آلاینده‌های آب با ترکیب نانو میله طلا و نور خورشید حذف می‌شوند

محققان نانومیله‌های طلا را به‌گونه‌ای طراحی کردند که نور خورشید را جذب کرده و با اثر فتوکاتالیستی مواد آلاینده آب را حذف می‌کند.

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، مقدار کمی آلودگی نظیر آفت‌کش، دارو و یا اسید‌های پرفلرواکتانیک در منابع آبی می‌تواند خطرات زیادی برای سلامت انسان به دنبال داشته باشد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند! این میکروآلاینده‌ها معمولا از مراحل تصفیه آب عبور کرده و وارد سیستم آب شرب می‌شوند.

برخی از فرم‌های تصفیه شیمیایی آب، نظیر روش‌های مبتنی بر اوزون، پراکسید هیدروژن یا پرتوفرابنفش می‌تواند در تصفیه آب بسیار موثر باشند، اما آن‌ها نیز پرهزینه و انرژی‌بر هستند.

مرکز تحقیقات مهندسی نانوسیستم تصفیه آب با استفاده از فناوری‌نانو (NEWT) نانوذرات جدیدی ساختند که می‌تواند به فناوری‌هایی منجر شود که به رفع این محدودیت‌ها کمک می‌کند.

دانشمندان بسیاری از موسسه‌های تحقیقاتی علاقمند به خواص نانوذرات طلا هستند تا از خواص نوری‌گرمایی و فتوکاتالیستی این نانوذرات در بخش درمان یا دیگر حوزه‌ها استفاده کنند.

با این حال، نانوذرات طلا چندان در تصفیه آب مورد استفاده قرار نگرفته‌اند که بخشی از این بی‌توجهی به دلیل مشکل پراکندگی نانوذرات در آب، بدون تثبیت‌کننده‌ها است. در واقع مواد پایدار کننده نانوذرات طلا برای تصفیه آب مناسب نیستند و بدون آن‌ها نیز نانوذرات طلا چندان برای تصفیه کاربرد ندارند.

این گروه تحقیقاتی با طراحی و سنتز نانومیله‌های طلا این مشکل را حل کردند. روی سطح این نانومیله‌های طلا به‌صورت نیمه از پوشش سیلیکا استفاده شده‌است. وجود این نیمه‌پوشش سیلیس اهمیت زیادی دارد چرا که موجب جدا ماندن نانومیله‌ها در آب می‌شود.

جاهونگ کیم در این باره گفت: ما با نانوذرات طلا شروع و سپس راهی برای تثبیت آن‌ها ارائه کردیم. با استفاده از پوشش جزئی، نانومیله‌ها در آب پراکنده می‌شوند و این برای حوزه تصفیه آب بسیار کاربردی است.

نانومیله‌های طلا به شدت نور را جذب و آن را به گرما تبدیل می‌کنند. گرمای تولید شده در یک محل در اطراف نانومیله، از گرم کردن کل آب موثرتر خواهد بود. این روش بسیار کم‌هزینه و تجدیدپذیر است، زیرا در آن از نور خورشید استفاده می‌شود. در این روش، نانومیله‌های طلا نور خورشید را جذب کرده و آب را گرم می‌کند و در نهایت، موجب از بین رفتن آفت‌کش‌ها و مواد دارویی می‌شوند.

منبع: خبرگزاری دانشجو

کلیدواژه: معاونت علمی و فناوری تصفیه آب نانو ذرات نانومیله های طلا نانوذرات طلا نور خورشید تصفیه آب

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۸۵۱۳۲۱۹ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

فیلتر شنی در دستگاه های تصفیه آب صنعتی

به گزارش بازرگانی خبرگزاری مهر، فیلتر شنی کند (فیلتراسیون شنی با سرعت کم)، اولین فرآیند مدرن تصفیه آب، ابتدا توسط جان گیب در پیزلی اسکاتلند در سال ۱۸۰۴ توسعه یافت تا آب خالص برای فرایند رنگ‌زدایی به دست آید. طراحی او توسط رابرت تورن در سال ۱۸۲۷ بهبود یافت. فیلترهای شنی کند در سال ۱۸۴۶ در شرکت بهداشت و آب گوربالز کار می‌کردند و در سال ۱۸۵۲ به دنبال آن همه‌گیری‌های وبا که لندن و سایر شهرهای بریتانیا را در اواسط قرن ویران کرده بود، به یک الزام قانونی تبدیل شد که فیلترهای شنی کند تمام آب استخراج شده از رودخانه تیمز در فاصله ۵ مایلی سنت پاولز را تصفیه کنند. فیلتراسیون شنی با سرعت کم به طور جهانی برای تصفیه آب مورد استفاده قرار گرفت تا زمانی که مشکلات مربوط به کدورت زیاد در آب‌های سطحی باعث توسعه فیلتراسیون شنی با سرعت بالا با تمام پیچیدگی‌های لازم به پیش‌درمان شیمیایی، بازشوئی و سیستم‌های آبشستگی کمک شد. فیلتراسیون شنی با سرعت کم بسیار ارزشمند است، زیرا در یک عملیات ساده، تقریباً تمام تیرگی به همراه بسیاری از مواد آلی موجود در آب اولیه و مقدار قابل توجهی از رنگ از آب حذف می‌شود. مهم‌تر از همه، در بسیاری از شرایط، فیلتر شنی کند توانایی حذف بسیار بالایی از باکتری‌های کلیفرم و شاید تقریباً تمام باکتری‌ها و ویروس‌ها را از آب خام دارد و جدا از فیلتر شنی تند، قادر به حذف کرم‌های انگلی هستند.

