صنعتی
غنی سازی با انواع گازها و تصفیه
نانوحبابها به سبب ویژگیهای خاص خود، میتوانند در زمینههای مختلف صنعتی کاربرد وسیعی داشته باشند. با توجه به چالشهای موجود در هر حوزه، بهکارگیری این فناوری میتواند به بهبود فرآیندها و کاهش هزینهها کمک شایانی کند.
تصفیه آب و پساب
مهمترین مساله در تصفیه فاضلاب و پساب شناخت ماهیت آن و کیفیت عناصر و عواملی همچون، ترکیبات سمی، عوامل سخت تجزیهپذیر COD ،BOD ،TSS ،TDS و رنگ میباشد. با آگاهی از هر یک از این عوامل میتوان روشهای مناسب تصفیه را برای فاضلاب، شیرابه و پساب صنعتی طراحی نمود.
کمیت و کیفیت فاضلاب یا پساب صنعتی در کارخانجات و صنایع مختلف بسته به نوع و ماهیت تولیدی متفاوت بوده و به همین نسبت روش تصفیه آن ها نیز گوناگون است.
مزایای استفاده از نانوحباب در تصفیه آب و پساب
نانوحبابها به واسطه افزایش سطح تماس و تحریک واکنشهای شیمیایی، میتوانند در بهبود فرآیند تصفیه مفید باشند. با استفاده از نانوحبابها، میتوان آلودگیها را به صورت مؤثرتری تجزیه کرده و کیفیت آب تصفیه شده را بهبود بخشید.
- افزایش سطح تماس تا ۱۰۰۰ برابر و بهبود اکسیژنرسانی
- تسریع تجزیه آلایندهها
- کاهش ۷۰-۹۰% COD/BOD در زمان کمتر
- تولید اسلج ۵۰% کمتر
- تصفیه کارآمدتر و آب خروجی قابل استفاده مجدد
- صرفهجویی انرژی و حفاظت محیطی
جلوگیری از رسوب بدون مواد شیمیایی
سختی آب ناشی از یونهای کلسیم و منیزیم باعث رسوب در لولهها، بویلرها و تجهیزات صنعتی میشود؛ این امر لولهها را مسدود کرده، راندمان را ۲۰-۳۰% کاهش میدهد و هزینههای تعمیر و نگهداری را سالانه میلیونها تومان افزایش میدهد. نانوحبابها با تزریق گازهای خاص به آب، ساختار کریستالی رسوبات را تغییر میدهند و از تشکیل رسوب جلوگیری میکنند.
عملکرد نانوحباب در عدم تشکیل رسوب
- تغییر مسیر تشکیل رسوب (Crystal Modification)
رسوب بهجای ایجاد لایههای سخت و فشرده، بهصورت ذراتی با ساختار ضعیفتر و قابل انتقال در جریان آب تشکیل میشود.
- پایدارسازی ذرات و جلوگیری از چسبندگی (Colloidal Stability)
نانوحبابها کمک میکنند تا ذرات رسوب بهجای چسبیدن به لوله، در آب معلق باقی بمانند و همراه جریان خارج شوند.
- تشکیل خوشههای نانوحباب-ذره (Particle–Bubble Interaction)
این ویژگی بهویژه در سیستمهایی که قبلاً دچار رسوبگذاری شدهاند، میتواند به مرور زمان باعث کاهش و جدا شدن رسوبات موجود شود.
- اثرات شیمیایی و رادیکالی (Advanced Oxidation Effect)
این ویژگی ساختارهای آلی موجود در رسوبات را تخریب کنند. لایههای سطحی رسوب را تضعیف نمایند و به پاکسازی تدریجی سطوح کمک کنند
نانوحباب در معدن
در فرآیند فلوتاسیون معادن، جداسازی کانیهای با ارزش از باطلهها با حبابهای معمولی ناکارآمد است؛ مصرف انرژی بالا، بازدهی پایین (کمتر از ۸۰%) و نیاز به مواد شیمیایی زیاد، هزینهها را افزایش داده و محیط زیست را آلوده میکند. نانوحبابها، حبابهای بسیار ریز گازی هستند که سطح تماس بالایی با مواد جامد ایجاد میکنند و اکسیژنرسانی فوقالعادهای فراهم میآورند. در صنایع معدنی، این فناوری برای فرآوری سنگهای معدنی و فلوتاسیون استفاده میشود.
مزایای استفاده از نانوحباب در فرآیند فلوتاسیون
- افزایش بازدهی فلوتاسیون با پایداری و چسبندگی بهتر نانوحبابها به ذرات معدنی
- کاهش انرژی و مصرف مواد شیمیایی
- صرفهجویی اقتصادی، کاهش آلودگی و استخراج کارآمدتر منابع معدنی