چکيده
گسترش روزافزون جمعيت همراه با رشد صنعتي، زندگي بشر را با مشکلات فراواني مواجه کرده است. توليد مقدار زياد فاضلاب و کمبود منابع آب قابل استفاده از جمله اين مشکلات مي‌باشند. با توجه به افزايش شديد جمعيت، نياز بشر به منبعي پايدار و نامحدود امري غيرقابل انکار است. از اين‌رو بشر به استفاده دوباره از پساب‌هاي مختلف گرايش پيدا کرده است. امروزه يافتن روشي مناسب براي تصفيه آب و استفاده دوباره از آن يکي از موضوعات مهمي است که تحقيقات بسيار زيادي بر روي آن انجام شده است. فناوري نانو توانسته در تمامي رشته‌ها از جمله مهندسي آب و تصفيه آب، کارايي داشته باشد. گفته مي‌شود که استفاده از اين فناوري در زمينه تصفيه آب مي‌تواند کيفيت آب و پساب را به حد مطلوب برساند. در اين تحقيق پارامترهاي BOD5، COD، pH، EC، TDS، دما، نيترات، فسفات و سولفات مورد آزمايش قرار گرفتند که هر کدام از اهميت خاص خود برخوردار مي‌باشند. هدف اين پايان‌نامه بررسي مقايسه‌اي پساب تصفيه شده به روش بيولوژيک نسبت به روش نانوفيلتر بوده است. در نظر است به کمک اين مقايسه بتوان روش مناسب‌تر را جهت تصفيه پساب صنعتي تعيين نمود. تعيين روش مناسب‌تر از طريق محاسبه ميزان و درصد حذف هر يک از پارامترهاي مورد آزمايش و همچنين تحليل معني‌دار بودن اختلاف نتايج دو روش مورد استفاده با نرم‌افزار SPSS صورت گرفت. نوآوري اين پايان نامه به استفاده از فيلتري بوده که براي اولين بار طراحي و استفاده شده است. نانوفيلتر مورد استفاده از جنس کربن- نئون بوده و فشار کارکرد مطلوب آن 10 بار بوده است. قطر روزنه‌هاي آن نيز 50-80 نانومتر است. آزمايش‌ها به صورت هفتگي بوده و به مدت 11 هفته ادامه داشته است و در هر هفته، پارامترهاي مورد آزمايش اندازه‌گيري شدند و در آخر مورد تحليل قرار گرفتند. نتايج به دست آمده حاکي از ميانگين‌هاي pH=7.58، EC=1132.71µS/cm، TDS=894.55mg/L، COD=22mg/L، BOD5=6.87mg/L، NO3=0.37mg/L، PO4=5.82mg/L، SO4=20mg/L براي روش نانوفيلتر و ميانگين‌هاي pH=7.70، EC=2982.73µS/cm، TDS=2130.91mg/L، COD=40.37mg/L، BOD5=9.91mg/L، NO3=248.05mg/L، PO4=32.25mg/L، SO4=307.64mg/L براي روش بيولوژيک مي‌باشد. از نتايج حاصله چنين استنباط مي‌شود که روش نانوفيلتر مناسب‌تر از روش بيولوژيک مورد استفاده مي‌باشد. موضوع بسيار مهم کارايي نانوفيلتر در کاهش BOD5 بوده که بسياري معتقدند فيلترهاي نانو توانايي کاهش آن را ندارند. براي اثبات برتري روش نانوفيلتر پيشنهاد مي‌گردد ساير پارامترها به خصوص فلزات سنگين نيز مورد آزمايش قرار گيرند.
واژه‌هاي کليدي: نانوفيلتراسيون، بيولوژيک، تصفيه، پساب صنعتي.
فصل اول
مقدمه و سوابق تحقيقي
1-1- مقدمه
باتوجه به گسترش روز افزون جمعيت که با رشد صنعتي همراه است، مشکلات و معضلات بسياري زندگي بشر را تحت تأثير قرار داده است. از جمله اين مشکلات مي‌توان به توليد مقدار زياد فاضلاب اشاره کرد که در گذشته اين فاضلاب‌ها از طريق طبيعت قابل جذب بودند اما با افزايش جمعيت و متناسب با آن افزايش فاضلاب‌هاي مختلف (شهري و صنعتي)، جذب مقدار بسيار زياد فاضلاب از طريق طبيعت امکان‌پذير نمي‌باشد. همچنين بايد در نظر گرفت که ايران در مناطق خشک و نيمه‌خشک واقع شده است و باتوجه به محدوديت منابع آب، جهت استفاده پايدار از منابع آب، شناسايي و استفاده از روش‌هايي توصيه مي‌شود که مي‌توان به منابع آب پايدار دست يافت. به اين ترتيب لزوم استفاده مجدد از فاضلاب و پساب مشخص مي‌شود. استفاده مجدد از آب پساب يکي از منابع پايدار آب بوده که حتي با وقوع خشکسالي نيز، مي‌توان روي اين منبع آب حساب ويژه‌اي باز کرد. البته در فرآيند توسعه نمي‌توان انتظار داشت که بدون هيچ تغييري در محيط زيست، رشد صنعتي و اقتصادي صورت گيرد و کسي هم به دنبال چنين امر محالي نيست اما رعايت اصول توسعه پايدار و حفاظت از محيط زيست امري اجتناب ناپذير است [6 و 50].
دلايل ذکر شده سبب شده است که در کشورهاي در حال توسعه و توسعه‌يافته، تصفيه فاضلاب و پساب مورد توجه قرار گيرد.
اگر منابع آب به گونه‌اي که تا کنون معرفي شده‌اند در نظر گرفته شوند، بايد گفت که منابع آب محدود بوده و روز به روز کاهش مي‌يابند؛ اما امروزه منابع آبي معرفي شده‌اند که با منابع آب گذشته متفاوت هستند. منابعي جديد که نه تنها سبب کاهش منابع آب محدود نمي‌شوند، بلکه سبب حفاظت و ذخيره بيشتر آن منايع مي‌گردند. شيرين‌سازي آب دريا و تصفيه فاضلاب و پساب از جمله اين منابع مي‌باشند. منابعي که حتي در خشکسالي‌ها نيز مقدار آن‌ها کاهش چنداني نخواهد داشت و علاوه بر رفع مشکلات کم‌آبي مي‌توانند سبب حفاظت از محيط زيست نيز بشوند [48].
براي تصفيه فاضلاب و پساب روش‌هاي بسياري وجود دارد که هر کدام به نوبه‌ي خود مزايا و معايبي دارند که متناسب با نياز مي‌توان روش مناسب را انتخاب کرد. براي مثال روش شيميايي براي تصفيه فاضلاب صنعت نفت و گاز بيشتر مورد استفاده قرار مي‌گيرد و روش بيولوژيک براي فاضلاب بهداشتي و صنايعي چون مواد غذايي.
اخيراً گرايش بسيار زيادي به فناوري نانو در کليه رشته‌ها شده است و رشته‌ي مهندسي آب نيز از اين امر مستثنا نمي‌باشد. شايد دليل اين امر آن باشد که فناوري‌هاي نانو گامي بلند براي دستيابي به توسعه‌ي پايدار مي‌باشند و يک فاصله‌ي قابل توجه با روش‌هاي قبلي ايجاد کرده‌اند. نانوفيلترها قابليت‌هاي زيادي دارند که اين امر سبب استفاده از آن‌ها در مراحل تصفيه مي‌گردد. از مزاياي نانوفيلترها مي‌توان به موارد زير اشاره کرد [13 و 54]:
– هزينه کارگري کم‌تر
– توانايي کاهش TDS
– قابليت کاهش مواد ارگانيک شيميايي
– امکان کاهش فلزات سنگين
– توانايي نرم کردن آب سخت
– امکان هوشمندسازي فيلترها براي حذف ترکيبات خاص و کاربردهاي خاص
– قابليت تنظيم فيلترها جهت بازيافت و جذب طبيعي بعد از استفاده
– قابليت حذف آلودگي متناسب با نياز
– توانايي تصفيه آب تا حد آب مقطر
از معايب اين فيلترها مي‌توان به هزينه‌ي اوليه زياد و نياز به نيروي کار ماهر جهت استفاده اشاره کرد. همچنين نياز به صرف انرژي زياد براي عبور دادن آب از فيلترها نيز از معايب و مشکلات استفاده از فيلترهاي نانو مي‌باشد.
عده‌ي زيادي معتقدند که جنگ جهاني سوم بر سر آب خواهد بود. در چنين شرايطي و با توجه به اهميت بسيار بالاي آب، در اختيار داشتن منابع آب بيشتر براي هر کشوري به يک اولويت تبديل مي‌شود. با اين تفاسير داشتن يک منبع نامحدود آب مي‌تواند مشکلات آبي هر دولتي را بر طرف سازد و آن‌ها را به يک قدرت استراتژيک تبديل نمايد [3].
امروزه بيشترين مصرف آب در بخش کشاورزي است (حدود 60 تا 95 درصد که در کشورهاي مختلف متفاوت است). مصارف صنعتي پس از کشاورزي بيشترين مصرف آب را به خود اختصاص داده‌اند (بين 3 تا 35 درصد که اين مقدار در کشورهاي توسعه‌يافته و صنعتي بيشترين مقدار و در کشورهاي توسعه نيافته، کم‌ترين مقدار است). مصارف شهري و شرب نيز در عمده‌ي کشورها کم‌ترين درصد مصرف آب را به خود اختصاص مي‌دهند. به طور معمول هرچه آب بيشتري در يک بخش مصرف شود، ميزان فاضلاب و پساب توليدي نيز بيشتر مي‌شود.
هرچند که بيشترين مصرف آب در بخش کشاورزي است، اما نمي‌توان مقدار آب مصرفي در بخش‌هاي صنعتي را ناديده گرفت. همچنين فاضلاب توليدي در بخش صنعتي و شهري نيز مقدار زيادي را به خود اختصاص مي‌دهند. به همين دليل تصفيه پساب صنعتي و استفاده مجدد از آن نيز از اهميت بسيار بالايي برخوردار است [7].

