کاربرد نانو در تصفیه آب

زمان مورد نیاز برای مطالعه: 4 دقیقه

کاربرد نانو در تصفیه آب :

به چندین نوع نانو در تصفیه آب میتوانند به نام نانوذره شناخته شوند: نانورس ، زئولیتهای نانوبلوری، پلیمرهای زیستی تنظیمپذیر، درختسانها، ،SAMMS کاتالیزورهای نوری نانومقیاس، نانوذرات تکآنزیمی، ذرات آهن با ظرفیت صفر و ذرات دوفلزی. برخی از این مواد را میتوان بر حسب اندازه به ذره و پودر تقسیمبندی کرد. اصطلاح نانوذره به هر دو ماده اطلاق میشود. نانوذرات دیاکسید تیتانیوم و اکسیدهای آهن در حال حاضر در بازار وجود داشته و در بسیاری از محصولات مصرفی از جمله افزودنیهای غذایی، رنگها، و محصولات آرایشی بهداشتی به کار میروند. نسل جدید نانوذرات مهندسی شده هنوز در مرحله توسعه قرار دارد.

نانورس :

یکی از موارد پر کاربرد نانو در تصفیه آب ، نانورس است که به طور طبیعی در بخش رسی خاک یافت میشود. به نانوذرات لایه ای سیلیکات با ساختار خاص اطلاق میشود که دارای مورفولوژی صفحه ای هستند. این صفحات کوچک به استثنای ضخامتشان که در حدود 1نانومتر است. دارای ابعاد زیرمیکرونی هستند. نانوذرات رس بسته به ترکیب شیمیایی و مورفولوژی به چند دسته از جمله آتاپولگیت مونتموریلونیت ،بنتونیت شکل سدیمی مونتموریلونیت،) کائولینیت ،هکتوریت و هالویسیت تقسیم میشوند. مساحت هر یک از صفحات کوچک حدود چندصد نانومتر مربع و ضخامت آنها یک نانومتر است. این سامانه میکروسکوپی دارای حفراتی در محدوده چند نانومتر بوده و تنها چند لایه مولکولی از آب میتواند به صورت فشرده میان این سطوح صفحه ای قرار گیرد.

مونتموریلونیت که یکی از اجزای بنتونیت محسوب میشود. یک نانوذره رسی بازی و بسیار فعال درمیان مواد نانو در تصفیه آب است که مورفولوژی شبیه کورن فلکس دارد. بنتونیت سدیمی میتواند چند برابر وزن خشک خود آب را جذب نماید. بنابراین میتوان در جذب درجایی که ترکیبات فاضلاب در آلاینده های آب های زیرزمینی و خاک وجود دارند، مفید واقع شود.
چالشهایی که در زمینه استفاده از نانورس در رفع آلودگی آبهای زیرزمینی وجود دارد عبارتند از:

  •  استقرار فرایندهای مناسب برای تزریق و بازیابی این ذرات؛
  • ایجاد جاذبهای شیمیایی مختص آلاینده های مورد نظر روی سطح نانوذرات رس (شاید بتوان از طریق کپسوله کردن نانوذرات رس درون پلیمرهای تخریبپذیری که به عنوان جذبکننده آلاینده عمل میکنند، به این هدف دست یافت)؛
  • جداسازی آلایندهها از نانورس پس از جذب آلایندهها و بازیابی نانوذرات؛
  • امکان استفاده مجدد از نانوذرات رس؛
  • امکان تثبیت فیزیکی آلایندهها به صورت درجا و به دلیل افزایش اندازه نانوذرات رس پس از انجام فرایند جذب

نانوذرات رس تغییریافته با ترکیبات آلی (ارگانوکلی)

رس تغییر یافته با ترکیبات آلی یا همان اُرگانوکلیها که با وارد کردن کاتیونهای آمونیوم چهارتایی میان لایه های صفحات رس شکل میگیرند. مدتهای مدیدی است که به عنوان تغییردهنده های رئولوژی، افزودنی رنگها، جوهرها و لوازم آرایشی بهداشتی، و به عنوان سامانه های رسانشی در رهایش کنترل شده داروها به کار میروند. در سالهای اخیر از این ماده به شکل وسیعی در تولید نانوکامپوزیتهای رس-پلیمر استفاده شده است. این نانوکامپوزیتها مواد هیبریدی آلی-معدنی با ویژگی های مکانیکی، حرارتی، و انسدادی (در برابر گاز) بسیار عالی به شمار میروند. انتظار میرود این مواد در کنترل آلودگی و تصفیه آب مفید واقع شوند.

