تصفیه آب با فناوری نوین

توسعه فرآیند ایمن و سالم تصفیه آب

در فناوری الکترولیز نمک طعام غشایی با استفاده از نمک طعام و الکتریسته به میزان اندک محصولی برای گندزدایی آب تولید می‌شود. دکتر تقی عبادی، عضو هیات علمی دانشکده عمران و محیط زیست دانشگاه صنعتی امیرکبیر و عضو مرکز رشد دانشگاه امیرکبیر در بخش شرکت‌های دانش‌بنیان درباره فناوری الکترولیز نمک طعام غشایی به جام‌جم می‌گوید: موضوع استفاده از فناوری الکترولیز نمک طعام غشایی از حدود شش سال پیش با ایده گرفتن از دستگاه‌های ساخت کشور آلمان آغاز شد. اکنون این فناوری بومی شده است و تائیدیه سازمان علمی، پژوهشی و صنعتی کشور را دارد و در مرکز رشد دانشگاه صنعتی امیرکبیر این فناوری را توسعه داده و تولید کرده‌ایم.

وی ادامه می‌دهد: این فناوری یک محلول مولتی اکسیدانت قوی تولید می‌کند که سرعت گندزدایی بالایی نیز دارد. این محصول به دلیل استفاده از مواد اولیه که فقط نمک است، در مقایسه با محصولات سنتی که استفاده می‌کنیم هیچ خطری ندارد. فناوری جدید مصارف مختلفی غیر از آب شرب نیز دارد. در صنعت گندزدایی آب استخرها، استفاده از این فناوری باعث گوارا شدن و رفع بوی بد آب استخر می‌شود. همچنین تاسیسات سالم‌تر خواهند ماند و بهره‌برداری از آن آسان‌تر است. از طرفی استفاده از این فرآیند در تامین آب و گندزدایی آب در مواقع بروز بحران مثل زلزله، کم‌آبی، سیل و... کارآمد است. این سیستم قابل حرکت است و با اضافه کردن وسایلی می‌توان آب بهداشتی را از آبی که به صورت آزاد در اختیار است برای تامین جمعیت هدف استفاده کرد.

دکتر عبادی درباره نصب نمونه‌های بومی این فناوری در ایران می‌گوید: استفاده از این فناوری مشکلات کمتری در شبکه توزیع آب و همچنین محل گندزدایی به دنبال خواهد داشت. اکنون چند شهر ایران به این فناوری مجهز شده است. نمونه‌های بومی این محصول در جزیره مینو در استان خوزستان برای جمعیتی حدود 16 هزار نفر، بخشی از سیستم آب شهر آبادان و چند شهر در استان یزد و گلستان وارد فاز بهره‌برداری شده یا در حال بهره‌برداری است. فناوری‌های سنتی مثل کپسول گاز کلر یا پودر کلر مسائل ایمنی دارند، اما این فناوری از لحاظ اقتصادی، ایمنی، بهداشتی و محیط زیستی قابل توجیه است. بنابراین سعی می‌کنیم این فناوری را هر چه بهتر عرضه کنیم و حتی از کشورهای سازنده اولیه هم جلوتر رفته‌ایم و محصول کاملا ایرانی شده است.

مواد و پسابی که از کارخانه‌های تولیدکننده محصولات گندزدا می‌ماند، محیط زیست را آلوده می‌کند و در پخش و انتشار موادی مثل گاز و پودر کلر مشکلات ایمنی به وجود می‌آید و همچنین نشت گاز کلر تمام محیط اطراف خود را تحت تاثیر قرار می‌دهد. بیشتر تصفیه‌خانه‌ها نیز نزدیک مناطق مسکونی است. مواد آلاینده و مواد شیمیایی قابل انتشار در محیط می‌توانند برای محیط زیست که شامل آب، خاک و هوا می‌شود آلودگی‌هایی به وجود آورند. این فناوری علاوه بر کمک به حفظ محیط زیست، امنیت خاطر مصرف‌کنندگان و کارفرمایان را فراهم می‌کند.

بومی‌سازی فناوری تصفیه آب آشامیدنی

در روش‌های سنتی استفاده از گاز یا پودر کلر برای ضدعفونی کردن آب استخرها یا مخازن آب آشامیدنی، احتمال نشت گاز سمی و خفه‌کننده یا انفجار کلر همواره وجود دارد. مجموعه دانش‌بنیان ایده‌گران سورن آب در برج فناوری دانشگاه صنعتی امیرکبیر به تولید سامانه‌های نوین گندزدایی به روش الکترولیز نمک طعام می‌پردازد. حامد رضا فقیهی، مدیر اجرایی این طرح و مدیر تحقیق و توسعه مجموعه، درباره هدف استفاده از فناوری گندزدایی با نمک طعام به جای گاز کلر به جام‌جم می‌گوید: هدف از انتقال فناوری‌های نوین و ارتقای سیستم‌های گندزدایی، جایگزینی این سیستم با روش‌های سنتی مرسوم در کشور، روش کلرزن‌های گازی و پودری است که در تاسیسات آب و فاضلاب استفاده می‌شود. فناوری‌ای که ما استفاده می‌کنیم، روش الکترولیز نمک طعام غشایی است. دو کشور در دنیا از این فناوری استفاده می‌کنند که یکی آمریکا و دیگری آلمان است و اکنون ما سومین کشوری هستیم که نمک طعام غشایی را در کشور بومی‌سازی کردیم.