1-2- منابع آب
منابع آب در اصطلاح ذخيره‌هاي آبي هستند که مفيد يا ظرفيت مفيد بودن براي انسان‌ها دارند. مصارف آب شامل فعاليت‌هاي کشاورزي، صنايع، خانگي و محيط زيست مي‌باشد. هرچند که حدود سه چهارم سطح کره زمين از آب پوشيده شده است اما 7/96 درصد کل آب‌هاي کره زمين شور و مابقي آن (3/3 درصد) شيرين هستند. همچنين بيش از دو سوم آب‌هاي شيرين در يخچال‌هاي طبيعي و قطب‌هاي شمال و جنوب زمين قرار دارند که در دسترس نمي‌باشند. منبع آب شيرين، آب در گردش زمين است که به تدريج در حال کاهش مي‌باشد. مقدار تقاضاي آب از ميزان تأمين آن در مناطق زيادي از کره زمين که نرخ رشد جمعيت بالايي دارند فراتر رفته‌است. تا کنون روند کمبود منابع آب شيرين در دسترس بشر ادامه داشته است و به احتمال زياد همچنان ادامه خواهد داشت.
در گذشته منابع آب شيرين به دو دسته يعني آب‌هاي سطحي و آب‌هاي زيرزميني تقسيم مي‌شدند. آب جاري در رودخانه‌ها، درياچه‌ها و تالاب‌ها، آب سطحي گفته مي‌شود. آب سطحي به طور طبيعي از طريق بارش (برف و باران) تأمين مي‌شود و با ورود به درياها يا تبخير و يا نفوذ عمقي به سفره‌هاي آب زيرزميني از چرخه دسترسي خارج مي‌شوند. آب زيرزميني نيز به آب‌هاي شيريني که در خلل و فرج خاک و صخره‌ها موجود است، گفته مي‌شود. همچنين آبي که در لايه‌هاي آبدار (سفره‌هاي آب زيرزميني) زير سطح ايستابي مي‌باشد را نيز شامل مي‌شود [34].
در اصل در گذشته نگاه جوامع تنها به منابع محدود آب بوده است و حرفي از منابع نامحدود آب به ميان نيامده است. اين در حالي است که امروزه منابع آب به دو دسته‌ي محدود و نامحدود تقسيم مي‌شوند و در بين منابع آب شيرين، آب‌هاي نامتعارف از جمله شيرين‌سازي آب شور، لب‌شور و آب دريا، تصفيه فاضلاب و پساب و ساير آب‌هاي نامتعارف نيز داراي جايگاه خاص خود مي‌باشند و از اهميت بالايي برخوردارند.
هرچند که شايد دسترسي به يک منبع آب کاملاً نامحدود غيرقابل تصور باشد اما شيرين‌سازي آب و تصفيه فاضلاب و پساب مي‌تواند بشر را به منبع آبي تقريباً نامحدود برساند. همچنين کاهش شديد منابع آب شيرين در سال‌هاي اخير سبب مي‌شود که يافتن و استفاده از منابع نامحدود آب در اولويت هر دولتي قرار گيرد [40].

