یک استخری در قم هست به نام استخر دریا که از مزایای آن تصفیه آب استخر با همین تکنولوژی یون بود تا جایی که حقیر خبر دارم از قریب به 10 سال پیش به گفته مدیر این استخر آنها مجبور کردند که برای تصفیه آب از کلر استفاده کنند نه یون!!! چرا؟
این روش پیشرفته آب زایندهرود را نجات میدهد
استفاده از آب شیرین توسط کارخانهها و تولید پساب صنعتی، معضلی است که برای حل آن یک فناوری موثر و پیشرو وجود دارد.
گروه علم و پیشرفت خبرگزاری فارس؛ «صنایع آببَر یکی از متهمان خشکی در حوضه زایندهرود هستند» این را کارشناسان محیط زیست میگویند و همین باعث شد برنامهریزیهایی برای کاهش استفاده از آب این رودخانه توسط صنایع در دست اقدام قرار بگیرد.در بحران بیآبی، مصرف آب توسط کارخانهها و صنایع یک معضل جدی است؛ این کارخانهها نهتنها بهصورت مداوم آب شیرین را مصرف میکنند، بلکه این آب به انواع مواد شیمیایی و مضر آلوده میشود و بهصورت پساب، به محیط زیست بر میگردد. این پسابهای صنعتی، آسیبهای جبرانناپذیری به سلامت انسان، آبزیان، کشاورزی و حتی تغییرات اقلیمی وارد میکند. این دو معضل کلیدی – یعنی مصرف بالای آب شیرین و ورود پساب به محیط زیست- یک راهحل موثر دارد: تصفیه مداوم پساب صنعتی و برگرداندن آن به چرخه مصرف کارخانه. در روشهای سنتی تصفیه، روشهای سنتی مانند استفاده از کلر، ازن یا پرمنگنات پتاسیم بهکار گرفته میشوند؛ اما در این روشها اولا مجددا یک ماده شیمیایی به سیستم وارد میشود؛ ثانیا در برخی موارد ماده سمی ثانویه تولید میشود و در نهایت هم قادر به تجزیه آلایندههای مقاوم نیست. همه اینها باعث شده کشورهای پیشرفته دنیا به سمت یک روش ایمن، پاک و با درصد تأثیر بسیار بالا بروند: استفاده از پرتوهای هستهای برای تصفیه پساب صنعتی.
پسابهای صنعتی چه بلایی به سر سلامتی انسان و محیط زیست میآورند؟
طبق گزارش سازمان جهانی بهداشت در سال ۲۰۲۱، آلودگی آب با فلزات سنگین مانند سرب، کادمیوم و جیوه میتواند موجب بیماریهای عصبی، سرطان، و آسیب کلیوی شود. همچنین سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد میگوید پسابهای حاوی ترکیبات سمی یا اکسیژنبر منجر به کاهش اکسیژن محلول در آب، مرگ آبزیان، و تخریب زنجیرههای غذایی میشوند.از طرفی بر پایه یافتههای علمی ، آبیاری با پساب صنعتی به خاک آسیب زده، فلزات سنگین را وارد گیاهان کرده و حاصلخیزی خاک را کاهش میدهد. همچنین تجزیه ترکیبات آلی پسابها در محیط میتواند منبع انتشار گازهای گلخانهای چون متان و دیاکسیدکربن باشد و به گرمایش جهانی دامن بزند. این چالشها نشان میدهند که استفاده از فناوریهای پیشرفته برای تصفیه پساب نه یک انتخاب، بلکه یک ضرورت زیستمحیطی است.
پرتوهای هستهای چطور آب را تصفیه میکند؟
تصفیه پساب با پرتودهی فرآیندی است که در آن از پرتوهای یونساز برای از بین بردن آلایندهها در فاضلاب استفاده میشود. اساس کار این روش بر پایه تولید «رادیکالهای آزاد بسیار واکنشپذیر» در آب است که میتوانند ساختار شیمیایی آلایندهها را تخریب کنند.مراحل کار به این صورت است که ابتدا یک منبع پرتوی مناسب انتخاب میشود؛ یا پرتوی گاما، یا پرتوی الکترونی. پرتو گاما توان نفوذ بالا دارد و برای حجمهای زیاد مناسب است؛ در حالی که پرتوی الکترونی قابلیت کنترل دقیقتر و زمان تابش کوتاهتری دارد. وقتی این پرتوها به مولکولهای آب در پساب تابیده میشوند، باعث شکستهشدن مولکولهای آب و تولید رادیکالهای یونساز میشوند، از جمله رادیکالهای «هیدروکسیل»، «هیدروژن » و «الکترونهای آبهیدراته شده». طبق گزارش آژانس بینالمللی انرژی اتمی، ۲۰۱۹، رادیکال هیدروکسیل بهویژه یکی از قویترین اکسندهها در طبیعت است که میتواند با طیف وسیعی از آلایندههای آلی و معدنی واکنش دهد.
