هل تبحث عن حل مبتكر لمعالجة مياه الصرف الصحي؟ 🚀 الباحثون يقدمون نهجًا ثوريًا مستوحى من عملية الغسيل الكلوي، باستخدام تقنية التناضح لتصفية مياه الصرف الصحي بطريقة فريدة.

تُستخدم عملية التناضح في معالجة فشل الكلى، حيث يُنقل الدم إلى جهاز التناضح لتصفية النفايات. والآن، تمّ تطبيق مبدأ مشابه لمعالجة مياه الصرف الصحي.

أظهرت دراسة جديدة في مجلة Nature Water، أن محاكاة هذه الطريقة يمكن فصل الأملاح عن المواد العضوية مع الحد الأدنى من التخفيف للمياه العادمة. وهذا يمثل تقدّمًا كبيرًا في مجال معالجة مياه الصرف الصحي، حيث يُمكن حل بعض القيود الرئيسية للطرق التقليدية.

ستُسهم هذه التقنية الجديدة في الحد من الآثار البيئية وتقليل التكاليف، مع تمكين استرداد الموارد القيّمة في العديد من القطاعات الصناعية. 🎉

يقول مناحيم إليميلتش، أحد مؤلفي الدراسة: “لقد كانت عملية الفصل بالغلظ مذهلة في تجاربنا، وهذا اكتشافٌ مثيرٌ جدًا، يُمكن أن يُعيد تعريف طريقة معالجة بعض مشاكل مياه الصرف الصحي الأكثر تحديًا.” 💪

تُنتج صناعات مثل البتروكيماويات، والأدوية، والنسيج مياهًا عادمةً ملوّثةً ومُلوّثة بالأملاح. هذه الملوّثات تُشكّل تحديًا كبيرًا لعمليات المعالجة التقليدية.

تُعاني عمليات المعالجة البيولوجية و طرق الأكسدة المتقدمة من قصور شديد عند التعامل مع درجات الملوحة المرتفعة. والطرق الحرارية، على الرغم من قابليتها للتطبيق، إلا أنها مُستهلكة للطاقة، وعرضة للتآكل والانسداد، مما يزيد من التكاليف وصعوبة الصيانة.

و تواجه عمليات الغشاء المُحفزة بالضغط تلوثًا شديدًا للغشاء، مما يتطلب خطوات متعددة لتخفيف الملوحة. هذه العمليات تستهلك مزيدًا من المياه وتزيد من تعقيد العملية. 🤔

يُسهّل الغسيل الكلوي تقليل استهلاك المياه والتكاليف التشغيلية، لأنه يُلغي العديد من النقاط المؤلمة في الطرق التقليدية.

استخدم الباحثون مجموعة من التجارب على نطاق المختبر، ونماذج النقل الشاملة، لتقييم أداء غسيل الكلى في فصل الأملاح والمركبات العضوية. واختاروا أغشية ترشيح عالية الجودة، ثم أنشأوا وضعًا ثنائي الاتجاه في تدفق مضاد في إعداد غسيل الكلى.

أظهرت النتائج أن الغسيل الكلوي يزيل الملح من الماء بفعالية دون الحاجة لكميات كبيرة من المياه العذبة، مما يسمح باستعادة الأملاح. كما أن عملية الانتشار بدلًا من الضغط تُعزز كفاءة الفصل. 🏆

يُشير إيليميليتش إلى أهمية إمكانية استعادة الموارد، مثل الأملاح أو المواد الكيميائية القيّمة. وهذا يمثل خطوة نحو اقتصاد أكثر استدامة.

كما أن الغسيل الكلوي يُقلل من تراكم المواد العضوية على الغشاء، مما ينتج عنه انخفاض في استهلاك الطاقة، وصيانة أقل، واستبدالات أقل للغشاء.

يوضح زانغسين وانغ، أحد المؤلفين المشاركين، أن التخلي عن الضغط الهيدروليكي قلل من خطر التلوث، مما ساهم في أداء أكثر ثباتًا و استقرارًا.

مع أنه لا يُنقّي مياه الصرف الصحي تمامًا، إلا أنه يُقلل من الملوحة، مما يجعل العلاجات الأخرى (مثل العمليات البيولوجية أو الأكسدة المتقدمة) أكثر فعالية. 👍

يخلص إليميلتش إلى أن غسيل الكلى يوفر حلًا مُستدامًا لمعالجة مياه الصرف الصحي المتعددة المركبات والمُلوّثة، من خلال الحفاظ على المياه العذبة، وخفض تكاليف الطاقة، وتقليل التلوث. 🎉

المصدر: جامعة رايس