تغییر نانوذرات رس با ترکیبات آلی در سطح مولکولی امکان جذب محدوده وسیعی از آلاینده های آلی را از آبهای سطحی و زیرزمینی فراهم می آورد. در این مواد یونهای فلزی روی تمام سطوح درونی ساختار بلوری رس با یونهای آلی بزرگتر (همچون یونهای آلکیل آمونیوم و مواد فعال سطحی دیگر) جایگزین شده اند. این تغییر موجب ایجاد تمایل به ترکیبات آلی در نانوذرات معدنی رس شده و جاذبه قوی میان این ذرات و مولکولهای آلی به وجود میآید.  نانو در تصفیه آب

نانوکامپوزیت پلیمر-رس و نانو در تصفیه آب :


محققان آزمایشگاه ملی آرگون یک روش مقرون به صرفه برای تولید نانوکامپوزیتهای پلیمر-رس (PCNها) که کاربردی وسیعی در نانو در تصفیه آب دارد ابداع کرده اند. که با استفاده از آن میتوان تقریباً هر نوع پلیمر تجاری غیرقطبی همچون پلیاولفینها، الاستومرها، و یونومرها را به کامپوزیت تبدیل کرد. این کامپوزیتهای خودفعالشونده به منظور کنترل ویژگیهای مکانیکی و جریانی پلیمرها تولید شده اند. چون این نانوکامپوزیتها نیازی به استفاده از کوپلیمرها یا عوامل پخشکننده گران ندارند. در نتیجه با وجود هزینه پایین عملکرد خوبی از خود نشان میدهند.

با استفاده از فناوری آرگون ذرات رس با مقیاس نانومتری تولید میشوند که هنگام اضافه شدن به یک بستر پلیمری، به طور کامل در آن پخش میگردند. افزودن رس به یک پلیمر میتواند بدون آنکه موجب کاهش زیاد در مقاومت ضربهای یا افزایش محسوس در چگالی پلیمر شود. پایداری حرارتی، سفتی، استحکام و ویژگی انسدادی آن در برابر گازها را بهبود بخشد. همچنین ارگانوکلیهای تولید شده در آزمایشگاه ملی آرگون موجب بهبود عملکرد فراوان در بسیاری از کاربردهای تصفیه ای میشود. از جمله این کاربردها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
حذف روغن، گریس، فلزات سنگین و بیفنیلهای پلیکلره؛
حذف ترکیبات آلی همچون هیومیک اسید و فولویک اسید؛
زدودن ترکیبات آروماتیک چندهستهای و چندحلقهای؛
حذف ترکیبات آلی آبگریز و کلردار که به مقدار بسیار کمی در آب حل میشوند؛
حذف رادیونوکلئوتیدهایی همچون پرتکنتات( 7تکنتات )VIIاز آب

 

 

Rate this post

مقالات پیشنهادی

تصفيه فاضلاب صنايع نساجی

تصفيه فاضلاب صنايع نساجي تصفيه فاضلاب صنايع نساجي که يكي از بزرگترين مصرف كنندگان آب هستند ، بسیارحائز اهمیت است. آب مصرفي در اين صنايع داراي كيفيـت بالايي است. بنابراين در فرايندهاي گوناگون نساجي مقادير قابل توجهي فاضلاب توليد و وارد محيط زيست مي گردد. مقدار مصرف آب در صنايع نساجي حدود 100-200 L به […]

تصفیه فاضلاب صنایع رنگرزی

تصفیه فاضلاب صنایع رنگرزی تصفیه فاضلاب صنایع رنگرزی و نساجی به دلیل بالا بودن مواد آلی و ترکیبات رنگی که غیر قابل تجزیه با روش های مرسوم تصفیه می باشند ، منحصر به فرد می باشد. برای تصفیه فاضلاب صنایع رنگرزی و نساجی و پشم بافی باید ابتدا تشخیص دقیق از کمیت و کیفیت فاضلاب تولید […]