این رادیکالها به آلایندههای پیچیده – مانند فنولها، داروها، ترکیبات نفتی، رنگها، آفتکشها و حتی ویروسها و باکتریها – حمله میکنند و آنها را به مولکولهای سادهتری مانند آب، دیاکسیدکربن و یونهای غیرسمی تبدیل میکنند. در نتیجه پس از پرتودهی، پساب بهطور قابلتوجهی از نظر شیمیایی خنثی و از نظر زیستی ایمنتر میشود. در بیشتر موارد، مواد مضر تا بیش از ۹۵٪ کاهش مییابند و آب قابل استفاده مجدد یا دفع ایمن میگردد. طبق مستندات علمی جهانی، پرتودهی توانایی حذف مؤثر طیف وسیعی از آلایندهها را دارد؛ از جمله: آلایندههای آلی مقاوم مثل فنولها، آنتیبیوتیکها، ترکیبات دارویی؛ آلایندههای غیرآلی مثل نیتریت، نیترات، سیانیدها؛ پاتوژنها شامل ویروسها، باکتریها، انگلها و نیز حذف ترکیبات مؤثر در بوی بد و رنگ نامطلوب پساب.
چه مزیتهایی به روشهای سنتی دارد؟
در فرآیند تصفیه فاضلاب، هدف اصلی کاهش یا حذف مواد آلایندهای است که برای محیطزیست یا سلامت انسان خطرناکاند. در این زمینه، روشهای سنتی مانند استفاده از کلر، ازن یا پرمنگنات پتاسیم سالهاست بهکار گرفته میشوند. اما هر یک از این روشها، علیرغم اثربخشی، با چالشهایی همراهاند که پرتودهی توانسته راهحلی نوین و کارآمد برای آنها ارائه دهد. مهمترین این چالشها از این قرار است:اول اینکه در روشهای شیمیایی سنتی، برای نابودی میکروارگانیسمها یا اکسید کردن آلایندهها، مواد شیمیایی خاصی به فاضلاب اضافه میشود. مثلاً: کلر برای گندزدایی (ضد باکتریها و ویروسها)؛ ازن برای اکسایش ترکیبات آلی پیچیده؛ پرمنگنات برای از بین بردن برخی آلایندههای خاص. اما پرتودهی با استفاده از پرتوهای یونساز (مانند پرتوهای الکترونی یا گاما) نیازی به افزودن هیچ مادهای ندارد. تنها با تاباندن پرتو به آب، واکنشهای شیمیایی درون خود مولکولهای آب آغاز میشود و این ویژگی، نهتنها از نظر زیستمحیطی ایمنتر است، بلکه هزینه نگهداری و انتقال مواد شیمیایی را نیز کاهش میدهد.
دوما یکی از مشکلات رایج در استفاده از کلر، تولید ترکیبات سمی مانند «تریهالومتانها» یا «هالواستیک اسیدها» است. این ترکیبات زمانی شکل میگیرند که کلر با مواد آلی طبیعی موجود در فاضلاب واکنش میدهد و در بلندمدت برای سلامت انسان (مثلاً افزایش ریسک سرطان یا اختلالات هورمونی) خطرناکاند. در مقابل، پرتودهی چنین ترکیباتی تولید نمیکند. همانطور که گفته شد تابش پرتو باعث تجزیه مستقیم آلایندهها یا تولید رادیکالهای آزاد (مثل هیدروکسیل رادیکال) میشود که آلایندهها را به مولکولهای بیضرر مانند آب، دیاکسید کربن یا نیتروژن تبدیل میکنند؛ بدون هیچ پسماند شیمیایی مضر.چالش سوم در روشهای سنتی، اثربخشی بر آلایندههای مقاوم است. یکی از مزیتهای مهم پرتودهی، قدرت نفوذ بالا و توانایی تخریب ترکیباتی است که در برابر روشهای شیمیایی یا زیستی مقاوماند. مثلاً آنتیبیوتیکها، مواد آلی فرار ، رنگهای صنعتی، پسماندهای دارویی و شیمیایی خاص. این ترکیبات گاهی در روشهای سنتی تصفیه، فقط تا حدی کاهش مییابند یا نیاز به ترکیب چند روش دارند. اما در پرتودهی، بهویژه با استفاده از پرتوهای الکترونی با انرژی بالا، این ترکیبات بهصورت مؤثر تجزیه میشوند. همین ویژگی باعث شده تا در کشورهایی مانند کرهجنوبی، از پرتودهی برای تصفیه پسابهای بسیار آلوده مانند پساب صنایع نساجی استفاده شود.در نتیجه روش پرتودهی، برخلاف روشهای سنتی، ایمنتر، پاکتر و مؤثرتر است؛ چرا که هیچ ماده شیمیایی به سیستم وارد نمیشود. هیچ ماده سمی ثانویهای تولید نمیشود. آلایندههای مقاوم هم قابل تجزیهاند.
