در در ييذرات نانو و نانوفناورذرات نانو و نانوفناوريييينمک زدانمک زدا

ييرويا منصوررويا منصور

آب و فاضالب آب و فاضالب ييشرکت مهندسشرکت مهندسکشورکشور

ييقات و فناورقات و فناورييتحقتحق

معضالت آب در سطح جهانمعضالت آب در سطح جهان

آب شيرين بعد از نفت و الکتريسيته بزرگترين آب شيرين بعد از نفت و الکتريسيته بزرگترين درصد براي درصد براي 7070صنعت در جهان است. که معموال صنعت در جهان است. که معموال

درصد براي صنعت در نظر گرفته درصد براي صنعت در نظر گرفته 1515کشاورزي و کشاورزي و ..مي شودمي شود

درصد آب درصد آب 33درصد آب موجود در جهان شور و درصد آب موجود در جهان شور و 97 97 درصد به درصد به 11شيرين است که از اين ميزان نيز تنها شيرين است که از اين ميزان نيز تنها

..صورت منابع آب شيرين قابل استفاده استصورت منابع آب شيرين قابل استفاده است سال آينده سال آينده 4040انتظار مي رود جمعيت جهان در طي انتظار مي رود جمعيت جهان در طي

.. برابر شود برابر شود22 سال سال 3030--5050از جمعيت جهان در طي از جمعيت جهان در طي بيش از نيميبيش از نيمي

..آينده با مشکل جدي آب رو به رو خواهند بودآينده با مشکل جدي آب رو به رو خواهند بودروس روس ييدها، ودها، ويي آب مانند کلوئ آب مانند کلوئيينده هانده هايي از آال از آالييارارييبسبس

.. بزرگ و ... در اندازه نانو قرار دارند بزرگ و ... در اندازه نانو قرار دارندييها، ملکولهاها، ملکولها

يکي از بزرگترين يکي از بزرگترين کاربردهاي نانوفناوري حلکاربردهاي نانوفناوري حل

کمبود جهاني آب کمبود جهاني آب مشکلمشکل..شيرين استشيرين است

کاربردهاي نانوفناوريکاربردهاي نانوفناوري

..توليد و تصفيه آب )نمک زدايي آب دريا و لب شور(توليد و تصفيه آب )نمک زدايي آب دريا و لب شور(

حذف آلودگي آب) غشاهاي پيشرفته در حذف آلودگي آب) غشاهاي پيشرفته در ..فيلتراسيون آب(فيلتراسيون آب(

توسعه نمک زدايي ) کاهش هزينه هاي برق براي توسعه نمک زدايي ) کاهش هزينه هاي برق براي ..پمپاژ آب از طريق توسعه غشاء(پمپاژ آب از طريق توسعه غشاء(

گندزدايي آب) مواد فتوکاتاليست مانند اشعه ماوراء گندزدايي آب) مواد فتوکاتاليست مانند اشعه ماوراء ..بنفش(بنفش(

بازيافت آب و استفاده مجدد از فاضالب) غشاهاي بازيافت آب و استفاده مجدد از فاضالب) غشاهاي . .پيشرفته در تصفيه فاضالب(پيشرفته در تصفيه فاضالب(

..کيفيت آب و حفاظت از منابع آبکيفيت آب و حفاظت از منابع آب

و بازيافت و استفاده و بازيافت و استفاده يينمک زداينمک زداي در در يي اقتصاد اقتصادييمجدد از آب روشهامجدد از آب روشها

تامين آب جوامعتامين آب جوامع

ظرفيت نصب شده تاسيسات نمک ظرفيت نصب شده تاسيسات نمک 20022002زدايي براساس نوع زدايي براساس نوع IDAIDA ,,

و کيفيت آب خام و کيفيت آب خامفرايندفرايند

ظرفيت جهاني نمک زدايي در ظرفيت جهاني نمک زدايي در --20012001تاسيسات غشايي و گرماييتاسيسات غشايي و گرمايي

19501950

فرايندهاي غشائيفرايندهاي غشائي

MFMF ميکروفيلتراسيونميکروفيلتراسيون

UF UF الترافيلتراسيونالترافيلتراسيون

NF NF نانوفيلتراسيوننانوفيلتراسيون

RORO اسمزمعکوساسمزمعکوس

ED ED ززييالالييالکترودالکترود

EDR EDR ز معکوسز معکوسييالالييالکترودالکترود

فرايندهاي غشاييفرايندهاي غشايي

براي تصفيه آب آشاميدني و يا پيش تصفيه براي تصفيه آب آشاميدني و يا پيش تصفيه به منظور به منظور اسمز معکوس اسمز معکوس از از MFMF وو UFUF قبلقبل

حذف کدورت، جامدات معلق، ويروس، رنگ حذف کدورت، جامدات معلق، ويروس، رنگ ..و برخي مواد آلي به کار برده مي شودو برخي مواد آلي به کار برده مي شود