فیلتر شنی چست؟

فیلتر شنییکی از ابزارهای حیاتی در صنایع مختلف از جمله پتروشیمی، داروسازی و غذایی است. در سیستم‌های تصفیه آب صنعتی ، استفاده از فیلترهای شنی به عنوان یکی از مراحل اصلی تصفیه، تأثیر قابل توجهی بر کیفیت آب و افزایش عمر دستگاه دارد. در فرآیند تصفیه آب، فیلتر شنی با اعمال فشار، آب را از ذرات معلق مانند گل و لای، شن و ماسه پاکسازی می‌کند و همچنین مانع از فولینگ و گرفتگی ممبران می‌شود. از آنجا که فیلترهای شنی در دستگاه‌های تصفیه آب نقش اساسی دارند، اهمیت و کاربرد آنها در سیستم‌های RO صنعتی برای بهبود کارایی و عملکرد بسیار مهم است.

انواع فیلتر شنی:

فیلتر شنی فلزی: مقصود از فیلتر شنی فلزی این است که فیلتر ساخته شده از ورق کربن استیل، یا به عبارتی ورق سیاه، استفاده می‌شود. ورق سیاه می‌تواند از مدل‌های مختلفی مانند ST۳۷ باشد. به منظور جلوگیری از زنگ زدگی و پوسیدگی ورق فیلتر شنی فلزی، از پوشش مخصوصی به همراه فرایند سند بلاست استفاده می‌شود.

فیلتر شنی عمودی: در فیلتر شنی عمودی یا Vertical Sand Filter، فرایند فیلتراسیون به شکل عمودی انجام می‌شود، به این معنی که محفظه استوانه‌ای فیلتر شنی به صورت عمودی قرار دارد. آب از بالا به داخل وارد شده و از طریق بستر سیلیس عبور می‌کند. فیلتر عمودی برای فیلتراسیون با استفاده از فیلترهای شنی، کربنی و رزینی کاربرد دارد.

فیلتر شنی افقی: فیلتر شنی افقی یا Horizontal Sand Filter در واقع همان فیلتر شنی عمودی است که به شکل افقی قرار گرفته و صفحه نازل در طول فیلتر قرار دارد. این نوع فیلتر افقی برای تصفیه آب با دبی بالای ۸۵ متر مکعب در ساعت مناسب است و به عنوان یکی از روش‌های اصلی تصفیه آب شهری و سطحی، سیستم‌های تصفیه آب صنعتی RO،کشاورزی و غیره استفاده می‌شود. آب از بالا به طول فیلتر شنی وارد شده و از طریق بستر سیلیس عبور می‌کند. بهترین کاربرد برای این نوع فیلتر، استفاده در حذف ذرات معلق و کاهش کدورت آب است، که این موضوع به دلیل آب سطح فعال فیلتر است.

فیلتر شنی استیل: از ورق‌های استیل با خلوص مختلف برای ساخت این نوع فیلتر شنی استفاده می‌شود. عمده‌ترین مزیت آن، عدم پوسیدگی و داشتن طول عمر بالاست. عمده کاربرد این نوع فیلتر در صنایع شیمیایی و دارویی است.

فیلتر شنی فایبرگلاس (Fiber Reinforced Plastic): فیلتر FRP نسل جدیدی از فیلترهای شنی محسوب می‌شوند که به عنوان جایگزینی برای فیلترهای شنی فلزی معرفی شده‌اند.

عملکرد فیلتر شنی

فیلتر شنی از مکانیسم‌های فیزیکی و شیمیایی برای حذف ذرات معلق و آلودگی از آب استفاده می‌کند. در این نوع فیلترها، آب با فشار به داخل یک محفظه وارد می‌شود که در آن لایه‌های مختلفی از مواد فیلتری وجود دارد. این مواد شامل شن، ماسه، کربن فعال، زئولیت و مواد کامپوزیتی است. با عبور آب از این لایه‌های فیلتری، ذرات معلق و آلودگی‌های مختلف به طور مؤثر از آب جدا می‌شوند.

