مقالات تصفیه آب | تصفیه فاضلابنمک زدایی از آب دریا با استفاده از فیلترهای حاوی نانولوله‌های کربنی

تصفیه آب صنعتی و تصفیه فاضلاب صنعتی

اطلاعات تماس با شرکت فرا آب

دفتر فروش : 88477114 & 88436475-021                   دفتر مرکزی : 9-77653008 & 77514585-021              تلفکس:  77514586 & 88478265-021                        ایمیل : Info@fara-ab.com

نمک زدایی از آب دریا با استفاده از فیلترهای حاوی نانولوله‌های کربنی

1,689 تعداد نمایش:
1392/03/23 تاریخ:
در مقاله‌ای که جیسون ریزه، از دانشگاه استراتسلید، در نشریه Physics World به چاپ رسانده است، درباره نقش نانولوله‌های کربنی در نمک‌زدای از آب توضیحاتی ارائه کرده است. او معتقد است این روش می‌تواند راه حلی برای مشکل روز افزون کم آبی باشد.

افزایش جمعیت جهان به شکلی است که تقاضا برای آب تا سال 2030 به میزان تقریبا 30 درصد افزایش می‌یابد. در حال حاضر بیش از یک میلیارد نفر از مردم جهان دچار کمبود آب آشامیدنی هستند. با افزایش 3 تا 6 درجه سانتیگراد دمای زمین، الگوهای بارشی تغییر کرده و این وضعیت بدتر نیز خواهد شد. این گروه تحقیقاتی با مدل سازی کامپیوتری نشان دادند که نانولوله‌های کربنی می‌تواند برای حل مشکل آب و تبدیل آب غیر شرب به آب آشامیدنی کمک شایانی کند.

روش پیشنهادی آنها براساس اسمز است. اسمز پدیده‌ای است که در آن آب به‌طور طبیعی از منطقه‌ای که غلظت نمک در آن کمتر است به منطقه‌‌ای که غلظت نمک در آن بیشتر است حرکت کند. در روش ارائه شده توسط این گروه از اسمز معکوس استفاده شده است.

تصور کنید که یک مخزن بزرگ آب وجود دارد که توسط یک غشاء نفوذپذیر از هم جدا شده است. نیمی از این مخزن با آب قابل شرب و نیم دیگر با آب دریا پر شده است. حرکت طبیعی آب به شکلی است که از ناحیه آب قابل شرب، آب به‌سمت بخش حاوی آب دریا حرکت می‌کند تا از مقدار غلظت املاح در آن بخش کاسته شود. اما در اسمز معکوس، فشار بالایی روی قسمت حاوی آب دریا اعمال می‌شود که این کار فرآیند حرکت آب را معکوس می‌کند. در نتیجه آب از بخش آب دریا به‌سمت بخش آب قابل شرب حرکت می‌کند و در نهایت املاح باقی می‌ماند.

هرچند این روش برای زدودن املاح و مواد معدنی موجود در آب مناسب است اما به شکل قابل ملاحظه‌ای مقرون به‌صرفه نیست زیرا تولید فشاری این چنینی بسیار پر هزینه است. پژوهشگران نشان دادند که نانولوله‌های کربنی دارای نفوذپذیری بالایی هستند به‌طوری که اگر از آنها به‌عنوان غشاء استفاده شود، 20 برابر بیشتر از غشاءهای تجاری موجود در بازار نفوذپذیر خواهند بود که این موضوع هزینه نمک‌زدایی را به‌شدت کاهش می‌دهد. همچنین می‌توان با افزودن گروه‌های عاملی روی نانولوله‌های کربنی، به آنها خاصیت دفع یون‌های نمک را اعطا کرد. 

نویسنده: جیسون ریزه
منبع: سایت ایران نانو

اخبار مرتبط

ازن یکی از اکسید کننده های قوی در تصفیه آب ، تصفیه آب صنعتی و سیستم های ضد عفونی و گند زدایی آب است که در تصفیه آب آشامیدنی ، گلخانه ها ، استخر ها  استفاده می شود. ازن به صورت گاز بوده و در محل استفاده  باید تهیه شود.واکنش ازن در آب در نتیجه دو فرایند متوالی است:

حل شدن در آب - انتقال از فاز گاز و انحلال در مایع
موثر شدن ازن انحلال یافته بر روی اکسید شونده ها
ازن دو فعالیت دارد

منظور از کل مواد جامد محلول در آب است که در برابر مجموع  غلظت همه یون های آب می باشد. واضح است که اگر علظت یون ها بر حسب معادل کربناتی باشند ، علظت یون های مختلف را می توان با هم جمع کرد و مجموع را با کل مواد جامد محلول بیان کرد.

TDS  آب های مختلف در سیستم های تصفبه آب بر حسب ppm  به صورت زیر می باشد.