1-3- آلاينده‌هاي آب
آب هرگز به طور خالص در هيچ کجاي طبيعت يافت نمي‌شود. حتي آب باراني که در مناطق غير آلوده نواحي جغرافيايي به زمين مي‌بارد، شامل گازهاي O2، CO2 و N2 محلول در آن است و همچنين گرد و غبار يا ذرات معلق در اتمسفر به صورت تعليق در آب حمل مي‌شوند. آب چشمه‌ها نيز معمولاً داراي ترکيباتي حمل شده از فلزاتي مثل Fe، Mg، Ca و Na است.
بر طبق يک تعريف، هر ماده و جسمي که مانع استفاده طبيعي از آب شود، آلوده کننده آب تلقي مي‌شود.
اکنون در جهان بيش از 500 کيلومترمکعب آب در رابطه با صنعت مورد استفاده قرار مي‌گيرد که نصف آن پس از تصفيه پساب‌هاي صنعتي مجدداً استفاده مي‌شود (البته بر طبق محاسبات سازمان ملل يک سوم آب‌هاي شيرين جهان آلوده‌اند).
هيچ تعريف خاصي براي پاک يا آلوده بودن مطلق آب وجود ندارد. در واقع آب پاک بنا به کاربرد آن بايستي داراي شرايط خاصي باشد. مثلاً براي مصارف کشاورزي يا صنعت نيازمند استانداردهاي کيفيت خاص خود است [12].
معمولاً آبي را آلوده مي‌گويند که مقدار اکسيژن محلول در آن از مقداري که براي زندگي آبزيان ضروري است کم‌تر باشد. هرگاه مواد آلي از طريق تخليه فاضلاب به آب‌ها وارد شوند به علت خاصيت اکسيدشوندگي شديد اين مواد که با مصرف اکسيژن محلول در آب صورت مي‌گيرد، اکسيژن محلول در آب به صفر مي‌رسد و مي‌گويند آب به شدت آلوده است.
کيفيت آب عامل تعيين کننده‌اي براي آسايش و رفاه انسان‌ها است. اکنون در جوامعي که آب‌هاي آلوده به باکتري‌ها و مواد شيميايي وجود دارد شيوع بيماري‌ها امري اجتناب‌ناپذير است و بسياري از مرگ و ميرها ناشي از آلودگي آب مي‌باشد. با وجود تصفيه آب آشاميدني در شهرها هنوز هم بعضي از منابع آب شهري در برخي نقاط حاوي مقادير خطرناکي از عوامل بالقوه بيماري‌زا هستند. ترکيبات شيمياييي و سمي در اندازه‌هاي کم به هيچ وجه در آب آشاميدني قابل مشاهده نبوده و بدون انجام آزمايش‌ها ويژه به راحتي نمي‌توان در خصوص کيفيت آبي اظهار نظر کرد.
در جوامع صنعتي سرچشمه‌هاي گوناگوني براي وارد شدن آلودگي‌هاي شيميايي به درون آب وجود دارد، فضولات حاصل از صنايع شيميايي و آبکاري و عبور از ميان زمين‌هاي کشاورزي سمپاشي‌شده، منابع جدي آلودگي شيميايي آب هستند.
در حال حاضر مواد سمي که توسط آب منتقل مي‌شوند مهم‌ترين عوامل زيان‌بار موجود در آب‌هاي آشاميدني هستند [12].
گروه‌هاي عمده آلاينده آب عبارتند از مواد آلي و معدني، عوامل بيماري‌زا، نمک‌ها، آلودگي‌هاي حرارتي، عناصر کمياب نظير فلزات سنگين، آفت‌کش‌ها و ترکيبات سمي که در اين ميان مهم‌ترين آلودگي در فاضلاب انساني وجود مواد آلي و عناصر غذايي محلول در آب از جمله کربن، نيتروژن و فسفر است. آب، زماني آلوده به مواد غذايي است که غلظت آن‌ها در آب براي تشديد رشد گياهان آبزي به حد کافي بالا باشد.
با تشديد رشد جلبک‌ها در آب از کيفيت آن براي مصارفي همچون شنا، قايقراني، تأمين آب شرب کاسته مي‌شود. به علاوه محيط آبي مذکور به عنوان يک سيستم زيستي براي ساير موجودات زنده آبزي نامساعد مي‌گردد [38 و 64].
غني شدن آب از عناصر غذايي باعث تشديد رشد جلبک‌ها مي‌گردد که اين جلبک‌ها در نهايت تجزيه شده و باعث مصرف اکسيژن محلول و کاهش آن مي‌گردد. اين امر باعث مرگ برخي آبزيان، ايجاد شرايط بي‌هوازي و توليد گازهاي نامطبوع نظير H2S و CH4، رشد حشرات مزاحم و همچنين باعث پديده اوتريفيکاسيون1 مي‌گردد [51].
آلاينده‌هاي نفتي نيز از آلاينده‌هاي مهم آب در مناطق نفت‌خيز مي‌باشند. سالانه مقدار زيادي نفت خام در جهان استخراج مي‌شود که توليد، توزيع و استفاده از يک چنين مقدار زيادي نفت پيامدهاي زيست‌محيطي زيادي دارد. آلودگي نفتي باعث مي‌شود خاصيت هيدروفوبي پرندگان به شدت کاهش يابد. البته آلودگي‌هاي نفتي، مشکلات و مضرات ديگري نيز به همراه دارند.
لازم به ذکر است که آلودگي‌هاي راديواکتيو نيز از آلاينده‌هاي مهم آب در سال‌هاي اخير و آينده به شمار مي‌روند. چهار نوع آلودگي مهم توسط کارخانجات انرژي هسته‌اي توليد مي‌شود. زباله‌هاي مايع توليدي از مواد راديواکتيو، زباله‌هاي مايع و گازي حاصل از عناصر سوختي، پسماندهاي حاصل از نيروگاه‌هاي هسته‌اي و گرما، چهار آلودگي مهم مي‌باشند.
به طور کلي مي‌توان آلوده‌کننده‌هاي آب را به 9 دسته اصلي يعني زباله‌هاي متقاضي اکسيژن، عوامل بيماري‌زا، مواد غذايي گياهي، ترکيبات آلي سنتز شده (مصنوعي)، نفت، مواد شيميايي معدني و کاني‌ها، رسوبات، مواد راديواکتيو (پرتوزا) و گرما تقسيم کرد [27].
1-4- فاضلاب و پساب
فاضلاب عبارت است از آب استفاده شده‌اي كه براي مصرف خاص خود قابل استفاده مجدد نيست يا به عبارتي كيفيت آن پايين‌تر از قبل از استفاده آن مي‌باشد. اين آب داراي مقاديري فضولات جامد و مايع است كه از خانه‌ها، خيابان‌ها، شستشوي زمين‌ها و در مجموع ناشي از فعاليت‌هاي انساني نظير سرويس‌هاي بهداشتي، كارخانه‌ها، صنايع و كشاورزي است. چون اين آب اغلب ناپاك و داراي بويي ناخوشايند است، گنداب نيز ناميده مي‌شود. فاضلاب يا گنداب ممكن است شهري يا تركيبي از فاضلاب شهري، صنعتي و كشاورزي نيز باشد. فاضلاب تقريباً 9/99 درصد آب و حدود يك دهم درصد مواد جامد در بر دارد كه بخشي از آن مواد آلي و بخش ديگر مواد معدني جامد به حالت محلول يا معلق در آب مي‌باشند. بوي بد فاضلاب اغلب به علت مواد آلي موجود در آن مي‌باشد. اين مواد بيشتر قابل تجزيه ميكروبي هستند و بعضي مواقع تجزيه ميكروبي منجر به توليد بوي نامطبوع مي‌شود. علاوه بر مشكل توليد بو، فاضلاب‌هاي دريافت كننده مدفوع انساني و حيواني دربردارنده ميکروارگانيزم‌هاي بيماري‌زا هستند كه از نظر آلودگي محيط به ويژه منابع آب و خاك فوق‌العاده اهميت دارند.
اگر فاضلاب تصفيه نشده انباشته شود، تجزيه موادآلي آن ممکن است منجر به توليد مقدار زيادي گازهاي بدبو شود. علاوه بر آن، فاضلاب تصفيه نشده معمولاً حاوي ميکروارگانيزم‌هاي بيماري‌زاي فراواني است که مي‌توانند در دستگاه گوارش انسان زندگي کنند و يا در برخي فضولات صنعتي موجودند. فاضلاب شامل برخي مواد مغذي نيز هست که مي‌تواند سبب تحريک رشد گياهان آبزي شود و ممکن است سميت نيز داشته باشد. بنا به اين دلايل انتقال سريع و بدون دردسر فاضلاب از منابع توليد و سپس تصفيه و دفع آن نه فقط مطلوب، بلکه در جوامع صنعتي ضروري بوده و جنبه اقتصادي و توليد درآمد نيز دارد.
فاضلاب ممکن است بسته به ميزان آلودگي و نوع کاربرد مورد نظر، مراحل تصفيه مختلفي را طي کند. به فاضلاب تصفيه شده بدون در نظر گرفتن ميزان و مراحل تصفيه انجام گرفته بر روي آن، پساب گفته مي‌شود [41].

