شیرین کردن آب با حداقل انرژی

یکشنبه 21 آبان ماه 1385   07:08  جام جم

در هفته های گذشته سمیناری با عنوان افزایش بهره وری و کاهش هزینه های صنایع آب و فاضلاب با استفاده از فناوری های برتر، در دانشگاه تربیت مدرس برگزار شد. بحث و تبادل نظر در ارتباط با فناوری های برتر در زمینه فرآیند تصفیه خانه و با بهره گیری از فناوری غشائ و روشهای بیولوژیکی در چند ساله اخیر شاهد پیشرفت های زیادی بوده است که عمدتا صنایع مورد بحث را با افزایش بازده و راندمان قابل توجه روبه رو کرده است ، به علاوه به واسطه این پیشرفت ها امکان بازیابی فاضلاب و مصرف آن به عنوان مصارف صنعتی فراهم شده است. از سوی دیگر، با توجه به حجم بسیار کم آبهای شیرین در دسترس جهان ، ضرورت به کارگیری فناوری های نو در شیرین سازی آبهای شور بسیار افزایش یافته است که فناوری های جدید در این راستا به پیشرفت های چشمگیری دست یافته اند.توجه به این مباحث ما را بر آن داشت تا با مهندس حسین استوار، دبیر اجرایی این همایش به گفتگو بنشینیم. بحث استفاده از فناوری های برتر در صنایع آب و فاضلاب با رویکرد افزایش بهره وری و کاهش هزینه های این صنایع بر پایه چه مبانی شکل می گیرد؟ بحث به کارگیری روشهای مدرن و جدید براساس استفاده از فرآیندهای مدرن در سیستم های تصفیه آب و فاضلاب و با به کارگیری تجهیزات پیشرفته با هدف کاهش مصرف میزان مواد شیمیایی مصرفی ، هزینه های راهبری و افزایش راندمان تصفیه و استفاده از فناوری های غشائ (ممبران) است. در مبحث فرآیندها مهمترین روشهای طرح شده در سمینار استفاده از فناوری های برتر در صنایع آب و فاضلاب که اخیرا برگزار شد، استفاده از سیستم اولترافیلتر(UF)، نانوفیلتر(NF)، میکروفیلتر(MF) و (R.Oاسمز معکوس) برای جداسازی آلاینده ها از آب است. محدوده حذف ذرات با میکروفیلتر در محدوده 0.1 - 3 میکرون است که با این اندازه غشائ، امکان عبور باکتری ها و ویروس وجود ندارد. محدوده حذف ذرات با اولترافیلتر، برای اولترافیلتر معمولی 0.005 - 0.05میکرون است و اولترافیلتر ریز ذرات تا کمتر از 0.005 را می تواند حذف کند. که اگر به صورت آنگستروم بیان شود، برای حالت اول محدوده 50 - 500 آنگستروم و برای حالت دوم محدوده 20 - 50 میکرون را شامل می شود. به کمک این فیلترها، علاوه بر امکان حذف باکتری ها و ویروس ها، امکان حذف ملکول های پروتئین و آنتی بیوتیک ها نیز وجود دارد. در حالت سوم یعنی سیستم های نانوفیلتر، امکان حذف ملکول های آلی شکر که در محدوده 5 - 10 آنگستروم هستند، وجود دارد. در حالت چهارم یعنی سیستم های اسمزمعکوس ، امکان حذف کلیه یونهای تک ظرفیتی که کمتر از 5 آنگستروم هستند نیز وجود دارد. فناوری های مدرن ارائه شده در دنیا نسبت به گذشته شاهد چه پیشرفت هایی بوده اند؟ در زمینه فرآیند تصفیه خانه و تجهیزات ، پیشرفت های زیادی صورت گرفته است. از جمله با استفاده از ترکیب فناوری غشائ و روشهای بیولوژیکی ، علاوه بر کاهش فوق العاده زیاد در ابعاد زمین مورد نیاز برای تصفیه خانه ، بازده و راندمان تصفیه به گونه ای افزایش یافته است که بازیابی فاضلاب و مصرف آن به عنوان مصارف صنعتی امکان پذیر شده است. همچنین محدودیت های گذشته در ارتباط با تصفیه پاره ای از فاضلاب های صنعتی مشکل ، با وجود فناوری غشائ از میان رفته است و همچنین در بحث تصفیه آب در گذشته به دلیل فشار کارکرد بالا و صرف هزینه های زیاد برای انرژی ، تصفیه و شیرین سازی آب دریا و آبهای شور مشکل بود در حالی که با پیشرفت های حاصله در زمینه ساخت غشائهای جدید، مصرف انرژی برای آب دریا به کمتر از 0.3 کیلو وات ساعت بر متر مکعب رسیده است. آیا این فناوری های برتر بیشتر در صنایع تصفیه آب استفاده می شوند؟ در این صورت چه مزیتهایی دارند؟ این فناوری ها هم در صنعت آب و هم صنعت تصفیه فاضلاب به کار می روند. اما در بحث صنعت تصفیه آب و به دلیل اهمیت موضوع که اگر به میزان آبهای شیرین در دسترس در جهان که حدود 0.1آبهای کل دنیا است مراجعه شود، به کارگیری فناوری های نو در شیرین سازی آب دریا که 97درصد کل آبهای دنیا را شامل می شود، اهمیت ویژه ای دارد. همان گونه که اشاره شد، با استفاده از فناوری های جدید، هزینه تولید آب از حدود 1.1usd.m3به حدود 30 - 40 centusd.m3کاهش یافته است که این امر مرهون به کارگیری فناوری های پیشرفته در تجهیزات و اجزای فرآیند تصفیه آب شیرین کن ها است. روشهای مدرن تصفیه فاضلاب چه مزیتهای زیست محیطی را نسبت به روشهای قدیمی تر داراست؟ مزایای زیست محیطی روشهای مدرن عبارت است از: 1- امکان تصفیه فاضلاب با بازده بیشتر 2- ابعاد زمین موردنیاز کوچکتر 3- میزان مصرف انرژی کمتر 4- امکان تصفیه فاضلاب بسیاری از صنایع مختلف گفتنی است در صنایع آب و فاضلاب ، به کارگیری فناوری های برتر در زمینه ساخت تجهیزات مربوط با مصرف کمتر انرژی ، عمر مفید بیشتر تجهیزات و استهلاک کمتر باعث کاهش هزینه فاضلاب تصفیه شده به ازای هر مترمکعب خواهد شد. مسلما یکی از مباحث مطرح در قالب کاربرد فناوری های برتر در صنایع آب و فاضلاب ، به استفاده مجدد از پساب و رسوبات باقی مانده از این صنایع بازمی گردد. در این ارتباط برایمان بگوئید؟ یکی از مهمترین مباحثی که در این سمینار مطرح شد، به کارگیری روشهای نوین برای بازگشت پساب تصفیه شده و بازگرداندن آن به عنوان مصارف صنعتی بود. در کشور ما اکنون چنین واحدی برای پساب کارخانه روغن کشی از دانه سویا در حال احداث می باشد و با راه اندازی آن امکان تصفیه پساب کارخانه و بازگرداندن آن به عنوان آب تامین کننده خوراک بویلر مطرح است. در پاره ای از مناطق کشور به دلیل کمبود آب ، باید به کمک چنین روشهایی از دور ریز پساب به محیط زیست و آلودگی محیط خودداری کرد و پس از تصفیه ، مجددا پساب تصفیه شده را در بخشهای مختلف صنعتی به کار گرفت. استفاده از مواد شستشودهنده با اثرات مخرب کمتر تا چه اندازه در صنایع آب و فاضلاب ما اجرایی شده اند؟ برای این منظور نیاز به چه اهرمهای مدیریتی و فناوری ها یک داریم؟ همان گونه که گفتم ، در صنایع آب و فاضلاب به مرور، استفاده از روشهای نوین در دستور کار قرار گرفته است و در این زمینه برای تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی از روشهای جدید تصفیه فاضلاب منجمله روش SBRپیشرفته یا C-Techیا C-MEMاستفاده می شود و برای اجرایی شدن نیاز به تغییر روش در تهیه اسناد مناقصات این گونه سیستم ها و به کارگیری مشخصات فنی فناوری های نو در این گونه اسناد فنی است. همچنین با ایجاد اجبار در به کارگیری دانش روز برای پیمانکاران دست اندرکار امکان ورود و انتقال دانش فنی فراهم می شود. در سیستم های صنعتی ، امکان بازیابی مواد با ارزش در فاضلاب به کمک روشهای مطرح شده ازجمله نانوفیلتر مطرح شده به طور مثال در پسابی که دارای فلزات گرانبها یا فلزاتی که قابلیت استفاده مجدد در محلولهای صنعتی را دارند، با استفاده از فناوری های غشای این فلزات در جریان Concentrate، تغلیظ می شوند و مجددا برای استفاده به تانک محلول سازی بازگشت می شوند و فاضلاب عاری از این گونه فلزات به محیط دفع می شود.همچنین یکی دیگر از مباحث مهم در این سمینار، مبحث کنترل فولینگ میکروبی روی غشائهای سیستم های تصفیه آب است. یکی از مشکلات مهم بهره برداران ، چگونگی برخورد با معضل گرفتگی میکروبی (Microbiological Fouling)غشائها است. با متد جدید مطرح شده در زمینه چگونگی شستشوی شیمیایی و ضدعفونی کردن غشائها، از رشد و نمو میکروارگانیسم ها جلوگیری می شود و به این ترتیب از گرفتگی ممبران ها جلوگیری به عمل می آید. همچنین یکی دیگر از عوامل تاثیرگذار بر رشد میکروارگانیسم ها، استفاده از مواد شیمیایی ضدرسوب است که دارای پایه فسفات ها هستند. این گونه مواد به عنوان ماده مغذی برای رشد و نمو باکتری ها مطرحند و باعث افزایش سرعت تکثیر آنها می شوند. لذا یکی دیگر از راهکارها استفاده نکردن از مواد شیمیایی ضدرسوب بر پایه فسفات ها و جایگزینی آنها با مواد با پایه فسفونات ها است. پونه شیرازی