با شتاب شهرنشینی و افزایش تقاضای عمومی برای آب آشامیدنی باکیفیت{{0}سیستم اسمز معکوس شهریبه یکی از فناوری های کلیدی برای تضمین امنیت تامین آب شهری تبدیل شده است. میتواند آلایندههای مختلف مانند نمکها، فلزات سنگین و مواد آلی را از آب حذف کند و آب آشامیدنی با کیفیت-تولید کند. با این حال، یک-مدت طولانی درد صنعت نیز ظاهر شده است: مدیریت کنسانتره،فاضلاب با غلظت-بالارد شده توسط غشاء در طی فرآیند اسمز معکوس، توجه روزافزونی را به خود جلب می کند. روشهای سنتی دفع نه تنها هزینههای عملیاتی را افزایش میدهند، بلکه منجر به هدر رفتن منابع ارزشمند آب میشوند.
در مواجهه با این چالش، آینده صنعت تصفیه آب در یک مقطع حساس قرار دارد:"فاضلاب صفر" یا"استفاده کامل"? این مقاله به چگونگی تبدیل این "بار" درمانی به "فرصت" می پردازد.
◄ I. درمان کنسانتره: از "بار" تا "فرصت"
در مدل عملیاتی مرسوم سیستم اسمز معکوس شهری، تولید کنسانتره به نظر یک محصول جانبی غیرقابل اجتناب است. این کنسانتره شوری بالایی دارد و تخلیه مستقیم آن میتواند اثرات بالقوهای بر آبهای سطحی یا محیطهای خاک داشته باشد، بنابراین با محدودیتهای نظارتی سختگیرانهای روبهرو میشود. برای هر تصفیه خانه آب آشامیدنی شهری، تصفیه این کنسانتره معمولاً مستلزم هزینه های بالایی برای تبخیر، کریستالیزاسیون یا دفع عمیق است که بدون شک بر بار اقتصادی عملیات آبرسانی می افزاید.
با این حال، از منظری متفاوت،آب غلیظصرفاً "فاضلاب" بی فایده نیست. در واقع،آن است "جوهر غلیظ مواد معدنی" از آب خام.این تغییر در ادراک کل صنعت را به سمت تکامل از حالت ساده سوق می دهدمدل "پایان--درمان لوله".به یک نوآورانهمدل "بازیابی و استفاده از منابع".، یک خط فکری{0} جدید برای ما باز می کند.
► II. نوآوری تکنولوژیک: گامی کلیدی به سوی "فاضلاب صفر"
کاهش حجم کنسانتره اولین و مستقیم ترین و مؤثرترین گام به سوی هدف «ضایعات صفر» است.
► مسیرهای-فناوری بازیابی بالا
در سالهای اخیر،فن آوری های{0}بازیابی بالانمونهای از گردش حلقه بسته-، تغییرات انقلابی در تصفیه آب شهری اسمز معکوس ایجاد کرده است. برخلاف سیستمهای چند مرحلهای سنتی، این فناوریها، از طریق طراحی سیستمهای نوآورانه و حالتهای عملیاتی، به بخشی از کنسانتره اجازه میدهند تا برای پردازش مجدد به قسمت جلویی سیستم بازگردانده شود. این سیستم، از طریق کنترل هوشمند، فلاش های مختصری را زمانی که کنسانتره به شوری معینی می رسد انجام می دهد، در نتیجه به طور موثر پوسته پوسته شدن و رسوب روی سطح غشاء را سرکوب می کند و در عین حال عملکرد پایدار سیستم را تضمین می کند و نرخ کلی بازیافت آب را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. استفاده از این فناوری می تواند به طور قابل توجهی حجم نهایی کنسانتره تخلیه شده را کاهش دهد و فشار وارده بر تصفیه بعدی از منبع را کاهش دهد و به عنوان یک تضمین فنی حیاتی برای دستیابی به نزدیکی عمل کند."تخلیه مایع صفر" (ZLD).
► III. بازیابی منابع: فصل جدید در "معدن" کنسانتره
اگر فناوری بازیابی بالا در مورد "تفریق" است، پس بازیابی منابع ارزشمند از کنسانتره در مورد "افزودن" است، که واقعاً اصل اقتصاد دایره ای "استفاده کامل" را عملی می کند.
◄ استخراج عناصر ارزشمند
کنسانتره سرشار از عناصر معدنی مختلف از جملهلیتیوم, منیزیم, کلسیم، وپتاسیم. با توسعه سریع صنایعی مانند انرژی های نو، ارزش استراتژیک عناصری مانند لیتیوم به طور فزاینده ای برجسته می شود. در حال حاضر،-تحقیقات پیشرفته به طور فعال در حال بررسی فن آوری ها برای استخراج کارآمد و کم هزینه-این عناصر ارزشمند از کنسانتره است. به عنوان مثال،با استفاده از مواد جاذب تخصصی یا غشاهای تبادل یونی انتخابی-، می توان دقیقاً یون های خاص را از محلول نمک پیچیده جدا کرد که مانند یک "الک" عمل می کند. هنگامی که این فناوریها به کاربرد در مقیاس بزرگ دست یافتند، نه تنها هزینه تصفیه کنسانتره را به درآمد تبدیل میکنند، بلکه مسیر جدیدی را برای «معدنسازی شهری» فراتر از سیستم آب شهری باز میکنند و مزایای اقتصادی و زیستمحیطی بیشتری را برای ایجاد یک سیستم RO کارآمد برای آب آشامیدنی فراهم میکنند.
► IV. ادغام چندبخشی: گسترش سناریوهای جدید برای کاربرد متمرکز
علاوه بر استخراج مستقیم عناصر با ارزش-بالا، سناریوهای کاربردی برای کنسانتره را می توان بیشتر در زمینه های دیگر گسترش داد و به یکپارچگی-بخشی دست یافت.
برای مثال در برخی از فرآیندهای تولید صنعتی می توان از کنسانتره به عنوان استفاده کردآب آرایشیاآب پردازش. به خصوص هنگامی که با سایر فن آوری های تصفیه آب مانندسیستم های اولترافیلتراسیون صنعتیکیفیت آب آن میتواند سفارشی-برای پاسخگویی به نیازهای صنعتی خاص باشد و در نتیجه به استفاده آبشاری از منابع آب در صنایع مختلف دست یابد. علاوه بر این، کنسانتره رقیق شده مناسب نیز پتانسیل آن را داردخاکهای قلیایی-شور را اصلاح کنیدتحت شرایط خاص، ارائه یک امکان جدید برایاحیای محیط زیستوتوسعه کشاورزی.
نتیجه گیری
به طور خلاصه، هنگام مواجهه با چالش کنسانتره تولید شده توسط یک سیستم اسمز معکوس شهری، دید ما دیگر نباید به "درمان" و "ترخیص" ساده محدود شود. دستیابی بهکاهش حجم «فاضلاب صفر».از طریق نوآوری های تکنولوژیکی و حرکت به سمت"استفاده کامل"از طریق بازیابی منابع و ادغام{0}}بخشی، انتخاب اجتناب ناپذیری برای توسعه پایدار منابع آب شهری است. این مسیر آینده نه تنها به یک نقطه درد در صنعت میپردازد، بلکه صنعت تصفیه آب را از یک محافظ محیط زیست صرف به یک خالق کلیدی در زنجیره ارزش اقتصاد دایرهای تبدیل میکند.