در اسمز معکوس ، آب خام توسط پمپ به داخل محفظه ای که دارای غشای نیمه تراوا می باشد ، رانده می شود چون تقریبا فقط آب خالص می تواند از غشا عبور کند به این صورت آب تقریبا خالص در یم طرف غشا و آب تغلیظ شده از ناخالصی ها در طرف دیگر خواهیم داشت. اسمز معکوس به صورت پیوسته کار می کند و می تواند TDS آب خام را تا 99% کاهش دهد . در عمل کاهش TDS  تا 95% طبیعی است
حذف باکتریها ، ویروس ها و دیگر میکروبها با اسمز معکوس صد در صداست اما به علت عدم آب بندی کامل سیستم اسمز معکوس مقدار کمی از این ناخالصی ها در آب تصفیه شده ممکن است دیده شود.
این فرایند برای تهیه آب آشامیدنی از آبهایی که حاوی املاح معدنی زیاد و ناخالصی آلی می باشد مناسب است  و حتی قادر است که از آب دریا با 50000ppm ناخالصی و آب های شور ، آب آشامیدنی تهیه کند
برای تصفیه آب های معمولی با TDS حدود 5000 ppm  یا بیشتر اسمز معکوس یک روش کاملا اظمینان  بخش است . اسمز معکوس را می توان در داروسازی و پزشکی جایگزین روش تقطیر ، برای تولید آب خالص و عاری از میکروارگانیسم  ها کرد.
امروزه روش اسمز معکوس اقتصادی ترین فرانید برای تهیه آب آشامیدنی از آبهای مناطق کم آب است 

راهنما و دستور العمل راه اندازی سختی گیر

راهنما و دستور العمل  سختی گیر از نوع رزینی در برج های خنک کننده ، بویلر ها و دیگ ها و ...


برای ورودی دیگ ها و برای گرفتن سختی آب برای جلو گیری از رسوبات در طولانی مدت.


این عمل توسط رزین درون سختی گیر انجام می شود.


در  تصفیه آب صنعتی ، اسمز معکوس یا آب شیرین کن استفاده از پیش تصفیه آب و فیلتراسیون های صنعتی شنی و کربنی پیشنهاد می گردد
فیلتر شنی بمنظور کاهش اندازه دانه بندی املاح آب تا سطح 50 میکرون استفاده می گردد ،فیلتر زغالی یا کربن اکتیو جهت حذف طمع ، مزه ،رنگ . کدورت و نیز حذف کلر آب می باشد
در فرایند سیستم تصفیه آب صنعتی ، اسمز معکوس استفاده از فیلتر های میکرونی جهت کاهش ذرات معلق تا سطح 5 میکرون می گردد
عمده ترين كاربرد دستگاه هاي سختي گير رزيني عبارتند از : 
نرم كردن آب ديگ هاي بخار و مبدل هاي حرارتي 
نرم كردن آب مورد نياز برج هاي خنك كننده و سيستم هاي سرمايشي 
نرم كردن آب مصرفي صنايع رنگسازي و رنگرزي
ذرات مشکل ساز در آب بایستی از آب حذف شوند ، معمولا دارای بار الکتریکی منفی بوده و مواد منعقد کننده مصرفی در تصفیه آب معمولا دارای بار الکتریکی مثبت هستند که بار منفی ذرات معلق در آب را خنثی نموده و رسوب می دهند. تعداد یون های مثبت بعضی از منعقد کننده ها بیشتر از انواه دیگر است . منعقد کننده ها حاوی یون های سه ظرفیتی مانند آلومینیوم و آهن 50 تا 60 مرتبه از منعقد ککننده ها با یون های دو ظرفیتیو 700 تا 1000 برابر ار منعقد کننده های با یون هاییک ظرفیتی موثر تر است
تصفيه آب و تبديل آب غيرقابل‌مصرف به آب شرب از گذشته‌هاي دور يکي از

دغدغه‌هاي اصلي انسان بوده است؛ دغدغه‌اي که به تدريج موجب پديدآمدن

روش‌هايي براي تصفيه آب و جدا کردن ناخالصي‌هاي آن شد. يکي از اين روش‌ها

که قديمي‌ترين روش در اين رابطه است، استفاده از تبخير و تقطير مجدد آب

است. اين روش که در واقع، يکي از مطلوب‌ترين و مطمئن‌ترين روش‌هاي

خالص‌سازي آب به حساب مي‌آيد، مي‌تواند تمام املاح موجود در آب، اعم از

املاح محلول يا غيرمحلول، را از آن جدا کند.
نرم افزار ROSA  ابزاری است برای تخمین عملکرد پایدار سیستم RO یا NF که در شرایط مربوط به طراحی  یا حقیقی استفاده می شود
در یک سیستم اسمز معکوس واقعی ، تفاوت عمکلرد حریانی با مقدار اسمی آن در آمانها  با تلورانس 15% یا هز مقداری که برای این نوع المان مشخص شده است ، می باشد.
ضزیب رسوب حقیقی سیستم نو و پایدار RO  با حداقل 36 المان بین 0.95 تا 1.05 می باشد.TDS اندازه گیری شده حقیقی برای آب تصفیه شده نباید بیش از 1.5 برابر TDS  محاسبه شده باشد.براس سیستم هایی که فقط یک یا تعداد کمی المان ممبران دارند انحراف عملکرد حقیقی اندازه گیری شده از مقدار طراحی شدهی آن به اندازه  انحراف عملکرد همان المان خاص می باشد . اگر عمکلرد اندازه گیری شده به اندازه  کافی به عمکلرد طراحی شده نزدیک نباشد ، با بخش راهنمای عیب یابی را در وب سایت ما ملاحظه نمایید.