1-4-1- انواع فاضلاب
فاضلاب از نظر خصوصيات فيزيكي، شيميايي، بيولوژيكي و قدرت آلايندگي داراي چهار حالت ضعيف، متوسط، قوي و خيلي قوي مي‌باشد. همچنين از نظر منشاء ممكن است صنعتي، كشاورزي، شهري و يا به صورت تركيبي باشد [62].
1- فاضلاب‌هاي صنعتي: فاضلاب‌هاي صنعتي، فاضلاب‌هايي هستند که از صنايع مختلف حاصل مي‌شوند و نسبت به نوع صنايع، ترکيبات شيميايي مختلفي دارند و وقتي وارد درياها مي‌شوند، باعث آلودگي آب و مرگ آبزيان مي‌گردتد. ترکيبات شيميايي و درصد آن‌ها در پساب‌هاي صنعتي بسته به نوع کارخانه‌ها و محصول توليدي آن‌ها متفاوت است اما از مهم‌ترين اين ترکيبات مي‌توان به آرسنيک، سرب، کادميم و جيوه اشاره کرد. اين مواد از طريق پساب کارخانجات تهيه کاغذ، پلاستيک، مواد دفع آفات نباتي و استخراج معادن وارد آب‌هاي جاري و محيط زيست مي‌شود.
2- فاضلاب‌هاي کشاورزي: در اين فاضلاب‌ها، سموم کشاورزي مانند هيدروکربن‌هاي هالوژنه، DDT، آلودين و ترکيبات فسفردار نظير پاراتيون وجود دارد. ترکيبات هالوژنه بسيار خطرناک هستند و هنگامي که همراه با آب کشاورزي در لايه‌هاي زمين نفوذ کنند يا به بيرون از محيط کشاورزي هدايت شوند، باعث ايجاد فاضلاب‌هاي کشاورزي فوق‌العاده خطرناک مي‌شوند.
3- فاضلاب‌هاي شهري: اين فاضلاب‌ها از مصرف خانگي آب حاصل مي‌شود. در اين پساب‌ها انواع موجودات ريز، ميکروب‌ها و ويروس‌ها و برخي از مواد شيميايي وجود دارد که عمده‌ترين آن آمونياک و نيز مقداري اوره مي‌باشد. اين فاضلاب‌ها بايد از مسيرهاي سربسته به محل تصفيه هدايت گردند. جهت خنثي‌سازي محيط قليايي اين فاضلاب‌ها که محيط مناسب براي رشد و نمو ميکروب‌ها است، از کلر استفاده مي‌شود.

1-4-2- تصفيه فاضلاب
فاضلاب‌ها براي استفاده مجدد و يا حتي برگشت به محيط نياز به اصلاح دارند. فاضلاب جمع‌آوري شده چه از مراکز جمعيتي يا کارخانجات درنهايت بايد به منابع آب يا خاک باز گردانده شود. در هر مورد بايد به اين سؤال مهم پاسخ داد که براي حفظ محيط زيست، کدام يک از آلاينده‌هاي فاضلاب، و تا چه حد بايد حذف شوند؟ پاسخ به اين سؤال مستلزم بررسي شرايط و نيازهاي محلي، همراه با کاربرد دانش علمي، قضاوت‌هاي مهندسي متکي به تجربه و رعايت شرايط و مقررات کشوري مي‌شود.
گرچه جمع‌آوري آب‌هاي سطحي و زهکشي از زمان‌هاي قديم شروع شده است، ولي پيدايش نظريه ميکروبي توسط کخ و پاستور در نيمه دوم قرن نوزدهم آغازگر عصر جديدي در زمينه بهداشت عمومي شد. قبل از آن زمان رابطه آلودگي و بيماري فقط به صورت مبهم شناخته شده و از علم نوپاي باکتري‌شناسي نيز براي تصفيه فاضلاب استفاده نشده بود [35].
روش‌هاي تصفيه که در آن‌ها کاربرد عوامل فيزيکي مهم‌تر است با عنوان عمليات واحد تصفيه شناخته شده‌اند. روش‌هاي تصفيه که در آن حذف آلاينده‌ها از طريق واکنش‌هاي شيميايي و زيست‌شناسي صورت مي‌گيرد با عنوان فرايندهاي واحد تصفيه معروفند.
در حال حاضر عمليات و فرآيندهاي واحد تصفيه در هم ادغام شده و آنچه را که امروزه مراحل اوليه و نهايي تصفيه ناميده مي‌شود، تشکيل داده‌اند. در تصفيه اوليه از عمليات فيزيکي تصفيه همچون آشغال‌گيري و ته‌نشيني براي جدا کردن مواد شناور و قابل ته‌نشيني موجود در فاضلاب بهره گرفته مي‌شود. در تصفيه ثانويه از فرآيندهاي شيميايي و زيست‌شناختي استفاده مي‌شود تا قسمت اعظم مواد آلي از فاضلاب جدا شود. در تصفيه نهايي از واحدهاي اضافي عمليات و فرآوري استفاده مي‌شود تا ساير آلاينده‌ها مانند ترکيبات نيتروژن‌دار و فسفردار که مقدار آن‌ها در تصفيه ثانويه کاهش چشم‌گيري پيدا نکرده است، حذف شوند. روش‌هاي تصفيه زميني که امروزه بيشتر به “‌سيستم‌هاي طبيعي” معروف شده‌اند، مجموعه‌اي از مکانيزم‌هاي تصفيه فيزيکي، ‌شيميايي و بيولوژيک را به خدمت گرفته و آب را با کيفيتي مشابه آبي که از تصفيه نهايي فاضلاب حاصل شود توليد مي‌کنند [62].