NF NF ..توانايي حذف سختي آب را داردتوانايي حذف سختي آب را دارد

(Ca(Ca+2+2, Mg, Mg+2+2, SO, SO44-2-2, HCO, HCO33

نرم سازينرم سازي ))--

RO RO ..توانايي حذف يونهاي تک ظرفيتي را داردتوانايي حذف يونهاي تک ظرفيتي را دارد

(Cl(Cl--, Na, Na++) ) نمک زدايينمک زدايي

ED RO NF UF MF اجزا

+ + + + کدورت

+ + + + کريپتو/ژيارديا

+ + + ويروس

+ + TOC رنگ/

+ + طعم/رنگ

+ + + سختي

+ + + سولفات

+ + -/+ TDS

+ + نيترات

+ + فلوريد

+ + آرسنيک

طيف فيلتراسيونطيف فيلتراسيون

MFMF وو UF UF کاربردهايکاربردهاي

گندزدايي آبهاي سطحي و زيرزميني ) توامان گندزدايي آبهاي سطحي و زيرزميني ) توامان ..با کلرزني(با کلرزني(

توليد آب صنعتي از آب سطحي ) حذف جامدات توليد آب صنعتي از آب سطحي ) حذف جامدات ..معلق و کلوييدي(معلق و کلوييدي(

پيش تصفيه آب ورودي به پيش تصفيه آب ورودي به RO RO ووNFNF معموالمعموال ( (توامان با کلرزنيتوامان با کلرزني سيستم هايسيستم هاي ((..

توليد آب از پساب خروجي تصفيه خانه هاي توليد آب از پساب خروجي تصفيه خانه هاي اسمز اسمز فاضالب شهري/ صنعتي )توامان با فاضالب شهري/ صنعتي )توامان با

..معکوس(معکوس(

MF&UF MF&UF نمائي از نحوه راهبري نمائي از نحوه راهبري

سيستم هايسيستم هاي

NF NF // RO RO فرايندفرايند

NFNF / / RORO : :از اجزا ذيل تشکيل شده استاز اجزا ذيل تشکيل شده استسيستمسيستم

..واحد تامين آب وروديواحد تامين آب وروديسيستم پيش تصفيه ) به منظور شستشوي سيستم پيش تصفيه ) به منظور شستشوي

..سطح غشا (سطح غشا (پمپ هاي فشار پمپ هاي فشار BWRO BWRO بار براي بار براي5454--8080و و

SWROSWRO.. ( (برايبرايبار بار 1515--2525قوي ) قوي ) ..مجموعه غشا ) ظروف تحت فشار و غشا ها(مجموعه غشا ) ظروف تحت فشار و غشا ها(

..واحد کنترل و ابزار دقيقواحد کنترل و ابزار دقيق ..واحد تصفيه نهاييواحد تصفيه نهايي

..واحد شستشوي غشاواحد شستشوي غشا

NF&RO NF&RO نمائي از نحوه راهبري سيستم نمائي از نحوه راهبري سيستم

هايهاي

SWRO SWRO از يک سيستم از يک سيستميينمائنمائ

از غشاء سلولز استات اسمز از غشاء سلولز استات اسمز يينمائنمائمعکوسمعکوس

آميد اسمز معکوس آميد اسمز معکوسيي از غشاء پل از غشاء پليينمائنمائ

نتيجه گيرينتيجه گيري

نمک زدايي تجارتي مطمئن و در حال رشدي است. نمک زدايي تجارتي مطمئن و در حال رشدي است. اسمز معکوس بهترين فناوري نمک زدايي در دسترس اسمز معکوس بهترين فناوري نمک زدايي در دسترس

آب، آب، قيمت تمام شده قيمت تمام شده بازدهي انرژي، بازدهي انرژي، بدليل بدليل که که استاست دردر انعطاف راهبري، اثرات زيست محيطي کمتر و ....انعطاف راهبري، اثرات زيست محيطي کمتر و ....

و شرايط بکار برده و شرايط بکار برده مکانهامکانهامحدوده وسيعي از محدوده وسيعي از ..مي شودمي شود

معايب اوليه اسمز معکوس در کارايي و هزينه معايب اوليه اسمز معکوس در کارايي و هزينه سرمايه گذاري آن بوده که در حال حاضر بدليل سرمايه گذاري آن بوده که در حال حاضر بدليل

پيشرفتهاي دائم در خصوصيات فني و قيمت غشاء پيشرفتهاي دائم در خصوصيات فني و قيمت غشاء بسيار کمتر شده است که اين روند کاهشي با بسيار کمتر شده است که اين روند کاهشي با

پيشرفتهاي احتمالي و نويد بخش در مواد غشاء هاي پيشرفتهاي احتمالي و نويد بخش در مواد غشاء هاي جديد، ابزار بازيافت انرژي و در فرآيندهاي جديد، ابزار بازيافت انرژي و در فرآيندهاي

پيش تصفيه پيشرفته مانند کاربرد فرآيندهاي غشايي پيش تصفيه پيشرفته مانند کاربرد فرآيندهاي غشايي ..ترکيبي ادامه خواهد داشتترکيبي ادامه خواهد داشت