تحل الجسيمات البلاستيكية الدقيقة في مياه الشرب بنظام معالجة المياه
تشانك هي مورد لمعدات معالجة المياه البلاستيكية الدقيقة في الصين.في عالم اليوم ، حيث أصبحت النفايات البلاستيكية مصدر قلق عالمي ، أثار وجود المواد البلاستيكية الدقيقة في مصادر المياه لدينا إنذارًا كبيرًا. تشكل هذه الأجزاء الصغيرة من البلاستيك ، التي يقل حجمها عن خمسة ملليمترات ، تهديدًا محتملاً لكل من البيئة وصحة الإنسان. مع الحاجة المتزايدة لمياه الشرب النظيفة ، من الضروري فهم الآثار المترتبة على اللدائن الدقيقة والقيود المفروضة على أنظمة معالجة المياه التقليدية في إزالتها. في هذه المقالة سوف نستكشف دور التناضح العكسيأنظمة (RO)وأنظمة معالجة مياه البحر وأنظمة التحليل الكهربائي (EDI) وأنظمة الترشيح الفائق (UF) في إزالة الجسيمات البلاستيكية الدقيقة بشكل فعال من مصادر المياه.
فهم اللدائن الدقيقة
البلاستيك الدقيق عبارة عن جزيئات صغيرة من البلاستيك تأتي من مصادر مختلفة ، بما في ذلك النفايات البلاستيكية وألياف الملابس الاصطناعية ومنتجات العناية الشخصية. يمكن أن يتراوح حجم هذه الجسيمات من ميكرومتر واحد إلى خمسة ملليمترات ، مما يجعل من الصعب اكتشافها دون مساعدة المجهر. وهي تتكون من أنواع مختلفة من البلاستيك ، مثل البولي إيثيلين تيريفثاليت (حيوان أليف) والبولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) والبولي إيثيلين منخفض الكثافة (البولي إثيلين المنخفض الكثافة) والبولي بروبيلين (ص).
يعد وجود المواد البلاستيكية الدقيقة في بيئتنا ومصادر المياه نتيجة مباشرة للأنشطة البشرية. النفايات البلاستيكية ، سواء تم التخلص منها بشكل غير صحيح أو دخلت الممرات المائية من خلال جريان مياه الأمطار ، تجد طريقها إلى الأنهار والبحيرات والمحيطات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن استخدام المواد الاصطناعية في الملابس ومنتجات العناية الشخصية يساهم في التخلص من الألياف البلاستيكية الدقيقة أثناء الغسيل ، مما يؤدي إلى زيادة تلوث مصادر المياه لدينا. يمكن أن تستمر هذه اللدائن الدقيقة في البيئة لمئات السنين وتشكل تهديدًا للحياة المائية وصحة الإنسان المحتملة.
حدود أنظمة معالجة المياه التقليدية
بينما تلعب أنظمة معالجة المياه التقليدية دورًا مهمًا في توفير مياه الشرب النظيفة ، إلا أن لها قيودًا عندما يتعلق الأمر بإزالة الجسيمات البلاستيكية الدقيقة. يمكن أن تحقق محطات معالجة مياه الشرب التقليدية (DWTPs) كفاءة إزالة عالية من 70 إلى أكثر من 90٪ للجسيمات البلاستيكية الدقيقة التي يزيد حجمها عن ميكرومتر واحد. ومع ذلك ، غالبًا ما تفلت اللدائن الدقيقة الصغيرة من عملية الترشيح ويمكن أن تظل موجودة في مياه الشرب المعالجة.
يكمن التحدي في صغر حجم اللدائن الدقيقة ، مما يسمح لها بالمرور عبر الحواجز المادية لأنظمة معالجة المياه التقليدية. طرق الترشيح المستخدمة في DWTPs ، مثل الرمل وفلاتر الكربون المنشط ، ليست مصممة لالتقاط الجسيمات بشكل فعال على نطاق مجهري. نتيجة لذلك ، يمكن أن تبقى الجسيمات البلاستيكية في الماء حتى بعد المعالجة ، مما يشكل خطرًا محتملاً على المستهلكين.