1-4-3- لزوم تصفيه فاضلاب
فاضلاب مي‌بايست قبل از اينكه در مرحله نهايي به آب‌هاي پذيرنده دفع گردد و يا مورد استفاده مجدد قرار گيرد، تصفيه شود تا اينكه:
الف) بيماري‌هاي واگيردار ناشي از آلودگي‌هاي فاضلاب مهار و بهداشت عمومي تأمين گردد و مشکلي براي موجودات زنده از جمله بشر به وجود نيايد.
ب) حفظ منابع آب، از طريق عدم آلودگي آب‌هاي سطحي و زيرزميني و در صورت امكان استفاده مجدد از بخش عظيمي از آب مصرف‌شده براي مصارف خاص نظير فعاليت‌هاي كشاورزي و صنعتي.
ج) حفظ محيط زيست که شايد بتوان به عنوان مهم‌ترين گزينه‌ي لزوم تصفيه فاضلاب از آن نام برد.

1-4-4- اهداف تصفيه فاضلاب
تصفيه فاضلاب مي‌تواند با اهداف متفاوتي صورت پذيرد که هر کدام داراي مزايا و مشکلات خود مي‌باشند. برخي از مهم‌ترين اهداف تصفيه فاضلاب به شرح زير مي‌باشند:
1- تثبيت مواد آلي موجود در فاضلاب که اغلب از طريق فرايندهاي بيولوژيک به دو روش هوازي و بي‌هوازي صورت مي‌گيرد.
2- توليد پساب قابل تخليه در محيط و محافظت از محيط زيست
3- استفاده مجدد از آب و مواد جامد ناشي از تصفيه فاضلاب در بخش‌هاي مختلف

1-4-5- بسترهاي استفاده دوباره از آب
پساب تصفيه‌خانه‌هاي فاضلاب با توجه به معيارهاي کيفي مورد نياز هر بخش مي‌تواند در محدوده‌هاي شهري، در بخش صنعت، در بخش کشاورزي، براي زيبايي محيط و فضاي سبز، براي تغذيه منابع آب زيرزميني، براي تقويت منابع آب شرب و استفاده مستقيم از پساب براي مصرف‌هاي شرب مورد استفاده قرار گيرد.
گرچه اجراي طرح‌هاي استفاده دوباره از آب تمام مشکلات کمبود آب را بر طرف نمي‌نمايد، اما در مناطقي از کشور جواب‌گوي بخشي از نيازها خواهد بود. بايد يادآور شد که با توجه به صنايع تصفيه فاضلاب، استفاده از پساب داراي هيچ محدوديتي نيست [16].