تجربه کشورهای پیشرفته در تصفیه آب با پرتودهی
کره جنوبیکره جنوبی یکی از کشورهای پیشرو در استفاده از فناوری پرتودهی برای تصفیه پسابهای صنعتی است. این کشور از اوایل دهه ۲۰۱۰، با همکاری نزدیک با آژانس بینالمللی انرژی اتمی و مؤسسه تحقیقاتی علوم و فناوری هستهای کرده، پروژهای بزرگ را برای کاهش آلایندههای شیمیایی مقاوم در صنایع نساجی و پتروشیمی آغاز کرد.در این پروژه، از تابش الکترونی با شتابدهنده صنعتی استفاده شد. هدف پروژه، حذف آلایندههای آلی مقاوم در فاضلاب کارخانههای رنگرزی بود؛ آلایندههایی که معمولاً با روشهای سنتی تصفیهخانهها قابل حذف نیستند. در این آزمایش، پساب صنعتی ابتدا از یک واحد پیشتصفیه عبور داده میشد و سپس به اتاق پرتودهی با پرتو الکترونی هدایت میشد. طبق گزارش رسمی آژانس بینالمللی انرژی اتمی، نتایج بسیار چشمگیر بود: کاهش ۹۰ تا ۹۵ درصدی رنگ و اکسیژنخواهی شیمیایی تنها در چند دقیقه، غیرفعالسازی کامل باکتریهای بیماریزا بدون نیاز به کلرزنی، عدم تولید لجن یا پسماند ثانویه سمی.
چینچین با پشتیبانی آژانس بینالمللی انرژی اتمی، در حال بهرهبرداری بزرگترین تصفیهخانه صنعتی جهان با فناوری اشعه الکترونی است. این تأسیسات در کارخانه نخبافی گوانهوا قرار دارد و ظرفیت تصفیه روزانه ۳۰ میلیون لیتر پساب صنعتی را دارد، که معادل صرفهجویی سالانه ۴٫۵ میلیارد لیتر آب شیرین برای حدود ۱۰۰٬۰۰۰ نفر است. تکنولوژی آن شامل هفت شتابدهنده الکترونی است و توانسته بیش از ۷۰٪ از حجم پساب را برای استفاده مجدد آماده کند (نسبت به پیش از آن که تنها ۵۰٪ پساب قابل استفاده بود) .
آمریکا این فناوری در آمریکا نیز بهصورت گسترده مورد استفاده قرار میگیرد. اولین پروژه بزرگمقیاس در دهه ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ در شهرهای میامی و ویرجینیا انجام شد. در این پروژهها از پرتوی الکترونی برای از بین بردن مواد شیمیایی سمی در فاضلاب استفاده شد. نتایج نشان داد که بیش از ۹۹ درصد آلایندهها با این روش حذف شدند، که موفقیت چشمگیری بود و نشان داد پرتودهی میتواند گزینهای مؤثر برای تصفیه آب باشد. یکی از چالشهای بزرگ در تصفیه فاضلاب، موادی هستند که بهسختی تجزیه میشوند، مثل ترکیباتی به نام PFAS»» که به مواد شیمیایی ابدی معروفاند یا «۱٬۴-دیوکسان» که در صنایع مختلف استفاده میشود. پژوهشگران آمریکایی، از جمله در دانشگاه فناوری ویرجینیا و دانشگاه جانز هاپکینز، آزمایشهایی انجام دادند و متوجه شدند پرتودهی میتواند تا ۹۰ تا ۹۹ درصد این مواد خطرناک را از آب حذف کند. این در حالی است که بسیاری از روشهای شیمیایی سنتی، برای این کار مؤثر نیستند. همچنین در مؤسسه معروف «فرمیلب» نیز یک سیستم جدید طراحی شده که میتواند روزانه بیش از ۴۵ میلیون لیتر آب آلوده را با پرتودهی تصفیه کند. این سیستم از شتابدهندهای بسیار قوی استفاده میکند و برای استفاده صنعتی در مقیاس بزرگ طراحی شده است.
