تصفیه آب با فیلتر گرافن

پسماندهای صنعتی و کشاورزی از منابع اصلی آلودگی آب به شمار می روند. در کشورهای در حال توسعه، 80 درصد فاضلاب به طور مستقیم و بدون تصفیه به منابع آب ریخته می شود. طبق گزارش سازمان ملل، سالانه 3.5 میلیون نفر در نتیجه مستقیم تامین آب از منابع آلوده، جان خود را از دست می دهند.
تصفیه آب شامل ته نشینی، فیلتراسیون، هوادهی، تصفیه خورشیدی، کلرزنی و جوشاندن است. جدیدترین فناوری‌ها شامل روش‌های اولترافیلتراسیون (UF)، اسمز معکوس (RO) و نمک‌زدایی می‌شود. کربن همچنین یک جزء ضروری در سیستم تصفیه‌ آب به شمار می رود. در حال حاضر کارشناسان و محققان، تحقیقات خود را بر روی ماده موثر دیگری به نام ” گرافن ” متمرکز نموده اند که شکل دیگری از کربن است. در این مطلب موضوع ” تصفیه آب با فیلتر گرافن ” را مورد بررسی قرار می دهیم.

سیستم تصفیه آب با فیلتر گرافن

دانشمندان طی چند سال اخیر توانسته اند سیستم‌های تصفیه آب پیشرفته را توسعه دهند. آن ها به کمک گرافن توانستند، آلاینده‌های بسیار خطرناک موجود در آب را که با فناوری‌های قبلی به طور موثر حذف نمی‌شدند، حذف نمایند.

گرافن چیست؟

در سال 2004 ، گرافن با ترکیبی خاص از اتم های کربن و هیدروژن به شکل لانه زنبوری مورد توجه قرار گرفت. این ماده از استحکام کششی خوبی برخوردار است و رسانایی الکتریکی ایده آلی دارد.

ویژگی‌هایی که گرافن را برای تصفیه‌ آب منحصر به‌ فرد می‌سازد، شامل موارد ذیل می باشد:

• مساحت سطحی زیاد
• سمیت سلولی کم تا ناچیز
• خواص شیمیایی قابل تنظیم

نکته مهم این است که گرافن را می توان به راحتی با حداقل تغییرات شیمیایی، مورد استفاده مجدد قرار داد.

فیلتراسیون – تصفیه آب با فیلتر گرافن

غشاهای اکسید گرافن می توانند در هنگام برخورد با مایعات و گازها یک سد کامل ایجاد کنند. آن ها می توانند به طور موثر حلال آلی را از آب جدا کرده و آب را از مخلوط گاز تا حد استثنایی حذف کنند. حتی ثابت شده است که آن ها هلیوم، سخت ترین گازی که می توان آن را مسدود کرد، متوقف می سازند.

مواد مبتنی بر گرافن از گرافن، اکسید گرافن و اکسید گرافن احیا شده تشکیل شده‌اند – که همگی خانواده گرافن را تشکیل می‌دهند که ساختار مشابهی دارند اما در ناحیه sp2 عمدتاً و گروه‌های سطحی متفاوت هستند. ظرفیت جذب این مواد بیشتر از مواد سنتی مانند کربن فعال و رزین ها و همچنین نانولوله های کربنی می باشد.

گرافن به دلیل ” ضخامت بسیار نازک برای حفظ راندمان شار بالا، استحکام مکانیکی زیاد برای مقاومت در برابر فشارهای بالا، پایداری شیمیایی و حرارتی عالی ” امکان طراحی و ساخت غشا را میسر می سازد. این غشا از عوامل بالقوه در فرآیند تصفیه آب به شمار می رود.

خصوصیت جالب توجه گرافن چیست؟

در میان صفات قابل توجه گرافن، آب هراسی (آب گریزی) آن یکی از مفیدترین صفات این ماده برای تصفیه آب است. گرافن به طور طبیعی آب را دفع می کند، اما هنگامی که منافذ باریکی در آن ایجاد می شود، نفوذ سریع آب را امکان پذیر می سازد.

این موضوع سبب شد تا ایده نمک زدایی از آب به کمک گرافن به ذهن دانشمندان خطور کند. این موضوع پس از ساخت ریز منافذ گرافن قوت گرفت و ورقه های گرافن (با سوراخ های مینیاتوری) به عنوان روشی برای تصفیه آب مورد مطالعه قرار گرفت.

این ورقه ها می توانستند به مولکول های آب اجازه عبور دهند، اما عبور آلاینده ها و مواد را مسدود می سازند. وزن و اندازه کوچک گرافن می تواند به ساخت یک نسل سبک وزن، کم مصرف و سازگار با محیط زیست از فیلترهای آب و همچنین آب شیرین کن ها کمک شایانی نماید.

نمک زدایی با Graphene

استفاده از گرافن در نمک زدایی آب از طریق تقطیر غشایی مزیت هایی دارد. این مزیت ها عبارتند از :

• نرخ دفع نمک بالا با ظرفیت حذف آلاینده های مختلف
• قابلیت ضد رسوب

آب شور درون «نانوکانال‌هایی از دانه‌های گرافن چندلایه، ناهماهنگ و تا حدی همپوشانی شده» نفوذ می‌کند. مطالعات شبیه‌سازی شده اخیر نشان می‌دهد که این نانو کانال‌ها میان دانه‌های ناهماهنگ به عنوان یک مسیر نفوذ آب موثر عمل می‌کنند. در مقایسه با غشاهای تجاری، غشاهای گرافن دارای شار احتباس بخار آب، نرخ دفع نمک بالا و قابلیت ضد رسوب هستند که برای مشکلات تصفیه آب در فرآیند نمک‌زدایی ضروری می باشند.

سخن پایانی – تصفیه آب با فیلتر گرافن

آب منبعی ارزشمند است و استفاده هوشمندانه از منابع آب و نگهداری آن یکی از مهم ترین و حیاتی ترین چالش های پیش روی بشر است. دانشمندان به طور مداوم به دنبال فن آوری های جدید برای کاهش هزینه فرآیند تصفیه آب می باشند.

تحقیقات زیادی بر روی گرافن برای مصارف مختلف تصفیه آب صورت گرفته است و فناوری جدید نانو گرافن نیز پتانسیل زیادی برای از بین بردن باکتری ها و سایر آلاینده ها دارد.

آرام نازل | فروش انواع نازل فیلتراسیون

واحد تولیدی آرام صنعت ( آرام نازل ) با سال ها تجربه در زمینه سیستم های تصفیه آب با رویکرد استنفاده صحیح و به جا از منابع آبی کشور، با بهره گیری از متخصصین مجرب و دستگاه های صنعتی پیشرفته، اقدام به تولید انواع نازل فیلتراسیون نموده است. این محصولات عبارتند از :

نازل فیلتر شنی  ،،  نازل سختی گیر  ،،  نازل فیلتر کربنی

قیمت های مناسب و کیفیت بالای تجهیزات فیلتراسیون از ویژگی های خرید از واحد تولیدی آرام نازل می باشد!