1-4-6- روش‌هاي تصفيه‌ي فاضلاب
به طورکلي روش‌هاي تصفيه‌ي فاضلاب به سه دسته اصلي فيزيکي، شيميايي و بيولوژيک تقسيم‌بندي مي‌شوند. به ندرت اتفاق مي‌افتد که يکي از روش‌هاي گفته شده بتواند تمامي خواسته‌ها را از سيستم تصفيه برآورده سازد. بنابراين در اکثر موارد لازم است که ترکيبي از روش‌هاي فوق استفاده شود [42].
1- روش‌هاي فيزيکي
روش‌هاي فيزيکي روش‌هايي هستند که در آن‌ها از نيروهاي فيزيکي براي جداسازي مواد از جريان فاضلاب استفاده مي‌شود. به دليل سادگي فرآيندهاي فيزيکي، روش‌هاي فيزيکي اولين روش‌هاي مورد استفاده در تصفيه‌ي فاضلاب بوده‌اند. همين سادگي در کارکرد سبب شده است که هزينه‌ي استفاده از آن در مقايسه با روش‌هاي شيميايي و بيولوژيک به مراتب کم‌تر باشد. بنابراين در انتخاب فرآيندهاي تصفيه همواره سعي مي‌گردد که از حداکثر توان روش‌هاي فيزيکي براي تصفيه استفاده شود.
آشغال‌گيري، دانه‌گيري، ته‌نشيني، شناورسازي، چربي‌گيري و فيلتراسيون همگي نمونه‌هايي از روش‌هاي فيزيکي درتصفيه‌ي فاضلاب مي‌باشند.
2- روش‌هاي شيميايي
در روش‌هاي شيميايي فرآيند جداسازي يا تبديل مواد آلاينده، به کمک افزودن مواد شيميايي و در نتيجه‌ي واکنش‌هاي شيميايي آن مواد صورت مي‌گيرد. پيچيدگي در اين فرآيندها به مراتب بيش از روش‌هاي فيزيکي مي‌باشد. همين پيچيدگي سبب دشواري نسبي در بهره‌برداري از روش‌هاي شيميايي مي‌گردد. از اين رو تا حد امکان سعي مي‌شود که کم‌تر از روش‌هاي شيميايي در سيستم تصفيه استفاده شود. به علاوه هزينه‌ي خريد و نگهداري مواد شيميايي مورد نياز در برخي موارد مانع بزرگي در کاربرد فرآيندهاي شيميايي است.
ترسيب (انعقاد و لخته‌سازي) شيميايي و گندزدايي با کلر و ترکيبات آن جزء مهم‌ترين روش‌هاي شيميايي مورد استفاده در تصفيه‌ي فاضلاب هستند.
3- روش‌هاي بيولوژيک
به آن دسته از روش‌هايي که در آن‌ها از فرآيندهاي بيولوژيک براي تصفيه‌ي فاضلاب استفاده مي‌شود، روش‌هاي بيولوژيک مي‌گويند. در اين روش‌ها ميکروارگانيزم‌ها (به ويژه باکتري‌ها) نقش اصلي را در فرآيند تصفيه بر عهده دارند چراکه آن‌ها با استفاده از مکانيزم‌هاي دروني خود مواد آلي موجود در فاضلاب را جذب کرده و از آن براي توليد سلول جديد و کسب انرژي استفاده مي‌کنند.
از آنجاکه سهم عمده‌اي از آلاينده‌هاي فاضلاب‌ها را مواد آلي تشکيل مي‌دهند، استفاده از روش‌هاي بيولوژيک امروزه به طور گسترده‌اي براي تصفيه‌ي فاضلاب‌ها متداول شده است. روش‌هاي بيولوژيک قادرند با هزينه‌ي پايين، طيف گسترده‌اي از آلاينده‌ها را مورد تصفيه قرار دهند.
1-4-7- تصفيه به روش سنتي و معايب آن
روش‌هاي سنتي تصفيه پساب به سه روش فيزيکي، شيميايي و بيولوژيک دسته‌بندي مي‌شدند که هر کدام از اين دسته‌ها داراي روش‌هاي گوناگوني بودند اما به طور کلي مي‌توان گفت که تصفيه به روش سنتي داراي مراحل پيش تصفيه، منعقد شدن ذرات، فلوکولاسيون، رسوب‌گذاري، گندزدايي، هوادهي، صافي و تصفيه نهايي است [42].
اين روش داراي معايب بسياري مي‌باشد که از جمله آن‌ها مي‌توان به موارد زير اشاره کرد:
1- هيچ کدام از فرايندهاي مذکور به تنهايي قادر به از بين بردن تمامي آلاينده‌هاي آب نمي‌باشند.
2- اين روش‌ها به طور کلي بر مبناي نصب تأسيسات فرايندي (مثل حوضچه‌هاي ته‌نشيني، صافي‌ها و…) و استفاده از چندين فرايند متوالي بوده و بنابر اين امکان حمل و نقل سيستم‌هايي که از اين شيوه استفاده مي‌کنند بسيار دشوار است و مشکلاتي از قبيل شکنندگي تجهيزاتي چون فيلترهاي سراميکي، نشست زمين در اثر نيروي وزن سيستم‌هاي تصفيه‌خانه‌ها و… را دارند.
3- کاهش بازدهي برخي از فرايندها با افزايش دبي شاره‌ها (مثل فيلترهاي کربن فعال که با افزايش دبي، سريع‌تر اشباع شده و اين خود باعث وارد شدن برخي آلاينده‌ها به درون آب تصفيه شده مي‌گردد)
4- برخي از اين فرايندها حساسيت زيادي نسبت به شرايط فيزيکي و شيميايي آب از خود نشان مي‌دهند. بدين معني که با تغييرات pH، قليائيت، دما و مقدار ناخالصي‌هاي مختلف در آب، بازدهي فرايندها تغيير پيدا مي‌کند. براي مثال مي‌توان به تأثير منفي کاهش دما و افزايش تيرگي در از بين بردن ميکروب‌ها در فرايند گندزدايي اشاره کرد.
5- هزينه بهره‌برداري از اين سيستم‌ها به دليل استفاده از مواد شيميايي در فرايندهايي مثل منعقدسازي و گندزدايي نسبت به روش‌هاي غشايي و نانوفيلترها بيشتر است.
6- به علت استفاده از مواد شيميايي در برخي از فرايندها مثل افزودن کلر جهت گندزدايي، آب حاصل براي شرب مناسب نيست.

1-4-8- تصفيه آب به روش بيولوژيک
به آن دسته از روش‌هاي تصفيه آب که در آن‌ها از فرآيندهاي بيولوژيک براي حذف آلاينده‌ها در سيستم‌هاي تصفيه استفاده مي‌شود، روش‌هاي بيولوژيک گفته مي‌شود. در اين روش‌ها ميکروارگانيزم‌ها (به ويژه باکتري‌ها) نقش اصلي را درفرآيند تصفيه برعهده دارند چراکه آن‌ها با استفاده ازمکانيزم‌هاي دروني خود، مواد آلي موجود در فاضلاب را جذب کرده و از آن براي توليد سلول جديد و کسب انرژي استفاده مي‌کنند [47].
از آنجا که مواد آلي سهم عمده‌اي از آلاينده‌هاي فاضلاب‌ها را تشکيل مي‌دهند، امروزه استفاده از روش‌هاي بيولوژيک به طور گسترده‌اي براي تصفيه‌ي فاضلاب‌ها و پساب‌ها متداول شده است. روش‌هاي بيولوژيک قادرند با هزينه‌اي پايين، طيف گسترده‌اي از آلاينده‌ها را مورد تصفيه قرار دهند. روش‌هاي بيولوژيک به دو دسته کلي هوازي و بي‌هوازي تقسيم‌بندي مي‌گردند:
1- روش بيولوژيک هوازي تصفيه:
برخي از فرآيندهاي بيولوژيک در حضور اکسيژن محلول صورت مي‌پذيرد که به آن‌ها فرآيندهاي هوازي و به روش‌هايي که از فرآيندهاي هوازي در آن‌ها استفاده مي‌شود، روش‌هاي بيولوژيک هوازي گفته مي‌شود. روش لجن فعال، لجن فعال با هوادهي گسترده، MBR، SBR و RBC نمونه‌هايي از روش‌هاي بيولوژيک هوازي مي‌باشند.
2- روش بيولوژيک بي‌هوازي تصفيه:
به فرآيندهايي که در غياب اکسيژن محلول توسط ميکروارگانيزم‌ها اتفاق مي‌افتد، فرآيندهاي بي‌هوازي مي‌گويند. در روش‌هاي بيولوژيک تصفيه فاضلاب از اين فرآيندها استفاده مي‌شود. روش UASB، FBR، ASBR نمونه‌هايي از روش‌هاي بي‌هوازي تصفيه فاضلاب هستند. لازم به ذکر است که در سپتيک تانک‌ها به سبب عدم وجود اکسيژن محلول کافي فرآيندهاي بي‌هوازي بيولوژيک غالب هستند.