ژاپندر ژاپن از دهه ۱۹۹۰، پروژههایی با انرژی بالا برای تصفیه آب صنعتی و بهداشتی با پرتودهی انجام شده که نتایج مثبتی داشتهاند. آزمایشهای صنعتی پرتودهی با شتابدهنده الکترونی در ژاپن به اوایل دهه ۱۹۹۰ بازمیگردد. در یکی از پروژههای بزرگ در منطقه تاکاساکی، این فناوری در مقیاس پایلوت–صنعتی روی تصفیه پساب کارخانههای نساجی و پالایشگاهی پیادهسازی شد. سیستم شتابدهنده با انرژی ۱.۵ تا ۲ مگاالکترونولت توانست در مقیاس روزانه صدها تا هزاران مترمکعب پساب را تابش داده و ضمن کاهش قابلتوجه رنگ و COD، باکتریها و ویروسها را نیز غیرفعال کند مطالعات میدانی در این پروژه نشان داد پساب پس از پرتودهی تا ۹۰–۹۵٪ از آلایندههای آلی پاک شده و قابلیت تصفیه بیولوژیکی قابلقبولی پیدا کرد. این موفقیت، ژاپن را به یکی از نخستین کشورهایی تبدیل کرد که فناوری پرتودهی در مقیاس واقعی صنعتی را تجربه کرد
آلمانآلمان نیز در زمینه کاربرد صنعتی پرتودهی، بهویژه با تمرکز روی ترکیب فناوری پرتو الکترونی و ازن، پیشرفته عمل کرده است. مؤسسه فرایونهوفر برای فناوری پرتودهی الکترونی و پلاسما، پروژهای بهنام “ARA” را توسعه داده که در آن، پسابهای حاوی مواد دارویی مقاوم با تابش کمانرژی الکترونی و تزریق ازن پیشتصفیه میشوند. این ترکیب باعث افزایش قابلیت تجزیهپذیری میکروآلایندهها شده و پساب را برای مراحل بیولوژیکی آماده میکند. فرایونهوفر همچنین تجهیزات پرتابل (محمولپذیر) بهرهبرداری از پرتودهی الکترونی در محل کارخانهها تعریف کرده است. این سامانهها برای گندزدایی و از بین بردن میکروآلایندهها طراحی شدهاند و نشان میدهند که پرتودهی میتواند بهصورت گسترده و منعطف در محیطهای صنعتی استفاده شود.
06:53 - 20 خرداد 1404
2 پاسخ
@user1729090184520 خرداد 1404در پاسخ بهگفتمان زیاده . باید اینکار و کرد باید آن کار و کرد هم زیاد شنیدیم. خوشبختانه تا دلتان بخواهد کارشناس داریم در همه زمینه ها. ولی متاسفانه عمل کننده نداریم. همه یاد گرفتیم در هر زمینه ای نظر بدیم.
تازه ترین اخبار
- شهادت دو دانشجوی دانشگاه شهید چمران اهواز
- مرکز مشاوره رایگان در درمانگاه هلالاحمر زنجان راهاندازی شد
- اوضاع مرزی افغانستان و پاکستان محور دیدار مقامات ازبکستان و اروپا
- پیوند اصناف خرمدره با ولایت، جامعه بازاریان در رکاب رهبر معظم انقلاب اسلامی
- «تلاش بیوقفه جوانان خراسان جنوبی در پشتیبانی از مردم با تشکیل شبکه ایران یاران جوان» امیرحسین تلواری، سرپرست معاونت امور جوانان اداره کل ورزش و جوانان خراسان جنوبی، از راهاندازی موکب نان داغ توسط شبکه ایران یاران جوان از ابتدای جنگ خبر داد و گفت که اجرای پروژههایی مانند «کاروان زندگی» نیز در دستور کار است تا خدمات بیشتری به مردم ارائه شود.
- پیشبینی شرایط جوی استان اردبیل
- تشییع پیکر مطهر شهید مدافع وطن سرهنگ پاسدار مجید کاشفی در ملارد
- مشکلی درتامین کالاهای اساسی و آرد در شهرستان مشگینشهر وجود ندارد
- حمله هوایی آمریکایی صهیونی به ۱۱۲ نقطه لرستان
- دسته عزاداری مردم «جعفرآباد مغان» در روز شهادت امام علی(ع)