استفاده از فرآیند آنالیز نمک طعام در ایران

اکنون در دنیا فعالیت‌های گسترده‌ای برای ارائه شیوه‌های جایگزین و روش‌هایی که با احتمال بروز خطر دارند، در حال انجام است و ایران یکی از کشورهای پیشرو در زمینه بومی‌سازی این دانش فنی بوده است. اکنون کشورهای اروپایی این تکنیک را در ابعاد نیمه‌صنعتی اجرا می‌کنند، اما ایران در ابعاد صنعتی و بومی‌سازی این طرح را بخصوص در مناطق محروم آغاز کرده است. فقیهی با اشاره به نمونه‌های بومی راه‌اندازی شده در کشور می‌گوید: با این‌که حجم سرمایه‌گذاری اولیه برای راه اندازی این سیستم نسبتا زیاد است در طول زمان بهره‌برداری، این هزینه‌ها جبران می‌شود، زیرا این دستگاه برای تصفیه هزار لیتر آب، 8 گرم نمک طعام و 14 وات الکتریسیته مصرف می‌کند که قیمت آنها بسیار ناچیز است. این سیستم می‌تواند تصفیه آب را در ظرفیت‌های بسیار کم تا بسیار زیاد انجام دهد و قادر به گندزدایی 350 لیتر آب در ثانیه است که سرعت و حجم قابل قبولی است. فرآیند به این شکل است که ما در الکترولیز نمک طعام چهار ماده گندزدای ازن، دی‌اکسیدکلر، کلر و اکسیژن را تولید می‌کنیم که این ماده فوق‌العاده قوی مولتی اکسیدانت به آب آشامیدنی، آب استخر یا آبی که می‌خواهیم گندزدایی کنیم، تزریق می‌شود. این کار به دلیل قدرت گندزدایی بالایی که دارد، حدود 20 ثانیه زمان می‌برد و در نهایت محیط را ایمن می‌کند.

فقیهی می‌افزاید: در مورد استفاده از گاز و پودر کلر، حدود 45 دقیقه زمان برای گندزدایی لازم است. ویژگی فناوری الکترولیز نمک طعام این است که به محض تولید و به دلیل مولتی اکسیدانت و ازن موجود در محلول می‌توانیم آن را مستقیم داخل شبکه تزریق کنیم. بنابراین ما 45 دقیقه زمان را تبدیل به 20 ثانیه کرده‌ایم.

گندزایی شبکه‌های آب و فاضلاب با نمک طعام

مواد مصرفی دستگاه الکترولیز، نمک طعام و جریان الکتریسیته است. میزان نمک مصرفی با توجه به حجم آب به صورت هوشمند تنظیم شده و به داخل رآکتور دستگاه کشیده می‌شود و پس از گذراندن الکتریسیته و فرآیند الکترولیز، محصول نهایی از دستگاه خارج و در یک مخزن ذخیره می‌شود و برای گندزدایی آب شبکه، مخزن یا استخر مورد استفاده قرار می‌گیرد. فقیهی درباره انواع خطرات نشت گاز کلر توضیح می‌دهد: به لحاظ بحث‌های پدافندی هم گاز کلر خطرهای زیادی دارد و نشت آن حادثه‌ساز است و می‌تواند مشکلات زیادی را به وجود آورد. اولین بمب شیمیایی که هیتلر در جنگ جهانی دوم استفاده کرد، بمب گاز کلر بوده و الان هم داعش برای مسموم کردن مردم بی‌گناه از گاز کلر استفاده می‌کند.

وی می‌افزاید: هدف ما این بود که در درجه اول محیط را ایمن کنیم؛ یعنی سیلندرهای گاز کلر را که در مجاورت مناطق مسکونی است، جمع‌آوری و از این سیستم‌ها و سامانه‌ها استفاده کنیم. شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور هم بخشنامه‌هایی صادر کرده که در آینده با تامین بودجه و منابع مالی بتوان این سیستم را در کل کشور اجرایی کرد. زمان اجرایی شدن این کار به سیاست شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور و بحث تامین بودجه بستگی دارد. باید بودجه‌های عمرانی به موضوعات ایمنی بهداشت، گندزدایی و پدافند تخصیص داده شود. براساس تحقیقات ما بیش از چهار نقطه در کشور است که نیاز به جایگزینی این سیستم‌ها دارد و در یک برنامه ده ساله می‌توانیم سیستم‌ها را جایگزین کنیم. وی یادآور شد، دانشجویان شیمی، برق و الکترونیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر نیز در این طرح برای کمک به بومی‌سازی مشارکت دارند.

سپیده شعرباف