1-4-9- فناوري نانو و تصفيه آب
با وجود پيشرفت‌هاي شگفت‌آوري كه در زمينه‌هاي مختلف حيات بشر صورت گرفته است، آب همچنان اهميت خود را به عنوان منبع اصلي تأمين انرژي و نيز توليد محصولات كشاورزي حفظ كرده است. با توسعه فناوري نانو در صنعت آب و فاضلاب، مي‌توان تحولي عظيم در تأمين آب مصرفي و بخش‌هاي وابسته به آن به وجود آورد. كاربردهاي فناوري نانو در تصفيه آب، گندزدايي، استفاده بهينه از آب سفره‌هاي زيرزميني و بهبود سازه‌هاي آبي از جمله ويژگي‌هايي است كه صنعت آب و فاضلاب با استفاده از فناوري نانو به دنبال تحقق آن‌ها است [34].
در مجموع كاربردهاي متعددي را مي‌توان در زمينه استفاده از فناوري نانو متصور بود كه اهم آن‌ها عبارت است از:
استفاده از ذرات نانو ساختار در تصفيه آلاينده‌ها، رنگ‌زدايي از آب آشاميدني، نمك‌زدايي از آب، نانوپوشش‌ها، نانولوله‌هاي جاذب گازهاي سمي، نانوپليمرهاي متخلخل، استفاده از نانوذرات در تصفيه پساب‌ها، نانوفيلترها، حذف آرسنيك موجود در آب با استفاده از فناوري نانو.
برخي كاربردهاي فناوري نانو در عرصه صنعت آب فناوري نانو با روش‌هاي زير مي‌تواند در تهيه آب تميز كمك كند:
غشاهاي فيلتراسيون نانومتري به منظور افزايش بازيابي آب، روش‌هاي سازگار با محيط زيست جهت تصفيه آب‌هاي زيرزميني به وسيله اجزاي معدني و آلي، نانومواد براي بهبود كارايي فرايندهاي فتوكاتاليستي و شيميايي، نانوحسگرهاي زيستي جهت تشخيص سريع آلودگي آب.

1-4-10- استفاده از فيلترهاي نانو در تصفيه آب
امروزه نانوفيلترها توانايي بالايي در تصفيه پساب و خالص‌سازي آب دارند. علم نانو گامي به سوي نسل جديد ادوات تصفيه است و درنهايت بر زندگي حدود 780 ميليون نفر در جهان تأثير دارد؛ افرادي که در نواحي خشک زندگي کرده و به آب سالم دسترسي نداشته و يا دسترسي محدودي دارند. برخي تحقيقات نشان مي‌دهند فيلترهايي که به صورت نانولوله‌هاي کربني طراحي و ساخته مي‌شوند توانايي حذف تمامي آلاينده‌هاي آب را دارند. البته براي خالص‌سازي کامل آب بايستي يک غشاء نيز در اين فيلترها در نظر گرفته شود و در معرض غشاء نيز قرار گرفته شده باشد. اين فيلترها کوچک و قابل حمل، نسبتاً ارزان و قابل شارژ و شستشو مي‌باشند. البته بايد در نظر داشت که به کارگيري اين فيلترها براي تصفيه‌خانه‌هاي بزرگ و صنعتي با افزايش شديد هزينه‌ها و مشکلات عديده در طراحي، ساخت و بهره‌برداري مواجه خواهد بود. مساحت سطحي بالا، قابليت اصلاح و ظرفيت زدايش بسيار زياد از ديگر مزاياي اين فيلترها مي‌باشد [30 و 67].

1-5- اهميت تصفيه آب
تصفيه آب يک امر حياتي و اساسي براي حيات بشر است. آب يک ترکيب شيميايي ساده است که در عين سادگي، خواص پيچيده‌اي دارد. هر مولکول آب از يک اتم اکسيژن و دو اتم هيدروژن تشکيل شده است. آب براي سلامتي و رفاه انسان ضروري است و بدون آب حيات بر روي زمين وجود نخواهد داشت. بيش از 72 درصد بدن انسان از آب تشکيل شده است. با اين وجود، آب در صورت ناخالص بودن و آلودگي مي‌تواند آسيب‌هاي جدي به بدن انسان وارد کند و باعث بيماري‌هاي گوناگوني شود. آب تصفيه نشده ممکن است حاوي کلر، سرب، آرسنيک، نيترات، فلورايد، انگل و باکتري و… باشد که براي سلامتي انسان بسيار خطرناک هستند [55].
امروزه اينکه چرا تصفيه آب تا اين اندازه مهم است، موضوعي قابل بحث مي‌باشد.
شايد بسياري از مردم معتقد باشند که نوشيدن آب تصفيه نشده مشکلي براي آن‌ها ايجاد نمي‌کند و يا با خود فکر مي‌کنند که چرا با وجود اينکه سال‌ها است از آب معمولي استفاده مي‌کنند، هرگز بيمار نشده‌اند. لازم به ذکر است که برخي از بيماري‌ها نشانه‌هاي قابل رؤيت ندارند اما به اين معنا نيست که وجود ندارند. بيماري‌هايي مثل هپاتيت، فلج اطفال و… که توسط تک‌ياخته‌ها، ويروس‌ها، باکتري‌ها و انگل‌ها به وجود مي‌آيند.
نکته ديگر اين است که برخي از آلاينده‌هاي موجود در آب آشاميدني، اثرهاي منفي خود را در درازمدت و پس از گذشت 10 تا 15 سال نشان مي‌دهند. به عنوان مثال آلاينده‌هايي مثل سرب اگر در آب آشاميدني باشند، روي هوش بچه‌ها تأثير مستقيم گذاشته و باعث افت تحصيلي و عدم موفقيت آن‌ها در مقاطع زندگي خواهند شد و اين از جمله آثاري است که بلافاصله پس از مصرف اثر خود را نشان نمي‌دهد.
در سال‌هاي اخير به دليل رشد جمعيت و پيشرفت صنايع مختلف، آلاينده‌هايي وارد آب آشاميدني مي‌شوند که در گذشته بسيار کم‌تر بودند و يا وجود نداشتند و جوامع مختلف امروزه با آن‌ها مواجه هستند. از اين رو تصفيه آب امروزه به عنوان يک ضرورت در زندگي انسان مطرح شده است. دستگاه‌هاي تصفيه آب خانگي ديگر يک کالاي لوکس محسوب نمي‌شوند بلکه نقش بسيار زيادي در بالا بردن کيفيت آب آشاميدني و سطح بهداشت خانواده‌ها دارند.
آب به طور تقريبي در همه جاي کره زمين يافت مي‌شود. منابع تأمين آب همانند رودخانه‌ها و درياچه‌ها حاوي آلاينده‌هاي زيادي همچون زباله‌ها، گل و لاي، شن و ماسه‌، ميکروارگانيزم‌هاي بيماري‌زا و فاضلاب‌هاي صنعتي و شهري هستند. براي اينکه آب رودخانه‌ها و درياچه‌ها قابل استفاده براي آشاميدن باشد، نياز به مراحل مختلف مي‌باشد.
كيفيت آب‌هاي مورد نياز براي مصارف مختلف به ندرت با ويژگي‌هاي طبيعي آن‌ها مطابقت دارد. آب آشاميدني با ويژگي‌هاي فيزيكي يا ظاهري آب كه بايستي سالم و تميز باشد به طور طبيعي به مقدار كافي در دسترس نمي‌باشد. اكثر منابع آب از نظر كيفيت شيميايي و بيولوژيكي براي شرب مناسب نيستند و قبل از مصرف احتياج به يك سري عمليات دارند. چنين عملياتي كه به منظور متناسب‌سازي آب براي مصرف خاص آن صورت مي‌گيرد، تصفيه آب ناميده مي‌شود. تصفيه يا پالايش آب از نظر پزشكي، بهداشتي و زيست‌محيطي اهميت بسيار زيادي دارد و درصورتي که متناسب با مصرف خاص مورد نظر تصفيه نشده باشد، يا سبب افزايش هزينه‌ها شده و يا مشکلات پزشکي، بهداشتي و زيست‌محيطي ايجاد خواهد کرد [16].
تحقيقات علمي ثابت نموده که سلامتي و زندگي بشر به کيفيت آب مورد استفاده‌اش بستگي کامل دارد. از اين رو مي‌بايست در استفاده از آبي که در سير زندگي خود در طبيعت به عنوان يک حلال خوب، تمام موادي که به طور طبيعي در بافت‌هاي زمين يافت مي‌شود و يا آلاينده‌هايي از جمله صنعتي، کشاورزي را در خود حل نموده و به همراه دارد، مراقبت نمود.
لازم به ذکر است که بسياري از بيماري‌هاي واگيردار از طريق آب‌هاي آلوده منتقل مي‌شوند و روزانه تعداد زيادي از افراد به علت عدم تصفيه صحيح و کامل آب، بيمار شده و حتي جان خود را از دست مي‌دهند. اين تفاسير اهميت بسيار بالاي تصفيه آب را مي‌رسانند [20].

