تاب‌آوری آبی در شرایط جنگ؛ از تصفیه سیار تا سامانه‌های هوشمند

سامانه‌های تصفیه سیار و مدیریت هوشمند شبکه‌های آبرسانی

کد خبر: ۸۳۲۸۴۰

تاریخ: ۱۰ فروردين ۱۴۰۵ - ۱۴:۳۷

در شرایط جنگی، زیرساخت‌های تأمین آب از نخستین بخش‌هایی هستند که دچار اختلال می‌شوند؛ اختلالی که دسترسی به آب آشامیدنی سالم را به چالشی حیاتی تبدیل می‌کند و در چنین وضعیتی، فناوری‌هایی مانند سامانه‌های تصفیه سیار و مدیریت هوشمند شبکه‌های آبرسانی، به عنوان راهکارهایی کلیدی برای حفظ پایداری و تأمین آب مطرح می‌شوند.

به گزارش ایران اکونومیست؛ جنگ به عنوان یکی از شدیدترین بحران‌های بشری، ابعاد مختلف حیات را تحت تأثیر قرار می‌دهد و در این میاظن، دسترسی به آب آشامیدنی سالم و کافی، به یکی از حیاتی‌ترین و در عین حال شکننده‌ترین زیرساخت‌ها تبدیل می‌شود. در دوران درگیری‌های مسلحانه، آب نه تنها به عنوان یک نیاز بیولوژیکی اولیه برای بقا، بلکه به عنوان یک اهرم استراتژیک، یک عامل تهدید سلامت عمومی و یک متغیر کلیدی در پویایی‌های اجتماعی و نظامی مطرح می‌شود.

در شرایط عادی، دسترسی به آب امری بدیهی تلقی می‌شود، اما جنگ با ایجاد اختلالات گسترده در زیرساخت‌ها، آلودگی منابع، جابه جایی اجباری جمعیت و محدودیت‌های لجستیکی، این دسترسی را به طور جدی به مخاطره می‌اندازد. پیامدهای فقدان آب سالم در چنین شرایطی فراتر از تشنگی است؛ بحران سلامت عمومی یکی از این پیامدها است؛ کمبود آب آشامیدنی و فقدان بهداشت کافی، بستری ایده‌آل را برای شیوع بیماری‌های واگیردار مانند وبا، اسهال خونی، تیفوئید و سایر عفونت‌های مرتبط با آب فراهم می‌کند. این بیماری‌ها می‌توانند تلفات انسانی قابل توجهی را به بار آورند و حتی تلفات ناشی از خود درگیری را تحت‌الشعاع قرار دهند.

تجربه جهانی نشان می‌دهد تأمین آب در مناطق جنگی با مجموعه‌ای از چالش‌های پیچیده علمی و فنی روبه‌رو است که نیازمند راه‌حل‌های نوآورانه و پایدار است و «حفاظت و پاکسازی منابع آلوده» یکی از این راهکارها است؛ منابع آبی موجود مانند رودخانه‌ها، چاه‌ها و مخازن در معرض انواع آلودگی‌های شیمیایی، بیولوژیکی و رادیواکتیو ناشی از حملات، تخریب تأسیسات صنعتی و شهری و عدم مدیریت پسماندها قرار دارند. شناسایی، ارزیابی و پاکسازی این آلودگی‌ها نیازمند دانش تخصصی و فناوری‌های پیشرفته است.

از سوی دیگر دسترسی به تأسیسات تصفیه آب مدرن در مناطق جنگی معمولاً غیرممکن است. بنابراین، نیاز به توسعه و به‌کارگیری سیستم‌های تصفیه سیار، قابل حمل، کم‌هزینه و با قابلیت اطمینان بالا مانند فیلترهای پیشرفته، واحدهای RO پرتابل و روش‌های گندزدایی شیمیایی و فیزیکی مؤثر احساس می‌شود. از این رو در دنیای امروز، فناوری‌های متعددی برای تأمین، تصفیه و مدیریت آب، به‌ویژه در شرایط بحرانی، توسعه یافته‌اند که برخی از مهمترین و پیشرفته‌ترین این فناوری‌ها می‌توان به این موارد اشاره کرد:

اسمز معکوس

این فناوری با استفاده از غشاهای نیمه‌تراوا، آب را تحت فشار از میان غشاء عبور می‌دهد و ناخالصی‌ها، نمک‌ها، مواد معدنی، باکتری‌ها و ویروس‌ها را حذف می‌کند. اسمز معکوس برای شیرین‌سازی آب دریا و تصفیه آب‌های لب‌شور بسیار مؤثر است. سیستم‌های RO در مقیاس‌های مختلف از خانگی تا صنعتی وجود دارند.