لجن فعال فاضلاب

لجن فعال فاضلاب لجن فعال فاضلاب اجرا کننده عملیات تجزیه بیولوژیکی فاضلاب می باشند. ساختار فلوک های لجن فعال بستگی زیادی به ترکیب فاضلاب ، بار لجن و شرایط بهره برداری از تاسیسات دارد. اندازه ی فلوک های بسیار ریز  حدودا 0.5 میلیمتر است. اندازه فلوک های بسیار درشت حدودا بزرگتر از 1 میلیلیتر است. […]

گندزدايي و فلوئورزني آب

گندزدايي و فلوئورزني آب گندزدايي و فلوئورزني آب در تصفیه خانه آب یکی از مراحل پایانی در تصفیه آب می باشد که فرايند گندزدايي آب آشاميدني به منظور حذف عوامل بيماريزا استفاده مي شوند. در تصفيه خانه هاي آب اين عمل مي تواند در ابتدا يا انتهاي تصفيه خانه انجام گيرد. در گندزدايي در اول تصفيه […]

مشخصات فاضلاب بیمارستانی

مشخصات فاضلاب بیمارستانی دانستن مشخصات فاضلاب بیمارستانی در دامنه تغییرات هر یک از مقادیر زیر که مشخصه فاضلابهای شهری هستند بارز هستند. چرا که بمنظور طراحی فرآیند تصفیه فاضلاب پر اهمیت است. هر چند مصرف سرانه آب در بعضی از اجتماعات آمریکا 500  لیتر است. PH فاضلاب بین 6.8  تا 8  متغیر است. که بستگی […]

روش های جذب فلزات سنگین توسط جاذب ها

روش های جذب فلزات سنگین توسط جاذب ها روش های جذب فلزات سنگین توسط جاذب ها ، يكي از روشهاي حذف فيزيكي يونهاي فلزات سنگين از محيط آبي است. تكنولوژي جذب سطحي به علت انتخاب پذيري بالا، راندمان بالا، اقتصادي بودن و عمليات ساده براي حذف فلزات سنگين مناسب ميباشد. روش جذب سطحي اين مزيت را […]

حذف کروم از پساب های صنعتی

حذف کروم از پساب های صنعتی مواد احیا کننده ای که برای حذف کروم از پساب های صنعتی به کار می رود عبارتند از سولفات فرو ، بی سولفیت – متا سدیم یا دی اکسید سولفور.  سولفات فرو ، بی سولفیت – متا سدیم را می توان به صورت خشک یا محلول به کار برد. SO2 […]

آشغالگیر تصفیه خانه

آشغالگیر تصفیه خانه اولین مرحله در تصفیه فاضلاب ، آشغالگیر تصفیه خانه است که هدف از آن جدا سازی و گرفتن مواد درشت شناور و معلق است. وجود این مواد باعث خسارت دیدن وسایل مکانیکی مثل پمپ ها می شوند. باعث افزایش بار جامدات وارده به واحدها می‌گردد. همراه با جداسازی مواد درشت مقداری از […]

حذف امونیاک از اب

حذف امونیاک از اب فرآيندهاي زيستي اغلب مواقع مهمترين و مؤثرترين فناوري حذف امونیاک از اب و پساب شناخته ميشوند. از دلايل برتري روشهاي زيستي نسبت به ساير روشها ميتوان به هزينه ي عملياتي بالاتر، عملكرد ناهمگون و ناپايدار و مشكلات بهره برداري و نگه داري در روشهاي فيزيكي و شيميايي اشاره كرد. روش زيستي مرسوم […]

سمیت در تصفیه خانه

سمیت در تصفیه خانه سمیت در تصفیه خانه فاضلاب شامل سمیت ناشی از مواد سمی آلی و مواد سمی غیر آلی می باشد. مواد سمی آلی شامل ترکیباتهالوژن ،روغن ها، فنول ها و حلال ها می باشد. مواد غیر آلی سمی شامل آمونیاک ،سولفید ، کلراید ، سیانور و فلزات سنگین است. سميت آمونياك در […]

نظرات کاربران

ارسال دیدگاه
  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید در وب سایت منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • مجموع دیدگاهها: 0
  • در انتظار بررسی: 0
  • انتشار یافته: 0

هنوز دیدگاهی ثبت نشده است.

سوالی دارید؟ منتظر تماس شما هستیم

برای دریافت مشاورۀ رایگان، همین حالا با کارشناسان ما تماس بگیرید