مختلفی برای حذف فلزات سنگین از آب وجود دارد که هر کدام دارای مزایا و معایب خاص خود هستند؛ ضمن آنکه ماهیت مواد دیگر موجود در آب برای انتخاب بهترین روش مهم است.

روش اسمز معکوس، رزین‌های تبادل یونی، جاذب آلومینای روش تعلیقی به صورت صنعتی مورد استفاده صنایع مختلف قرار گرفته است. برخی از آنها همچون روش اسمز معکوس در عین کارآمدی، بسیار حساس به کیفیت آب و پر هزینه هستند. برخی دیگر مانند روش رزین تبادل یونی نیز به دلیل وجود عناصر و یون‌های دیگر همچون سولفات، برای بسیاری از مناطق کشور (به دلیل غلظت یون سولفات) نامناسب هستند. با توجه به عناصر و فلزات موجود در آب، استفاده از مواد جاذب آلومینایی برای بسیاری از مناطق کشور مناسب است. در این روش می‌توان ماده جاذب را بازیابی کرده و مجدداً مورد استفاده قرار داد.

این کار توسط مواد اسیدی و بازی انجام می‌شود. افزایش تعداد بازیابی جاذب‌ها، حجم زیادی از پساب آلوده به آرسنیک و مواد معلق را ایجاد می‌کند که خود می‌تواند باعث افزایش هزینه عملیاتی در پروژه شود. استفاده از فناوری نانو کاویتاسیون موجب اکسید شدن ارسنیک سه ظرفیتی (AS III) و تبدیل آن به آرسنیک پنج ظرفیتی (AS V) می‌شود. این ماده قابلیت جذب بسیار بالایی توسط جاذب‌های آلومینایی دارد. عدم کاربرد مواد اکسید کننده شیمیایی موجب افزایش دو تا سه برابری طول عمر جاذب‌ها و در نتیجه کاهش هزینه عملیاتی در این فرایند می‌شود. مواد اکسید کننده شیمیایی موجب کاهش کارایی جاذب‌ها می‌شوند.

شرکت پیام آوران نانو فناوری فردانگر، استفاده از نانو ذرات آهن روی جاذب‌های آلومینایی جهت افزایش میزان جذب و همچنین بالابردن طول عمر و کارایی جاذب‌ها را در دستور کار خود دارد. استفاده از نانو کاویتاسیون با انرژی بالاتر با قابلیت افزایش جذب ارسنیک با مواد جاذب ارزان‌تر از آلومینای اکتیو از دیگر طرح‌های پیشنهادی این شرکت است. این شرکت با استفاده از این فناوری باعث بهبود عملکرد جاذب‌های آلومینایی شده است. این روش برای اولین بار در این حجم به کار گرفته شده است.

ایسنا

لینک کوتاه: http://iranetavana.ir/?p=3566

نظر خود را بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شد.خانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

معادله امنیتی *