پایان نامه تصفيه ديافيلتريشن، روشي موثر و سريع براي نمك زدايي

پایان نامه تصفيه ديافيلتريشن، روشي موثر و سريع براي نمك زدايي يا تغيير باقر نمونه هاي بيولوژيكي

ديافيلتريشن روشي است كه غشاهاي فراپلايش (پالايش از لا به لاي صافي اي كه قادر به گذراندن ذرات بسيار و ريز ميكروسكوپي باشد) را براي تغيير، جابجايي يا كم كردن غلظت نمك يا مواد حل شده در محلول كه شامل پروتئين ها، پپتيدها، نوكلئيك اسيد و مولكولهاي ديگر مي باشد، مورد اشتباه قرار مي دهد. كه در اين حال با انتخاب صافي‌هاي غشاء نفوذپذير (تراوا) را براي جداسازي اجزا محلول بسته به اندازه مولكول به كار مي برد. يك غشا فراپالايش مولكول هايي را كه بزرگتر از منافذ غشا هستند را در خود نگه مي دارد. در حالي كه مولكولهاي كوچكتر مثل نمك و مواد محلول در آب كه قابليت نفوذپذيري %۱۰۰ دارند، به راحتي از غشا عبور مي دهد. در اينجا ما مفاهيم مربوط به غلظت پروتئيني و ديافيلتريشن را شرح داده و روش هاي مختلف اجراي ديافيلتريشن و تاثير آنها روي مراحل زمان، حجم، ثبات و بازيافت را مقايسه مي كنيم.

روش نمك زدايي آب مدت مديدي است كه توسط كشورهاي مختلف در سراسر جهان براي توليد يا افزايش ذخاير آب آشاميدني مورد بهره برداري قرار گرفته است.

همانطور كه مي دانيم روش نمك زدايي يك فرايند طبيعي و هميشگي است و بخش اساسي چرخه آب است. باران به روي زمين ريزش مي‌كند و پس از آن به سوي دريا حركت مي‌كند و در مسير حركت مواد معدني و مواد ديگر را در خود حل مي‌كند و به همين دليل بسيار شور شده است، هنگامي كه آب به اقيانوسهاي جهان مي رسد و يا در نقاط پست ديگر جمع مي شود، بخشي از آب با انرژي خورشيد تبخير مي شود كه اين تبخير، نمك را بر جاي مي گذارد و بخارهاي موجود مجدداً به صورت باران به زمين بر مي گردد و اين چرخه ادامه دارد و آب شور در اقيانوس ها باقي مي ماند.

آغاز اين پديده (نمك زدايي) به قرن چهارم قبل از ميلادميسح، زماني كه سربازان يوناني عمل تبخير را براي تقطير آب دريا به كار مي بردند بر مي گردد.

در گذشته مردم سعي مي كردند كه آب شور را طوري عمل بياورند كه براي آشاميدن و كشاورزي قابل استفاده باشد. از كل آبهاي كره زمين، ۹۴ درصد آن آبهاي شور اقيانوسها و درياها هستند و تنها ۶ درصد آن آب خالص است كه از اين ميزان آب خالص هم ۲۷ درصد آن به صورت كوه يخ است و تنها ۷۳ درصد آن آبهاي زير زميني قابل استفاده مي باشد.

با آنكه آب شور براي صيد .ماهي و حمل و نقل كشتي بسيار حائز اهميت است ولي براي مصارف انساني و كشاورزي بسيار شور است، كه روش هاي نمك زدايي باعث افزايش منابع آبي قابل مصرف براي مردم جهان شده اند، امروزه تكنولوژي نمك زدايي با بيش از ۵۰ سال تجربه روش هاي متعددي را براي اين صنعت در جهان به وجود آورده است.

شهرها، دهكده ها و كارخانجات صنعتي اكنون در بسياري از مناطق خشك و كم آب جهان جايي كه نزديك آب دريا يا آب شور مي باشد. توسعه يافته اند و با روش هاي نمك زدايي، آب مورد نياز خود را تامين مي نمايند. اين فرايند در بخش هايي از آسياي شرقي، شمال ‏آفريقا و بعضي از جزاير كاريبين جايي كه كمبود آب خالص است بسيار قابل توجه است.

امروزه آزمايشگاههاي تقطير در سراسر جهان ظرفيت توليد بيش از ۶ بيليون گالون آب را در روز دارا هستند. اوج پيشرفت در زمينه نمك زدايي در سال ۱۹۴۰ در طول جنگ جهاني دوم، هنگامي كه بسياري از نظاميان در مناطق خشك براي سيراب كردن سربازانشان به آب نياز داشتند بود. به همين دليل پس از جنگ اين موضوع بسيار مورد اهميت قرار گرفت و در بسياري از كشورها اين روش ادامه پيدا كرد. دولت آمريكا پس از توليد و تاسيس مركز آب شور[۱] (OSW) در اوايل سال ۱۹۶۰ و سازمانهاي اداره تكنولوژي و تحقيق آب[۲] (OWRT) فعاليت هاي گسترده اي را در اين زمينه صورت داده است. حدود ۳۰ سال است كه دولت آمريكا به طور فعال تحقيق و توسعه خود را در زمينه نمك زدايي انجام داده و حدود ۳۰۰ ميليون دلار در اين رابطه خرج كرده است كه اين پول بيشتر براي تحقيقات اساسي و توسعه تكنولوژي هاي مختلف مصرف شده است.

در اواسط سال ۱۹۶۰ واحدهاي تجاري در حدود ۲ ميليون گالن در هر روز در آمريكا توليد آب خالص مي كردند كه اين واحدهاي صنعتي به صورت رانش- گرما به طور عمده براي نمك زدايي آب دريا به كار مي رفتند، ولي در سال ۱۹۷۰، مراحل غشايي تجاري مثل الكترودياليز (ED) و اسمز معكوس (RO) در همه جا كار مي رفت.

در ابتدا، مراحل تقطير براي نمك زدايي آب شور و آب دريا به كار مي رفت ولي اين روش هم گران بود و هم در خواستهاي نمك زدايي براي اهداف شهري را محدود مي كرد. هنگامي كه ED معرفي شد، نمك زدايي آب شور را از لحاظ اقتصادي نسبت به تقطير مقرون به صرفه تر كرد و بسياري از درخواستها به آن متكي شد و در آمريكا از آن استقبال زيادي شد و از آن به عنوان وسيله اي براي تهيه آب شهري استفاده مي گرديد.

در سال ۱۹۸۰ تكنولوژي نمك زدايي پيشرفت بيشتري كرد و تكنولوژي تقطير از تجربيات قبلي واحدهاي صنعتي استفاده كرده و روش هاي جديدي را ارائه كرده است و در سال ۱۹۹۰ بود كه روش هاي جديدي براي نمك زدايي در نقاط مختلف براساس موفقيت تجاريشان توسعه يافت.