1-6- اهميت استفاده از فناوري نانو
فناوري نانو امروزه به دليل گستردگي حوزه‌هاي کاربردي و تأثيرگذاري مستقيم بر اغلب صنايع و علوم، يک فناوري اولويت‌دار و استراتژيک براي تمامي کشورها محسوب مي‌شود و از اهميت بسيار بالايي برخوردار مي‌باشد. به همين دليل و اهميت، اين فناوري در سال‌هاي اخير با رشدي سريع و گسترشي فوق‌العاده در بسياري از زمينه‌ها گسترده شده است، به طوري که امروزه در دنيا از اين فناوري به عنوان يک فناوري کليدي و تأثيرگذار بر علم و صنعت ياد شده و بسياري از کشورهاي توسعه‌يافته صنعتي و در حال توسعه برنامه‌هايي را در سطح ملي براي پشتيباني از فعاليت‌هاي تحقيقاتي و صنعتي اين فناوري در اکثر گرايشات تدوين و اجرا مي‌نمايند؛ زيرا فناوري نانو به عنوان انقلابي در شرف وقوع، آينده اقتصادي و صنعتي کشورها را در جهان تحت تأثير جدي قرار خواهد دادو اين مسئله توسط صاحب‌نظران و محققان تبين شده و براي مديران اجرايي به صورت يک امر شفاف و قطعي در آمده است [36].

1-7- اهميت استفاده از فناوري نانو در صنعت آب
فناوري نانو طي مدت كوتاهي كه از ظهور آن مي‌گذرد كاربردهاي مختلفي در صنايع گوناگون يافته است. بالطبع صنعت آب نيز به عنوان يكي از پايه‌هاي اساسي حيات از اين مسئله مستثني نبوده و امروزه مشاهده مي‌شود که در بخش‌هاي مختلف آن، از جمله ساخت سدها، حفاظت خطوط لوله انتقال آب، تصفيه آب و پساب‌ها، شيرين‌سازي آب و… كاربرد يافته است.
امروزه در جهان بسياري از مردم به دلايل بلاهاي طبيعي، جنگ و زيرساخت‌هاي ضعيف خالص‌سازي آب، به آبي بهداشتي دسترسي ندارند. بر طبق آمارهاي موجود و به نقل از سازمان جهاني بهداشت؛ حدود يك ميليارد نفر به منابع آبي سالم و بهداشتي دسترسي نداشته و اين ميزان چيزي حدود يک ششم جمعيت کره زمين را در برمي‌گيرد. طي اعداد و ارقام موجود ديگر، روزانه‌ 5000 كودك به علت مبتلا شدن به امراض ناشي از مصرف آب غيربهداشتي مي‌ميرند. امروزه تمام دغدغه و تلاش محققين و دانشمندان اين عرصه آن است كه با كمك روش‌ها و فناوري‌هاي جديد اين مشكلات را كاهش دهند.که يكي از فناوري‌هاي مورد نظر، فناوري نوظهور نانو است [21].
با نگاهي به مشکلات تأمين آب در ايران و نياز مبرم کشور به منابع جديد، مي‌توان از فناوري‌هاي نوين در اين راه بهره گرفت. اين مهم در سايه انجام نيازسنجي و مطالعه دقيق اوليه تحقق مي‌يابد. با توجه به اينکه در سال‌هاي اخير، ايران در حال اوج‌گيري در زمينه تحقيقات نانو است، عقلاني به نظر مي‌رسد که در سمت و سو دهي برنامه‌هاي کلان آب در کشور از فناوري نانو به عنوان يک پشتيبان قوي استفاده گردد.
به يمن استفاده از شيوه‌هاي جديد به خصوص نانوتکنولوژي در تصفيه آب، ميسر گرديده است که باتوجه به حذف مؤثر آلاينده‌ها و کاهش هزينه‌هاي تمام شده توليد آب سالم، استفاده از اين فناوري‌ها، نسبت به روش‌هاي قديمي بيشتر مورد توجه و استقبال قرار گرفته است. البته از آنجا که هيچ يک از تکنولوژي‌هاي موجود را نمي‌توان به طور مطلق پاک و ايمن دانست. در کنار اهداف توليد بايد به جنبه‌هاي زيست‌محيطي و پتانسيل‌هاي بالقوه آسيب‌رسان آن‌ها نيز توجه شود.

1-8- اکسيژن‌خواهي بيوشيميايي2
نرخ مصرف اكسيژن در داخل آب توسط ارگانيزم‌ها، اکسيژن‌خواهي بيوشيميايي ناميده مي‌شود. اگر اکسيژن‌خواهي بيوشيميايي كم باشد، آب پاك و فاقد ارگانيزم است يا آنكه ارگانيزم‌هاي داخل آب مرده و نيازي به



قیمت: تومان


پاسخ دهید