طريقة جديدة مبتكرة لمعالجة مياه الصرف العضوي عالية الملوحة باستخدام تقنية الغسيل الكلوي

معالجة مياه الصرف العالي الملوحة

طور باحثون من جامعة رايس، بالتعاون مع جامعة قوانغدونغ للتكنولوجيا، طريقة مبتكرة لمعالجة مياه الصرف العضوي عالية الملوحة، وهي نفايات تحتوي على نسبة عالية من الأملاح والمركبات العضوية، تعتمد هذه الطريقة على تقنيات الغسيل الكلوي التي تستخدم في الطب، مما يتيح فصل الأملاح عن المركبات العضوية بشكل فعال وباستخدام طاقة أقل وبأدنى تأثيرات بيئية.

تقنية الغسيل الكلوي لمعالجة مياه الصرف العضوي

تعتمد هذه التقنية على جهاز يسمى "جهاز الغسيل الكلوي"، الذي يستخدم في الطب لتنقية الدم من الفضلات والسوائل الزائدة، في هذه الدراسة تم تطبيق هذه التقنية على مياه الصرف الصناعي، حيث أظهر الباحثون أن العملية يمكن أن تفصل الأملاح عن المركبات العضوية في مياه الصرف مع تقليل التخفيف إلى الحد الأدنى، يُعد هذا الاختراق تحديا للطرق التقليدية في معالجة المياه ويوفر العديد من الفوائد، مثل تقليل التأثيرات البيئية، وتقليل تكاليف التشغيل، وإمكانية استرداد الموارد القيمة من قطاعات صناعية متعددة.

التحديات التي تواجهها الطرق التقليدية لمعالجة مياه الصرف

تواجه العديد من الصناعات مثل صناعة البتروكيماويات، والصناعات الدوائية، وصناعة النسيج تحديات كبيرة عند معالجة مياه الصرف العضوي عالية الملوحة. فالطرق التقليدية مثل المعالجة البيولوجية أو الأكسدة المتقدمة غالبًا ما تتأثر بزيادة مستويات الملوحة، مما يقلل من فعاليتها، كما أن الأساليب الحرارية، على الرغم من أنها قابلة للتطبيق تقنيًا، تتطلب طاقة كبيرة وتعرض الأنظمة للتآكل والانسداد، مما يزيد من التكاليف ويصعب الصيانة، من ناحية أخرى فإن عمليات الغشاء المعتمدة على الضغط مثل الترشيح الفائق تواجه مشاكل في انسداد الغشاء، مما يتطلب خطوات إضافية لتخفيف المياه.

نتائج البحث وفوائد استخدام الغسيل الكلوي في معالجة مياه الصرف

وجد الباحثون أن الغسيل الكلوي كان فعالا جدا في فصل الأملاح عن المركبات العضوية في مياه الصرف، مع تقليل الحاجة إلى كميات كبيرة من المياه العذبة، ساعدت هذه العملية الأملاح على الانتقال إلى مجرى الدياليسات بينما تبقى معظم المركبات العضوية في المحلول الأصلي. بالإضافة إلى ذلك، وجد الباحثون أن الغسيل الكلوي كان أكثر فعالية من الترشيح الفائق في فصل الأملاح عن الجزيئات العضوية الصغيرة.

استعادة الموارد والتقليل من التلوث

أحد أهم مزايا هذه التقنية هو إمكانية استعادة الموارد، بدلاً من مجرد معالجة مياه الصرف، يمكن أيضا استرداد الأملاح أو المواد الكيميائية القيمة، مما يساهم في اقتصاد دائري أكثر استدامة. كما أن الغسيل الكلوي مقاوم للانسداد بشكل أكبر مقارنة بالأنظمة المعتمدة على الضغط، مما يقلل من استخدام الطاقة ويقلل الحاجة إلى صيانة الغشاء.

أشار الباحثون إلى أن الغسيل الكلوي ليس فقط يوفر حلاً مستدامًا لمعالجة النفايات الصناعية عالية الملوحة، ولكنه يساهم أيضًا في تقليل استهلاك المياه العذبة وتقليل تكاليف الطاقة، مما يعزز من كفاءة العمليات الصناعية.