روش های مدرن تصفیه آب فرآیندهایی هستند که از تجهیزات پیشرفته، فناوری نانو و غیره برای حذف آلاینده ها از آب استفاده می کنند. علیرغم تاکید فراوان بر تصفیه فاضلاب، اغلب پساب های صنعتی وارد جداول آب های زیرزمینی و آب های سطحی شده و باعث آلودگی می شوند. در کنار روش های سنتی، از فرآیندها و تجهیزات پیشرفته امروزی برای تصفیه آب استفاده می شود که امکان تصفیه بهتر و بهبود شاخص های کیفیت را بدون تولید ترکیبات جانبی مضر فراهم می کند. در این بخش به روش های جدید تصفیه آب و مزایا و ویژگی های هر کدام می پردازیم.
بر اساس مطالعات انجام شده، سالانه بیش از 360000 نفر به دلیل نوشیدن آب آلوده جان خود را از دست می دهند. علاوه بر این، سطوح بیش از حد فلزات سنگین مانند بور در آب می تواند باعث مشکلات روحی و جسمی در نوزادان متولد شده شود. برای این منظور، مردم تلاش می کنند تا با روش ها و طراحی های مختلف تجهیزات تصفیه آب، آلاینده های آب را کاهش و تصفیه کنند. روش‌های سنتی اغلب هزینه و زمان زیادی برای تصفیه می‌برند و بسیاری از آلاینده‌های آب را حذف نمی‌کنند. بنابراین روش های جدید تصفیه آب جایگزین آنها شده است.
روش های مدرن تصفیه آب هزینه تولید آب سالم را کاهش می دهد و شرایط را برای استفاده از منابع مختلف آبی مانند آب رودخانه فراهم می کند. علاوه بر این، این روش ها تا حد امکان کمتر ترکیبات جانبی مضر را تولید می کنند و با محیط زیست و سلامت آن سازگار هستند.
موسسات و شرکت های مختلف تجهیزات و روش های مختلف تصفیه آب را بر اساس فناوری های موجود دنیا ارائه می دهند که بهترین آنها تصفیه آب با نانوجاذب مغناطیسی، تصفیه آب با پرتو الکترونی، تصفیه آب فوتوکاتالیست، هیدروسیکلون، تصفیه آب اوگلنا، نانوفیلتراسیون و تصفیه آب برنج خاکستری می باشد. هر یک از این روش ها دارای ویژگی های خاصی هستند که در ادامه به آنها می پردازیم:
یکی از بهترین روش های جدید برای تصفیه آب، استفاده از نانوجاذب های مغناطیسی است. در این روش از نانوذرات با هسته مغناطیسی استفاده می شود. زمانی که این نانوذرات وارد آب می شوند، آلودگی ها را جذب می کنند و سپس با کمک هسته های مغناطیسی آنها را از آب خارج می کنند. پوشش مورد استفاده برای نانوذرات متفاوت است. به عنوان مثال، یکی از موثرترین نانوجاذب‌های مغناطیسی، ذرات پوشش‌داده شده با نقره هستند که به خوبی آلاینده‌ها را در آب جذب می‌کنند و امکان تصفیه را فراهم می‌کنند.
از دیگر روش های مدرن تصفیه آب می توان به استفاده از پرتوهای الکترونی اشاره کرد. در این روش یک پرتو الکترونی به آب تابش می کند. پس از تابش با این پرتوها، گونه های فعال اکسید کننده و احیا کننده (●e-aq، H●، OH) تولید می شوند. پس از تولید، این ترکیبات با آلاینده های موجود در فاضلاب با سرعت بسیار بالایی واکنش نشان می دهند. پس از انجام واکنش بین این ذرات، فرآیند تصفیه کامل می شود. برای تولید پرتوهای الکترونی در این روش ها از شتاب دهنده های الکترونی استفاده می شود و عمدتاً در آزمایشگاه ها استفاده می شود.
این روش جدید تصفیه آب از فوتوکاتالیست و نور فرابنفش استفاده می کند و توسط یک شرکت ژاپنی به نام eco Product راه اندازی شده است. در این روش از پرتوهای فرابنفش خورشید و فوتوکاتالیست ها برای از بین بردن آلودگی های موجود در آب استفاده می شود. به دلیل استفاده از نور آزاد خورشید، این روش یکی از اقتصادی ترین فناوری ها در تصفیه آب محسوب می شود.
نانولوله های صوتی یکی از روش های جدید تصفیه آب است که توسط ناسا ارائه شده است و در حذف آلودگی ها از آب تا حد زیادی موفق بوده است. نانولوله های صوتی ارائه شده توسط ناسا می توانند آلاینده های آب را با استفاده از یک سیستم غربالگری مولکولی صوتی حذف کنند.
فرآیندهای بیولوژیکی به طور گسترده در تصفیه آب و فاضلاب استفاده می شود، جایی که مواد آلی با کمک میکروارگانیسم ها تجزیه می شوند. در روش جدید تصفیه آب از میکروارگانیسم های تک یاخته ای Oglena برای این منظور استفاده می شود. این میکروارگانیسم ها پس از ورود به مخزن تصفیه آب، مواد آلی و آلاینده ها را با سرعت بسیار بالایی جذب و تجزیه می کنند. یکی از مزایای این روش عدم تولید ترکیبات جانبی مضر است، بنابراین Noble Purification پس از راه اندازی مورد استقبال گرم صنعت قرار گرفته است.
برای کاهش هزینه های تصفیه آب، تاتا روشی برای حذف آلاینده های مختلف با استفاده از خاکستر شاخه و نانوذرات نقره ارائه کرده است. این شرکت محصولاتی را ارائه می دهد که پاتوژن ها و باکتری ها را با سرعت بالا و با هزینه کم بدون تولید ترکیبات جانبی مضر جدا می کند.
به عنوان یکی دیگر از روش های جدید تصفیه آب می توان به استفاده از دستگاه ها و تجهیزاتی به نام نانوفیلتراسیون اشاره کرد. در این روش از غشاهایی با اندازه 001/0 میکرون استفاده می شود که به دلیل بارور شدن قادر به حذف انتخابی بسیاری از آلاینده های آب هستند. غشای مورد استفاده در نانوفیلتراسیون دو لایه است و به همین دلیل یکی از کارآمدترین روش‌های حذف آلاینده‌های آب است و در بخش صنعتی در کنار واحدهای نمک‌زدایی آب صنعتی کاربرد دارد.