اجزا تشکیل‌دهنده فیلتر شنی

محفظه: بخشی از سیستم فیلتراسیون است که آب را به داخل محفظه می‌رساند و آب تصفیه شده را تولید می‌کند. محفظه فیلتر از اجزا زیر تشکیل شده است:

ورق: فرایند ساخت فیلتر شنی در واقع با تولید یک ورق آغاز می‌شود که در دستگاه رول کن به شکل استوانه شکل می‌گیرد. جنس این ورق می‌تواند از موادی مانند آهن، گالوانیزه، استیل و سایر مواد باشد.

عدسی: قطعه‌ای به نام عدسی فیلتر شنی به سر و ته آن ورق استوانه شده، جوشکاری می‌شود و شکل نهایی فیلتر شنی را تشکیل می‌دهد. عدسی فیلتر شنی نقش توزیع آب و فشار در فیلتر را دارد و انواع مختلفی از آن وجود دارد که شامل عدسی استاندارد (عدسی الپتیکال)، عدسی تخت، عدسی تروسفیکال و سایر انواع می‌باشد.

صفحه نازل: وظیفه این صفحه، جمع‌آوری آب تصفیه شده از کف و نگهداری مواد فیلتری از قبیل سیلیس، کربن، رزین و دیگر مواد فیلتر شنی است.

نازل: نازل فیلتر شنی در کف و در پایین‌ترین نقطه فیلتر قرار دارد. کار اصلی این نازل، جلوگیری از خروج مواد داخلی فیلتر شنی (یا فرار مدیا) و هدایت آب است.

مواد فیلتری: این مواد از ذرات معلق و آلودگی‌های مختلف را از آب جدا می‌کنند و از جنس‌های مختلفی تشکیل شده‌اند که شامل موارد زیر می‌شود:

شن و ماسه: در این نوع فیلترها، ماسه به عنوان ماده فیلتری مورد استفاده قرار می‌گیرد. ماسه، با داشتن سطح بیشتری نسبت به حجم خود، قادر به حذف ذرات معلق بیشتری است.

کربن فعال: از کربن به عنوان یک ماده فعال در فیلتراسیون برای حذف کلر، میکروارگانیسم‌ها، مواد شیمیایی آلیT تری هالومتان‌ها (THMs) و سایر آلاینده‌های استفاده می‌شود.

زئولیت: این نوع فیلترها از زئولیت‌های طبیعی یا مصنوعی به عنوان ماده فیلتری استفاده می‌کنند که دارای خواص جذبی نسبت به آلاینده‌های آب هستند.

سیستم تزریق: این سیستم برای تزریق مواد شیمیایی به آب یا فاضلاب به منظور افزایش کارایی فرایند تصفیه استفاده می‌شود.

سیستم کنترل و نظارت: این سیستم‌ها برای کنترل و نظارت بر عملکرد فیلتر شنی و کنترل پارامترهای مختلف مانند فشار، دما، و جریان آب استفاده می‌شوند.

اهمیت انتخاب فیلتر شنی مناسب قبل از خرید

متأسفانه اغلب این بخش از دستگاه تصفیه آب صنعتی به اندازه کافی مورد توجه قرار نمی‌گیرد. برای جلوگیری از مشکلاتی همچون انتخاب فیلتر شنی با ظرفیت ناکافی یا استفاده از فیلترهای غیر استاندارد، لازم است که کاربران به دقت و با آگاهی از نیازهای خود، فیلتر شنی مناسب را انتخاب کنند. مشکلاتی که معمولاً به دلیل انتخاب اشتباه فیلترهای شنی در دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی پیش می‌آید، شامل عدم انتخاب فیلتر با ظرفیت مناسب، استفاده از فیلترهای غیر استاندارد وجود دارد. از این رو، توصیه می‌شود که پیش از انتخاب و نصب فیلترهای شنی، با کارشناسان شرکت آب پاک سازان و با شماره ۰۲۱۹۱۳۰۱۵۱۶ تماس حاصل فرمایید تا با مشخصات فنی و کیفیت فیلتر شنی تصفیه آب آشنا شوید و یا به سایت https://abpaksazan.com مراجعه نمایید. این اقدام می‌تواند به بهبود عملکرد دستگاه تصفیه آب صنعتی کمک کند.

این مطلب، یک خبر آگهی بوده و خبرگزاری مهر در محتوای آن هیچ نظری ندارد.

کد خبر 6098142