فناوری غشایی

در این فناوری علاوه بر RO، فناوری‌های دیگری مانند اولترافیلتراسیون (UF)، نانوفیلتراسیون (NF) و میکروفیلتراسیون (MF) نیز برای حذف آلاینده‌های خاص در اندازه‌های مختلف ذرات به کار می‌روند. این فناوری‌ها در پیش‌تصفیه برای RO یا برای حذف آلاینده‌های آلی بزرگ و میکروارگانیسم‌ها استفاده می‌شوند.

اکسیداسیون پیشرفته

این روش‌ از واکنش‌های شیمیایی قوی (مانند استفاده از ازن، پراکسید هیدروژن و اشعه UV) برای تجزیه آلاینده‌های آلی مقاوم، داروها، آفت‌کش‌ها و سایر مواد شیمیایی پیچیده استفاده می‌کنند. AOPs قادر به حذف آلاینده‌هایی هستند که با روش‌های سنتی به سختی از بین می‌روند.

دستاوردهای فناورانه بومی برای تامین آب

مخازن آب شرب بتنی پیش‌ساخته

یکی از شرکت‌های فناور فعال در حوزه مدیریت آب آشامیدنی و پساب مستقر در سنندج مخازن آب شرب بتنی پیش ساخته با تکنیک پیش تنیدگی در احجام ۵۰ تا ۱۰ هزار متر مکعب را با هدف تامین آب شرب سالم را به تولید رسانده است. این محصول پیش ساخته در مدت زمان کوتاهی نسبت به مخازن در جا، تاسیس می‌شود و با توجه به تولید قطعات در کارخانه و انجام کنترل‌های لازم در حین تولید، کیفیت به مراتب بالاتری نسبت به مخازن در جا دارند.

با توجه به استفاده از المان‌های مختلف در ساخت و اتصال‌های ساده کف و بدنه و سقف مخازن و نیز استفاده از مواد پلی یورتان در درز قطعات این گونه مخازن در مقابل زلزله بسیار منعطف‌تر و مقاوم‌تر هستند.

دستگاه تصفیه آب و فاضلاب

یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان با ساخت دو محصول «دستگاه تصفیه آب و فاضلاب با غشای اسمز معکوس آب لب شور با پلیمریزاسیون پلی آمید» و «ممبران شیرین‌سازی آب (RO)» خدمات مهمی را در حوزه مدیریت آب شرب ارائه کرده است.

فیلترهای UF برای تصفیه فاضلاب و فیلترهای RO این شرکت برای تصفیه آب دریا کاربرد دارد. همچنین مدول‌های استاندارد غشایی شیرین‌سازی آب برای حذف نمک‌های محلول در آب و سالم‌سازی آب کاربرد دارد. سیستم‌های این شرکت دانش‌بنیان همچنین قادر به تامین آب شرب و آب کشاورزی برای محرومیت‌زدایی و موکب‌های مسیر پیاده‌روی اربعین است.

سامانه‌های تصفیه آب شرب

یکی دیگر از شرکت‌های دانش‌بنیان سامانه‌های تصفیه آب شرب و پساب اولترافیلتراسیون و تصفیه آب در شرایط بحرانی را عرضه کرده است. دستگاه‌های تصفیه آب و پساب اولترافیلتراسیون در مقابل سامانه‌های تصفیه آب و پساب نظیر ازن زنی، کلرزنی، لامپ‌های UV مزیت‌های بالاتری دارند. حذف تمام میکروب‌ها و ویروس‌ها، حذف کدورت و همچنین توانایی تحویل آب کاملا شفاف از مزیت‌های این سامانه به شمار می‌رود. این در حالی است که در نمونه‌های مشابه کدورت آب از بین نمی‌رود و در صورت از بین رفتن، لاشه میکروب‌ها و ویروس‌ها در داخل آب باقی خواهد ماند.

همچنین این دستگاه‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در پیش از تصفیه تمهیدات بیشتری برای بالا بردن عمر غشای اولترافیلتراسیون در نظر گرفته شده و در صورت نیاز به ذخیره آب لامپ UV نیز تعبیه شده است.

سامانه مدیریت هوشمند مخازن آب

یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان مستقر در استان سمنان به منظور تولید آب شرب سالم سامانه‌های مدیریت هوشمند مخازن آب را پیشنهاد داده است. این سامانه یک سیستم کاملا خودکار بوده و بدون دخالت انسان قادر به کنترل سطح آب مخازن بوده و پمپ‌ها و شیرهای مربوط را به موقع خاموش و روشن کرده و از سرریز آب مخازن جلوگیری می‌کند.