دور أنظمة التناضح العكسي (RO)
اكتسبت أنظمة التناضح العكسي (RO) شعبية كأنظمة فعالة لمعالجة المياه للاستخدام السكني والتجاري. تستخدم هذه الأنظمة غشاءًا شبه نافذ لإزالة الملوثات من الماء ، بما في ذلك اللدائن الدقيقة. المسام الصغيرة للغشاء ، التي تتراوح عادة من 0.0001 إلى 0.001 ميكرومتر ، قادرة على التقاط جزيئات صغيرة مثل اللدائن الدقيقة.
تعمل أنظمة التناضح العكسي (RO) عن طريق الضغط على الماء ، ودفعه عبر الغشاء مع ترك الشوائب خلفه. لا تزيل هذه العملية بفاعلية المواد البلاستيكية الدقيقة فحسب ، بل تزيل أيضًا الملوثات الأخرى ، مثل المعادن المذابة والمواد الكيميائية والبكتيريا. المياه المعالجة التي تمر عبر غشاء التناضح العكسي نظيفة ونقية وخالية من المواد البلاستيكية الدقيقة ، مما يضمن سلامة ورفاهية المستهلكين.
أنظمة معالجة مياه البحر وإزالة الجسيمات البلاستيكية
تلعب أنظمة معالجة مياه البحر دورًا حيويًا في توفير المياه العذبة من مصادر مياه البحر. تستخدم هذه الأنظمة عمليات مختلفة ، بما في ذلك المعالجة المسبقة ، والتحلية ، والمعالجة اللاحقة ، لضمان إزالة الملوثات وإنتاج مياه الشرب النظيفة. عندما يتعلق الأمر باللدائن الدقيقة ، تواجه أنظمة معالجة مياه البحر تحديات مماثلة لأنظمة معالجة المياه التقليدية.
تتضمن مرحلة المعالجة المسبقة لمعالجة مياه البحر إزالة الجسيمات والشوائب الأكبر من خلال عمليات مثل الترسيب والترشيح. في حين أن هذه العمليات يمكن أن تلتقط جزيئات بلاستيكية أكبر ، إلا أن الجسيمات الأصغر قد لا تزال تمر من خلالها. ومع ذلك ، فإن عملية التحلية ، التي تتضمن عادةً تقنية التناضح العكسي ، لديها القدرة على إزالة الجسيمات البلاستيكية الدقيقة من مياه البحر بشكل فعال.
أغشية التناضح العكسي المستخدمة في تحلية مياه البحر لها حجم مسام مماثل لتلك الموجودة في أنظمة التناضح العكسي التقليدية ، مما يجعلها فعالة في التقاط المواد البلاستيكية الدقيقة. عندما تمر مياه البحر عبر الغشاء تحت ضغط عالٍ ، يتم احتجاز المواد البلاستيكية الدقيقة ، مما يضمن خلو المياه العذبة المنتجة من هذه الملوثات. تعمل مرحلة ما بعد المعالجة على تحسين جودة المياه ، مما يضمن إزالة أي جزيئات بلاستيكية متبقية وغيرها من الشوائب.
أنظمة الغسيل الكهربائي (EDI) وإزالة الجسيمات البلاستيكية
تعد أنظمة الغسيل الكهربائي (EDI) نوعًا آخر من تقنيات معالجة المياه التي يمكن أن تساهم في إزالة الجسيمات البلاستيكية الدقيقة. تعمل أنظمة التبادل الإلكتروني للبيانات (EDI) باستخدام أغشية التبادل الأيوني ومجال كهربائي لإزالة الأيونات والشوائب من الماء. في حين أن الغرض الأساسي من أنظمة التبادل الإلكتروني للبيانات هو إنتاج مياه عالية النقاء للتطبيقات الصناعية ، إلا أنها يمكن أن تلعب أيضًا دورًا في إزالة البلاستيك الدقيق.
يمكن لأغشية التبادل الأيوني المستخدمة في أنظمة التبادل الإلكتروني للبيانات أن تزيل بشكل فعال الجسيمات البلاستيكية المشحونة من خلال عملية التبادل الأيوني. تلتقط هذه الأغشية بشكل انتقائي الجسيمات البلاستيكية الدقيقة وتزيلها بناءً على شحنتها ، مما يضمن خلو المياه المعالجة من هذه الملوثات. في حين أن أنظمة التبادل الإلكتروني للبيانات قد لا تكون شائعة الاستخدام لمعالجة مياه الشرب السكنية ، إلا أنها تثبت إمكانية إزالة البلاستيك الدقيق في تطبيقات معينة.
