تبدیل فاضلاب صنعتی و بهداشتی به آب قابل استفاده مجدد یکی از چالش‌های مهم محیط‌زیستی و اقتصادی است. در زیر به چند روش مدرن اشاره می‌کنم:
1. **تصفیه فاضلاب با استفاده از میکروارگانیسم‌ها**:
– این روش شامل استفاده از باکتری‌ها و سایر میکروارگانیسم‌ها برای تجزیه مواد آلی و مواد آلاینده است. فرآیندهای بیولوژیکی مانند تصفیه با راکتورهای بیوفیلم و فرآیندهای تصفیه هوازی و بی‌هوازی از جمله این روش‌ها هستند.
2. **اسمز معکوس (RO)**:
– این فناوری با استفاده از غشاهای نیمه‌نفوذپذیر، نمک‌ها و آلاینده‌ها را از آب حذف می‌کند. اسمز معکوس به‌ویژه برای تصفیه آب‌های شور و صنعتی مؤثر است.
3. **تصفیه پیشرفته (Advanced Oxidation Processes – AOPs)**:
– این روش شامل استفاده از ترکیبات اکسیدکننده قوی مثل ازن، پراکسید هیدروژن یا UV برای تجزیه آلاینده‌ها به ترکیبات بی‌ضرر است.
تصفیه پیشرفته (Advanced Oxidation Processes – AOPs) به مجموعه‌ای از روش‌های تصفیه آب و فاضلاب اشاره دارد که برای حذف آلاینده‌های مقاوم و سمّی از جمله ترکیبات آلی، میکروب‌ها و باکتری‌ها استفاده می‌شود. این فرآیندها معمولاً شامل تولید رادیکال‌های آزاد به ویژه رادیکال هیدروکسیل (•OH) هستند که می‌توانند به طور مؤثری مواد آلاینده را اکسید کنند.
انواع روش‌های AOPs:
- تولید رادیکال‌های آزاد از طریق اشعه UV: در این روش، با تاباندن اشعه ماورای بنفش به محلول‌های حاوی مواد شیمیایی خاص، رادیکال‌های آزاد تولید می‌شود.
- اُزُن‌زنی: در این روش، اوزون (O3) به آب اضافه می‌شود که می‌تواند به رادیکال‌های آزاد تبدیل شده و به حذف آلاینده‌ها کمک کند.
- پروسس‌های فنتونی (Fenton و Fenton-like): در این روش، از هیدروژن پراکسید و نمک‌های آهن برای تولید رادیکال‌های آزاد استفاده می‌شود.
- الکتروشیمیایی: این فرآیند شامل تولید رادیکال‌های آزاد از طریق واکنش‌های الکتروشیمیایی در آب است.
- کاتالیزورهای نوری: استفاده از مواد کاتالیستی که تحت تابش نور فعال می‌شوند تا رادیکال‌های آزاد تولید کنند.
مزایا:
- توانایی بالای حذف آلاینده‌های مقاوم
- کاهش بار میکروبی
- قابلیت استفاده در مقیاس‌های مختلف
تصفیه پیشرفته در بسیاری از صنایع، از جمله تصفیه آب آشامیدنی، تصفیه فاضلاب صنعتی و همچنین در فرایندهای درمانی در محیط‌های بهداشتی کاربرد دارد.
4. **فیلترهای غشایی**:
– استفاده از فیلترهای میکروفیلتراسیون و نانوفیلتراسیون برای حذف ذرات معلق و برخی آلاینده‌های شیمیایی.
5. **فناوری‌های نانو**:
– نانوتکنولوژی می‌تواند به توسعه مواد جدید برای تصفیه آب و حذف آلاینده‌ها کمک کند. نانوساختارها می‌توانند سطح تماس بیشتری را فراهم کنند و کارایی فرآیندهای تصفیه را افزایش دهند.
6. **بازچرخانی آب (Water Recycling)**:
– ایجاد سیستم‌های بازچرخانی آب در صنایع و مجتمع‌های شهری که به‌طور مداوم آب تصفیه‌شده را به سیستم آب‌رسانی برمی‌گردانند.
7. **تصفیه زیستی**:
– استفاده از گیاهان و سیستم‌های طبیعی برای تصفیه فاضلاب که به‌عنوان مثال شامل سیستم‌های ریزآب‌زی می‌شود.
این روش‌ها می‌توانند به بهبود کیفیت آب و کاهش فشار بر منابع آب طبیعی کمک کنند و در نهایت به یک مدیریت پایدار آب منجر شوند.
