“全球水處理產品製造商正在探索最先進的水過濾技術,如碳奈米管和先進的膜系統,本文列出了目前五項最新的水淨化技術,未來不久它們可能會替代現有的水淨化工藝..”
(基於奈米技術的淨化過程高效且擁有成本效益。)
奈米技術——NANO TECHNOLOGY
奈米技術涉及在原子或分子尺度上應用材料的幾種方法和過程。與傳統的水淨化方法相比,基於奈米技術的水淨化過程被認為是模組化、高效且具有成本效益的。
奈米技術在水處理過程中的主要應用包括銀、銅和零價鐵 (ZVI)奈米粒子、奈米結構光催化劑、奈米膜和奈米吸附劑。
奈米顆粒的表面積與體積比增強了化學和生物顆粒的吸附,同時能夠分離低濃度的汙染物。奈米吸附劑具有特定的物理和化學特性,可去除水中的金屬汙染物。
碳奈米管(CNT)被認為是用於水淨化的主要奈米材料之一。基於碳奈米管的過濾系統可以去除水中的有機、無機和生物化合物。
阿法拉伐、Applied Membranes、DowDuPont、GEA Group、Inopor和Koch Membrane Systems等全球知名公司都參與了由奈米材料製成的膜的開發,以消除處理過程中的汙染物。
(NASA 約翰遜航天中心是其開發商。)
2. 聲學奈米管技術——ANT
聲學奈米管技術是由美國宇航局約翰遜航天中心的科學家發明的。它採用聲學代替壓力來引導水透過小直徑碳奈米管。
該技術基於與碳奈米管整合的聲學驅動分子屏,允許水分子透過,同時阻止任何較大的分子和汙染物。與傳統過濾系統相比,它消耗的電能更少,更能去除水中的汙染物。該過程還消除了沖洗過濾系統的需要。
聲學奈米管技術的主要應用領域為市政水廠、醫療設施、實驗室、釀酒廠、海水淡化廠、工業設施、廢水處理廠和消費領域。根據使用者的過濾需求,該創新可透過整合多個過濾器進行擴充套件。美國宇航局獲得專利的聲學奈米管技術可供公司許可並演變為商業水淨化產品。
(松下開發的光催化淨水技術演示機。)
3. 光催化淨水技術——PWPT
近年來,由於其在處理汙染水方面的效率,使用光催化進行水處理的重要性日益突出。該技術利用光觸媒和紫外線(UV)射線去除水中的有毒物質。
松下公司開發了一種技術,可將光催化劑(二氧化鈦)與商業吸附劑和稱為沸石的催化劑結合,確保從水中有效分離和回收光催化劑以供再利用。二氧化鈦可以將一系列有機化合物礦化成安全的最終產品。該催化劑使用來自陽光或人造光的紫外線輻射來分離物質。
光催化可以分解一系列有機材料、雌激素、殺蟲劑、染料、原油和微生物(如病毒和耐氯病原體)以及無機化合物(如一氧化二氮)。
光催化水處理系統適用於水和廢水處理設施,可以處理被高負荷有機物質或金屬汙染的工業廢水。
(該結構可實現快速、高選擇性的水跨細胞膜轉移。)
4. ANI技術——AIT
丹麥清潔技術公司Aquaporin 的Aquaporin Inside技術基於仿生水處理膜設計。水通道蛋白可實現快速且高度選擇性的水跨細胞膜轉移。它們允許細胞根據靜水壓和滲透壓差調整其體積和內部滲透壓。
水通道蛋白通道的獨特結構允許水分子透過並阻止所有其他化合物。天然仿生膜也可作為開發人造仿生膜系統的基礎。該技術正用於工業和家用水過濾和淨化系統。
Aquaporin Inside膜是市場上唯一使用水通道蛋白淨化飲用水的膜。這些膜可用於正向滲透(FO)和反滲透(RO)應用。Aquaporin Space Alliance(ASA)是 Aquaporin和丹麥航空航天公司(DAS)的合資企業,正在與歐洲和美國公司合作,將獲得專利的Aquaporin Inside技術商業化在空間應用和空間專案中。
(AVF系統可用於市政飲用水和廢水處理設施。)
5. 自動可變過濾技術——AVF
自動可變過濾 (AVF) 技術涉及一個簡單的過程,其中向上流動的進水透過向下流動的過濾介質進行清潔。它不需要任何額外的過程或淡水來清潔過濾介質。
AVF方法採用嵌入可變陣列的連續清潔的降濾床過濾器。該系統的兩級配置集成了兩組可以在序列或並行模式下執行的介質過濾器。該工藝提供的水質量與微濾技術相當,成本僅為低壓膜的一小部分。它沒有移動部件,消耗的電力更少,從而節省了運營和維護成本。
AVF系統適用於市政飲用水和廢水處理、廢水回收和再利用、膜工藝的預過濾和海水淡化應用。
R2O Water Technologies、Process Research ORTECH (PRO)和Eureka Forbes是參與開發基於AVF技術的產品和服務的一些主要公司。