أنظمة الترشيح الفائق (UF) وإزالة الجسيمات البلاستيكية
تستخدم أنظمة الترشيح الفائق (UF) غشاءًا ذا مسام أكبر مقارنة بأغشية RO ، والتي تتراوح عادةً من 0.01 إلى 0.1 ميكرومتر. بينما تُستخدم أنظمة UF بشكل أساسي لإزالة الجسيمات الأكبر حجمًا ، مثل البكتيريا والفيروسات ، إلا أنها يمكن أن تساهم أيضًا في إزالة الجسيمات البلاستيكية الدقيقة.
يسمح حجم المسام الأكبر لأغشية UF بالتقاط المواد البلاستيكية الدقيقة بشكل فعال في نطاق من 1 إلى 5 ميكرومتر. من خلال الضغط على الماء ، يفصل نظام UF الجزيئات بناءً على الحجم ، مما يضمن إزالة اللدائن الدقيقة مع الملوثات الأخرى. يمكن استخدام أنظمة UF كنظم مستقلة لمعالجة المياه أو كخطوة ما قبل المعالجة لزيادة فعالية عمليات المعالجة الأخرى ، مثل التناضح العكسي.
الحاجة إلى إزالة الجسيمات البلاستيكية المحسنة
في حين أن أنظمة التناضح العكسي ومعالجة مياه البحر و EDI و UF قد أظهرت نتائج واعدة في إزالة اللدائن الدقيقة من مصادر المياه ، فمن الضروري تلبية الحاجة إلى إزالة البلاستيك الدقيق المعزز في معالجة المياه. يستلزم الوجود المتزايد للمواد البلاستيكية الدقيقة في بيئتنا ومصادر المياه تطوير تقنيات متقدمة وطرق ترشيح مصممة خصيصًا لاستهداف هذه الملوثات.
يجب أن تركز جهود البحث والتطوير على تحسين كفاءة أنظمة معالجة المياه الحالية في التقاط الجسيمات البلاستيكية ، خاصة تلك الموجودة في نطاق حجم النانومتر. علاوة على ذلك ، يمكن أن يساعد تنفيذ برامج المراقبة والاختبار الشاملة في تحديد مصادر ومستويات التلوث باللدائن الدقيقة في مصادر المياه ، مما يتيح استراتيجيات التخفيف المستهدفة.
خاتمة
تشكل اللدائن الدقيقة تهديدًا كبيرًا لكل من البيئة وصحة الإنسان. بينما تلعب أنظمة معالجة المياه التقليدية دورًا حاسمًا في توفير مياه الشرب النظيفة ، فإن قيودها في إزالة الجسيمات البلاستيكية الدقيقة تتطلب استخدام التقنيات المتقدمة. أثبتت أنظمة التناضح العكسي (RO) وأنظمة معالجة مياه البحر وأنظمة التحليل الكهربائي (EDI) وأنظمة الترشيح الفائق (UF) فعاليتها في إزالة المواد البلاستيكية الدقيقة من مصادر المياه.
تعتبر أنظمة التناضح العكسي ، بأغشيتها شبه المنفذة وأحجام المسام الصغيرة ، فعالة بشكل خاص في التقاط المواد البلاستيكية الدقيقة. تساهم أنظمة معالجة مياه البحر وأنظمة التبادل الإلكتروني للبيانات وأنظمة UF أيضًا في إزالة الجسيمات البلاستيكية من خلال عملياتها الخاصة. ومع ذلك ، هناك حاجة لتقنيات محسنة لإزالة الجسيمات البلاستيكية وبرامج مراقبة شاملة لمعالجة الوجود المتزايد للجسيمات البلاستيكية الدقيقة في مصادر المياه لدينا.
من خلال الاستثمار في تقنيات معالجة المياه المتقدمة وتعزيز الإدارة المسؤولة للنفايات البلاستيكية ، يمكننا التخفيف من المخاطر المرتبطة باللدائن الدقيقة وضمان توافر مياه الشرب النظيفة والآمنة للأجيال القادمة.
بواسطة لويزا@gzchunke.كوم