Ūdens atkārtotas izmantošanas nākotne: Kā inovācijas membrānu filtrācijā var palīdzēt aizsargāt ūdens resursus

Pieaugošais pieprasījums pēc tīra ūdens izraisa ūdens trūkumu visā pasaulē. Tā kā iedzīvotāju skaits turpina pieaugt un arvien vairāk cilvēku migrē uz pilsētu teritorijām, ūdensapgādes uzņēmumi saskaras ar daudzām problēmām, kas saistītas ar ūdensapgādes un attīrīšanas darbībām. Vietējo ūdens apsaimniekošanu nevar ignorēt, jo Apvienoto Nāciju Organizācija lēš, ka pilsētas veido 12% no visa saldūdens patēriņa. [1] Papildus pieaugošajam pieprasījumam pēc ūdens, komunālo pakalpojumu sniedzējiem ir grūtības ievērot jaunus tiesību aktus attiecībā uz ūdens izmantošanu, notekūdeņu attīrīšanas standartiem un ilgtspējības pasākumiem, vienlaikus saskaroties ar novecojošu infrastruktūru un ierobežotu finansējumu.
Daudzas nozares ir pakļautas arī ūdens trūkumam. Ražošanas procesos ūdeni bieži izmanto dzesēšanai un tīrīšanai, un iegūtie notekūdeņi ir jāattīra, pirms tos var atkārtoti izmantot vai izlaist atpakaļ vidē. Dažus piesārņotājus ir īpaši grūti noņemt, piemēram, smalkas eļļas daļiņas, un tie var veidot atlikumus, kam nepieciešama īpaša apstrāde. Rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanas metodēm ir jābūt rentablām un jāspēj attīrīt lielus notekūdeņu apjomus dažādās temperatūrās un pH līmeņos.
Augstas efektivitātes filtrācijas sasniegšana ir svarīga nākamās paaudzes ūdens attīrīšanas risinājumu izstrādes sastāvdaļa. Uzlabotas filtrācijas membrānas piedāvā ļoti efektīvu un enerģiju taupošu attīrīšanas metodi, un ražotāji nepārtraukti izstrādā jaunas tehnoloģijas, lai apmierinātu rūpniecības un pašvaldību iekārtu vajadzības un neatpaliktu no mainīgās ūdens taupīšanas un atkārtotas izmantošanas normatīvās vides.
Klimata pārmaiņas ietekmē ūdensapgādi un ūdens kvalitāti. Spēcīgas vētras un plūdi var bojāt ūdens krājumus, palielinot piesārņotāju izplatību, un jūras līmeņa celšanās var izraisīt palielinātu sālsūdens iekļūšanu. Ilgstošs sausums samazina pieejamo ūdeni, un vairāki rietumu štati, tostarp Arizona, Kalifornija un Nevada, ir noteikuši dabas aizsardzības ierobežojumus ūdens trūkuma dēļ Kolorādo upes baseinā.
Arī ūdensapgādes infrastruktūrai ir nepieciešami ievērojami uzlabojumi un investīcijas. Savā jaunākajā pētījumā par tīru ūdensšķirtņu vajadzībām ASV Vides aizsardzības aģentūra (EPA) atklāja, ka nākamo 20 gadu laikā būs nepieciešami 630 miljardi ASV dolāru, lai nodrošinātu pietiekamu daudzumu tīra ūdens, un 55% no šī finansējuma ir nepieciešami notekūdeņu infrastruktūrai. [2] Dažas no šīm prasībām izriet no jauniem ūdens attīrīšanas standartiem, tostarp Droša dzeramā ūdens likuma un tiesību aktiem, kas nosaka maksimālo ķīmisko vielu, piemēram, slāpekļa un fosfora, līmeni. Efektīvs filtrācijas process ir ļoti svarīgs, lai noņemtu šos piesārņotājus un nodrošinātu drošu un tīru ūdens avotu.
PFAS likumi ietekmē ne tikai ūdens izplūdes standartus, bet arī tieši ietekmē filtrācijas tehnoloģiju. Tā kā fluorētie savienojumi ir tik izturīgi, tie ir kļuvuši par izplatītu materiālu dažās membrānās, piemēram, politetrafluoretilēnā (PTFE). Membrānu filtru ražotājiem ir jāizstrādā alternatīvi materiāli, kas nesatur PTFE vai citas PFAS ķīmiskas vielas, lai izpildītu jaunās normatīvās prasības.
Tā kā arvien vairāk uzņēmumu un valdību ievieš stingrākas ESG programmas, siltumnīcefekta gāzu emisiju samazināšana kļūst par galveno prioritāti. Elektroenerģijas ražošana ir galvenais emisiju avots, un kopējā enerģijas patēriņa samazināšana ir svarīgs pasākums ilgtspējīgas attīstības mērķu sasniegšanai.
Vides aizsardzības aģentūra ziņo, ka dzeramā ūdens un notekūdeņu attīrīšanas iekārtas parasti ir lielākie enerģijas patērētāji pašvaldībās, veidojot 30 līdz 40 procentus no kopējā enerģijas patēriņa. [3] Ūdens resursu grupas, piemēram, Amerikas Ūdens alianse, ietver ūdensapgādes uzņēmumus, kas apņēmušies samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas ūdens sektorā, izmantojot klimata pārmaiņu mazināšanas stratēģijas un ilgtspējīgu ūdens apsaimniekošanu. Membrānu filtrācijas ražotājiem energoefektivitāte ir kritiski svarīga, izmantojot jebkuru jaunu tehnoloģiju.

Mēs varam nodrošināt dažādus sensorus dažādu ūdens kvalitātes parametru uzraudzībai.

Šī sensora zonde ir izgatavota no PTFE (teflona) materiāla, kas ir izturīgs pret koroziju un var tikt izmantots jūras ūdenī, akvakultūrā un ūdeņos ar augstu pH līmeni un spēcīgu koroziju.