همه به منبع آب تمیز فراوان نیاز دارند ، اما همه این آب را ندارند. تلاش های مداوم برای بهبود فرایندهای تصفیه آب در حال انجام است تا تقاضای جهانی رو به آب پاک را تأمین کند.
به طور معمول ، ذرات معلق در آب با استفاده از فیلتراسیون یا رسوب از بین می روند. اگرچه تصفیه آب برای تصفیه آب امیدوار کننده است ، اما هزینه بر است زیرا غشاها باید به صورت دوره ای تعویض شوند و برای تولید فشار لازم به پمپ های کارآمد نیاز است. ته نشینی به غشایی نیاز ندارد اما در عوض از یک نیروی خارجی برای القای تراکم استفاده می کند. در سیستم تعلیق استاتیک ، این می تواند نیرویی باشد که برای مثال در سانتریفیوژ اعمال می شود. با این حال ، در جریان ، استون و همکارانش تشخیص دادند که یک شیب شیمیایی می تواند نیروی لازم را تأمین کند. حل شدن CO 2 در آب باعث H + و HCO 3 می شود -، که می تواند برای تولید یک شیب شیمیایی و یک پتانسیل انتشار در حدود 92 میلی ولت استفاده شود - بسیار بیشتر از پتانسیل تولید شده توسط انحلال نمک های معمول ، مانند NaCl یا KCl. استون توضیح می دهد: "این پتانسیل انتشار بالا می تواند حرکت ذرات باردار معلق در یک مایع را کنترل کند ، بنابراین متوجه شدیم که این روش فرصت هایی را برای تمیز کردن ذرات معلق از آب به روش هایی فراهم می کند که شامل فیلتراسیون سنتی نیست".
این دستگاه که طراحی و تست شده توسط گروه استون شامل یک کانال که در آن جریان سیستم تعلیق آبی است و به یک جریان عرضی CO در معرض 2 . بنابراین شیب غلظت یون ایجاد توزیع مجدد بار در سطح ذرات معلق را ایجاد می کند ، به طوری که آنها در جهتی عمود بر جریان آب حرکت می کنند - اصطلاحا به آن حرکت نفوذی گفته می شود. ذرات در یک طرف لوله جمع می شوند و سپس می توانند با تقسیم جریان در انتهای کانال جدا شوند. استون خاطرنشان می کند: "دیفیوزیوفورز - حرکت مستقیم ذرات در معرض یک شیب غلظت - یک اثر خارج از تعادل است که برای افراد خارج از این زمینه خاص به خوبی شناخته نشده است." "با این حال ، به نظر می رسد یک فرآیند مهم برای کنترل و دستکاری مواد کلوئیدی باشد.
"رویکرد ما ، که از یک میدان عرضی در یک فرآیند جریان مداوم برای دستکاری موقعیت و انتقال ذرات استفاده می کند ، یک نوع مدرن از تقسیم جریان میدان است که به طور سنتی شناخته شده است. تا آنجا که ما آگاه هستیم ، هیچ کس قبلاً پیشنهاد نکرده است که از این شیب های شیمیایی کنترل شده برای حذف ذرات در یک روند جریان مداوم استفاده کنید ، که کلید فکر در مورد حذف ذرات بدون فیلتر است. این روش تصفیه بدون غشا به میزان قابل توجهی کمتر از روشهای فیلتراسیون فعلی استفاده می شود. استفاده موثر از CO 2، یک آلاینده فراوان ، از استفاده از مواد شیمیایی تهاجمی تر برای از بین بردن ذرات زیستی مانند ویروس ها و باکتری ها جلوگیری می کند ، که معمولاً شارژ می شوند و بنابراین به راحتی تحت تأثیر پتانسیل انتشار قرار می گیرند. با این حال ، برخی از س questionsالات بی پاسخ هنوز باقی مانده اند و زمان نشان می دهد که این روش تا چه اندازه مقیاس پذیر خواهد بود و عملکرد آن برای راه حل های پیچیده تر چیست. چیزی که جای تردید نیست این است که جذابیت چنین فرایندی به عنوان بخشی از یک رویکرد پایدار و م toثر در تصفیه آب ، چگونه خواهد بود.
- ۰ ۰
- ۰ نظر