این محصول با توجه به ساعات اوج بار، زمان‌بندی روشن و خاموش شدن پمپ‌ها را به گونه‌ای تعیین می‌کند که کمترین میزان مصرف برق اتفاق بیفتد. نرم‌افزار این سامانه همچنین امکان کنترل شبکه آبرسانی از راه دور را به صورت دستی و از راه دور فراهم می‌کند و دارای بخش اطلاعات تعمیرات و نگهداری است. افزوده شدن سنسورهای کلر و فلوتر از دیگر مزایای این سامانه به شمار می‌رود.

دستگاهی برای افزایش بهره‌وری تصفیه آب

یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان فعال در حوزه توسعه فناوری نانو دو سیستم «تصفیه پساب اسمز معکوس (RO)» و «تجهیزات حذف کدورت، آرسنیک، نمک و نیترات از آب» را به تولید رسانده است.

از جمله مزایای سیستم تصفیه پساب اسمز معکوس می‌توان به افزایش بهره‌وری آب ورودی با تصفیه پساب بسیار شور و غلیظ با استفاده از سیستم اسمز معکوس، افزایش طول عمر فیلترهای سیستم اسمز معکوس،‌ کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری و تولید حجم کم و سهولت امحاء پساب اشاره کرد.

تجهیزات حذف کدورت این شرکت نیز با استفاده از حداقل مواد شیمیایی اقدام به حذف کدورت آب می‌کند و با اشغال فضای کم می‌تواند حجم زیادی از آب را کدورت‌زدایی کند. استفاده از جاذب‌های بر پایه نانو آهن و قابلیت استفاده چندین باره از جاذب در حذف آرسنیک، عدم تولید هرگونه پساب در فرآیند حذف آرسنیک، بومی‌سازی و توسعه فناوری الکترودیالیز در نمک‌زدایی از آب آشامیدنی و بهره‌وری نمک‌زدایی تا ۹۵ درصد از دیگر قابلیت‌های این تجهیزات است.

این تجهیزات همچنین قادر به حذف ۷۰ درصد نیترات با حداقل انرژی است و امکان نصب و راه‌اندازی واحدهای کوچک در دور افتاده‌ترین مناطق با حداقل هزینه را دارد.

پکیج ضد عفونی‌کننده آب آشامیدنی

یکی دیگر از شرکت‌های دانش‌بنیان با پکیج ضد عفونی‌کننده آب آشامیدنی با استفاده از فرآیند اکسیداسیون پیشرفته (اشعه UV) و میکروفیلتراسیون، راهکاری برای دسترسی مردم به آب آشامیدنی سالم ارائه داده است.

این دستگاه با ظرفیت ۶۰ متر مکعب بر ساعت قادر به ضد عفونی کردن آب آشامیدنی است. فرآیند اکسیداسیون پیشرفته بر مبنای تولید و به‌کارگیری رادیکال اکسیدکننده هیدروکسیل به‌عنوان یکی از قوی‌ترین اکسیدانت‌های شیمیایی برای تخریب غیر انتخابی ترکیبات پیچیده و بیولوژیک در آب و پساب است. پکیج طراحی و ساخته شده قابلیت حذف ۹۹.۹ درصدی میکروارگانیسم‌ ژباردیا پروتوزوا را که نسبت به گندزدایی با فرآیندهای مرسوم نظیر کلرزنی مقاومت ژنتیکی دارد، فراهم می‌کند.

این محصول با فرآیند مولتی اکسیداسیون پیشرفته کاملا منطبق بر معیارهای تفضیلی حوزه تجهیزات آب و محیط زیست است.

قرص ضد عفونی‌کننده آب آشامیدنی

یک شرکت دانش‌بنیان قرص ضدعفونی کننده آب آشامیدنی هیپوپاک در مقیاس صنعتی را به تولید رساند. این قرص یک قرص جوشان ضد عفونی‌کننده آب است که برای ضدعفونی کردن آب آشامیدنی و ضد عفونی کردن میوه و سبزیجات قابل استفاده است.

این قرص در مقیاس‌های یک لیتر، ۲۰۰ لیتر و ۵۰۰ لیتر بدون عوارض جانبی است و قادر به حذف میکروارگانیسم‌های موجود در آب در مدت ۳۰ دقیقه با هدف پیشگیری از بروز بیماری‌هایی همچون وبا، اسهال خونی،‌ حصبه و سایر بیماری‌های مسری از طریق آب است. این قرص به عنوان ضد عفونی کننده منتخب سازمان بهداشت جهانی و سازمان غذا و داروی امریکا، هلال احمر و صلیب سرخ توصیه شده است.

