کاربردهای نانوتکنولوژی در تصفیه آب های سطحی،زیرزمینی و پساب ها

محورهای موضوعی : آب و محیط زیست

مرجان حسین شاهی بندری ¹ (کارشناس ارشد علوم محیط زیست ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران *(نویسنده مسئول))

تاریخ دریافت : 1390/10/09 تاریخ پذیرش : 1391/03/17 تاریخ انتشار : 1391/04/01

کلید واژه: جاذب های نانو, کاتالیزورهای نانو, نانوتیوب کربن, غشاهای نانو,

چکیده مقاله :

مشکلات متعددی در زمینه تصفیه آب وجود دارد و روش های متداول جوابگوی کلیه نیازهای ما در این زمینـــه نبـــوده و ضعف و کاستی هایی دارد . لذا باید در صدد رفع این کاستی ها برآمد. تحقیق حاضر نگاهی بر آن دارد تا با استفاده از نانو تکنولوژی مشکلات رایج در زمینه تصفیه آب های سطحی، زیرزمینی و پساب ها را برطرف کند. نانوتکنولوژی مهندسی و مهارت استفاده از مواد در مقیاس نانو(nm 100-1 ) است . در این پژوهش چندین روش براساس نانو مورد بررسی قرار گرفت که عبارتند از: نانوتیوب کربن(CNTs): برای حذف اکسیدهای فلزی , ترکیبات آلی و آلاینده های میکروبی فیلتراسیون نانو یا (Nano filtration)NF: حذف یونها و کدورت درمقیاس وسیعتر, گندزایی و نرم سازی فتوکاتالیز خورشیدی که به خاطر استفاده از نور خورشید بسیار ارزان تر از روش های معمول درتصفیه آب بوده و قابل اجرا در مناطق فاقد جریان برق نیز هست. Tio2 (Titanium Dioxide): برای حذف ارگانیسم هایی مثل کلاستریدیوم که در مقابل کلر مقاوم است بسیار کارآمد است. همچنین با کمک نانوتکنولوژی می توان فلزات سنگین، حشره کش ها، علف کش ها، باکتری ها، نیترات، ارسنیک و. . . را از آب های سطحی،زیرزمینی و پساب ها حذف کرد.نتایج حاصله نشان دادند که استفاده ازکلیه روش های ذکر شده بر اساس نانو در تصفیه آب این امکان را می دهد که منابع آبی را حفاظت کرده و کیفیت آن را بهبود بخشیده و نقایص روش های متداول را برطرف ســازیم. به جـرات می توان گفت که نانو تکنولوژی نه تنها کلیه مشکلات موجود در صنعت آب را برطرف می سازد، بلکه بسیار مقرون به صرفه بوده و در هر محلی حتی مناطق دور از دسترس وفاقد جریان برق نیز قابل اجراست.

چکیده انگلیسی:

There are several problems in water treatment and current methods are not responder to our demands in this field and they have weakness and shortage .Thus we should remove these defects.   This article gives a brief overview of the use of nanotechnology to solve the common problems in surface water, ground water and wastewater treatment. Nanotechnology is the engineering and art of manipulating matter at the nanoscale (1-100 nm).  This research examined several procedures based on nano: - Carbon nanotube (CNTs): for removal metal oxides, organic pollutants and biological contaminants. - Nanofiltration: Removal ions and turbidity in larger scale, disinfecting and softening. - Solar photocatalyze which is much cheaper than common methods in water purification and is executable in remote regions without electricity. - Tio2(Titanium Dioxide): is very efficient in  removal organisms such as Clostridium which is resistant against Chlorine. Also it is possible to remove heavy metals, insecticides, herbicides, bacteria, Arsenic, . .. from surface water, ground water and wastewater by Nanotechnology. Conclusion showed that using all mentioned methods based on Nano  in water treatment , gives the opportunity for protecting water supplies and improving its quality and eliminates current methods defects. Nanotechnology not only solves all these problems, but also is inexpensive and executable in everywhere even in remote regions, which are without electricity.

منابع و مأخذ:

1. Harald Krug, 2008, Nanotechnology. Volume 2: Environmental Aspects,  WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim ISBN: 978-3-527-31735-6


2. Nora Savage and Mamadou S. Diallo, 2009, Nanomaterials and water purification: Opportunities and challenges,National Center for Environmental Research, Protection Agency , Materials and Process Simulation Center, Beckman Institute 139-74 California Institute of Technology.           


3. T. Eugene Cloete, Michele de Kwaadsteniet, Marelize Botes and J. Manuel López-Romero, 2010 ,  Nanotechnology in Water Treatment , viii + 196 pp,ISBN 978-1-904455-66-0, Published by: Caister Academic Press,  www.caister.com


4. Keya Sen and Nicholas J. Ashbolt , 2010,Current Technology and Water Applications,c. 310 pp, ISBN: 978-1-904455-70-7


5. John F. Sargent Jr 2011, Nanotechnology and Environmental, Health, and Safety Congressional Research Service,  7-5700,  www.crs.gov


6. http://www.who.int/water_sanitation_health/monitoring/water


7. http://ec.europa.eu/environment/water


8. http://www.nanowerk.com/nanotechnology/reports 101.PDF