سیستم تصفیه آب با روش انعقاد الکتروشیمیایی

یک شرکت دانش‌بنیان سیستم تصفیه آب به روش انعقاد و شناورسازی الکتریکی (ECF) را برای تامین آب آشامیدنی معرفی کرد. دستگاه تصفیه پساب‌های صنعتی و بهداشتی با روش انعقاد الکتروشیمیایی این شرکت دارای قابلیت کاهش فضای مورد استفاده تا یک پنجم تصفیه‌خانه‌های هوازی است. این دستگاه با استفاده از فرآیند انعقاد الکتروشیمیایی موجبات فولکولاسیون فاضلاب و تصفیه فاصلاب را فراهم می‌کند.

از این دستگاه در فرآیند تصفیه آب، فاضلاب و پساب صنایع مختلفی چون تولیدکنندگان مواد شیمیایی مانند انواع رزین‌ها و چسب‌های نساجی و رنگرزی، کشتارگاه‌ها و تولیدکنندگان مواد گوشتی و پروتئینی و لبنیات استفاده می‌شود. از ویژگی‌های مهم این سیستم، پیوسته بودن فرآیند تصفیه و عدم تولید آلودگی صوتی و منظری است.

نی تصفیه آب

نی تصفیه آب شخصی بر پایه غشاء الیاف توخالی (نانویی) محصول جدید یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان برای سالم‌سازی آب است. این شرکت با استفاده از غشاهای هالوفایبر، سیستم آب فردی به صورت بطری و نی را تولید کرده است. این محصول با کاربرد پزشکی، صنعتی، خانگی و فردی برای تصفیه مایعات و گازها به خصوص صافی دیالیز و تصفیه آب شرب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

غشاهای الیاف توخالی تولیدی این شرکت از جنس پلی سولفون و پلی اتر سولفون و پلی اکریلونیتریل با قابلیت فرآیندهای غشایی اسمز معکوس، نانو فیلتراسیون و میکروفیلتراسیون بر حسب نیاز است. کاربرد این الیاف در صافی دیالیز خون و جداسازی ذرات معلق از آب است. هالوفایبر یا غشای الیاف توخالی برای شفاف‌سازی و جداسازی مواد مختلفی مانند مواد جامد غوطه‌ور، باکتری‌ها و یا کاهش غلظت بالای ماکرومولکول‌ها استفاده می‌شوند.

تصفیه آب خانگی

یکی دیگر از شرکت‌ها دستگاه تصفیه آب خانگی با غشای سرامیکی را عرضه کرده است. غشاهای نانوساختار سرامیکی لوله‌ای دانش‌بنیان این شرکت در دستگاه‌های تصفیه آب خانگی برای حذف بار میکروبی، کدورت و درشت مولکول‌های آلاینده به کار می‌رود و شامل پکیج بحران حاوی یک محفظه، پمپ دستی، شیر برداشت و توری نگهداری غشاء و غشاء است.

غشاهای نانو ساختار سرامیکی تولیدی این شرکت با اندازه حفرات ۱۰۰ تا ۲۰۰ نانومتر که دارای تاییدیه دانش‌بنیان است، در این دستگاه در کنار جاذب‌ کربنی قرار گرفته‌اند و آلاینده‌ها و طعم و بوی آن را حذف می‌کنند، در شرایطی مانند سیل و زلزله نیز که تنها مشکل آب آلودگی میکروبی و کدورت است، با استفاده از تلنبه‌ دستی و ایجاد فشار بر روی غشای آب تصفیه شده از قسمت شیر برداشت می‌شود.

این دستگاه دارای یک غشای سرامیکی لوله‌ای نانو ساختار و یک کربن بر روی شاسی نگهدارنده است.

سامانه بازچرخانی و تصفیه آب

سامانه بازچرخانی و تصفیه پساب دستگاه نمک‌زدایی اسمز معکوس (RO) توسط سلول‌های خورشیدی بدون نیاز به برق یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان یک پکیج اضطراری پرتابل برای تصفیه آب و نمک‌زدایی در ظرفیت‌های ۳۰ تا ۵۰متر مکعب در شبانه‌روز با استفاده از پنل‌های خورشیدی است که بدون نیاز به استفاده از شبکه توزیع برق قابل بهره‌برداری است.

این پکیج‌ها کدورت‌های بسیار بالا را به وسیله فیلترهای سرامیکی و نمک‌زدایی به وسیله RO تصفیه می‌کنند و آب قابل شرب را به تولید می‌رسانند. در مکان‌هایی که آب شور وجود دارد، این پکیچ بدون استفاده از شبکه توزیع برق می‌تواند آب قابل شرب را در اختیار مردم قرار دهد.