چالش نوآوری طراحی و ساخت سامانه‌های پیش‌تصفیه آب و پساب

چالش نوآوری: «طراحی و ساخت سامانه‌های پیش‌تصفیه آب و پساب»

با توجه به رشد چشمگیر تقاضای آب و کمبود منابع آبی در بسیاری از نقاط جهان، امروزه تصفیه پساب‌ها، فاضلاب‌ها و آب‌های خاکستری بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته‌اند. اما آب ورودی به هریک از این سامانه‌ها و فرآیندهای تصفیه نظیر اسمزمعکوس، نانوفیلتراسیون یا الترافیلتراسیون بسته به نوع آب یا پساب ورودی و طراحی سیستم‌های تصفیه درنظر گرفته شده می‌بایست قبل از تماس با سیستم تصفیه به کمک روش‌های مکانیکی یا شیمیایی آماده‌سازی شوند تا اختلالی در عملکرد فرآیندهای بعدی ایجاد نشود.

فراخوان نوآوری طراحی و ساخت سامانه های پیش تصفیه آب و پساب

این عملیات که در اصطلاح پیش تصفیه نامیده می‌شود، شامل روش‌های مکانیکی، شیمیایی و یا ترکیبی از هردو است که بسته به نوع کاربرد نهایی انتخاب می‌شوند و البته هریک دارای معایب و چالش‌هایی نظیر عدم کارایی مطلوب در جداسازی، تولید آلاینده‌های جانبی، انرژی مصرفی زیاد و بویژه هزینه‌ی بالا نیز هستند.

به منظور رفع این چالش‌ها و ارائه راهکارهایی عملیاتی پژوهش‌های علمی و صنعتی بسیاری در جریان است که استفاده از فناوری نانو موضوع تمرکز بخش زیادی از این پژوهش‌هاست. به گونه‌ای که بازار محصولات نانوساختار مورد استفاده در تصفیه آب در سال ۲۰۱۰ حدود ۴٫۱ میلیارد دلار بوده است.

در این راستا ستاد ویژه توسعه فناوری نانو با همکاری شتابدهنده تخصصی حوزه آب «واتک»، به دنبال توسعه و تجاری‌سازی راهکارهایی مبتنی بر فناوری نانو جهت «طراحی و ساخت سامانه‌های پیش‌تصفیه آب و پساب » است.

کلیه علاقمندان می‌توانند به طور رایگان در این چالش شرکت کنند و در صورت برگزیده شدن در مرحله اول و توافق همکاری با شتابدهنده واتک از خدمات و تسهیلات حمایتی واتک شامل تامین سرمایه اولیه ساخت محصول، فضای استقرار و امکانات زیرساختی نظیر تجهیزات آزمایشگاهی، مشاوره و آموزش‌های حوزه کسب‌وکار و نیز حمایت ۷۰ میلیون ریالی ستاد توسعه فناوری نانو شامل کمک‌هزینه نقدی و اعتبار شبکه آزمایشگاهی در جریان مرحله دوم چالش بهره‌مند شوند.

در پایان برنده نهایی چالش علاوه بر دریافت جایزه  ۲۰۰ میلیون ریالی که به طور مشترک از سوی ستاد توسعه فناوری نانو و شتابدهنده واتک پرداخت می‌شود، از تسهیلات حمایتی ویژه ستاد توسعه فناوری نانو در جهت توسعه طرح خود تا مرحله تولید تجاری با همکاری شتاب‌دهنده واتک بهره‌مند خواهد شد.

موضوعات محوری و ملاحظات

  • موضوعات محوری

این چالش به دنبال توسعه راهکارهایی مبتنی بر فناوری نانو جهت «طراحی و ساخت سامانه‌های پیش‌تصفیه آب و پساب» است. سامانه مورد نظر می‌تواند شامل هریک از انواع سیستم‌های پیش‌تصفیه موجود برای سامانه‌های اسمزمعکوس، نانوفیلتراسیون یا الترافیلتراسیون و با هدف جداسازی هریک از آلودگی های بیولوژیکی، ذرات معلق، کلوئیدی، آلی (ارگانیک)، معدنی و یا اکسنده باشد. روش مورد نظر هم چنین می‌تواند شامل اصلاح یا بهبود یکی از روش‌های ارتقا کارتریج‌های کنونی، استفاده از رزین‌ها و سختی‌گیرها، میکرو فیلتر ها و یا منعقدکننده‌ها نیز باشد. نوع طراحی فرآیند و سامانه پیش‌تصفیه آزاد است، با این وجود در ادامه چند محور پیشنهادی که می‌توانند موضوع ارائه طرح باشند ارائه شده است.

  • *طراحی روشی برای پیش تصفیه با هدف کاهش مواد آلی (NOM) ورودی به سیستم اسمز معکوس و بهبود عملکرد آن
  • *طراحی روشی برای پیش تصفیه مواد آلی (NOM) آب های سطحی ورودی به تصفیه خانه ها با آب موجود
  • *طراحی روشی برای پیش تصفیه RO با هدف تولید مدیاهایی با سطح ویژه بالا برای مصرف در سیستم هایی با بستر آکنده
  • *ارتقاء فیلترهای شنی و افزایش کارایی برای کسب کیفیت بهتر تصفیه پساب و فاضلاب
  • ملاحظات فنی

۱- مقیاس‌پذیری و تکرارپذیری؛ روش پیشنهادی باید امکان تکرار و افزایش مقیاس داشته باشد، زیرا هدف نهایی ساخت فیلتر در مقیاس انبوه و صنعتی است.

۲- از نظر قیمت تمام شده از قابلیت صنعتی شدن (تولید انبوه) و توجیه اقتصادی بویژه در مقایسه با روش‌ها و محصولات موجود برخوردار باشد.

۳- مواد اولیه مورد استفاده، فرآیند ساخت و نیز محصول نهایی نباید سمی بوده یا برای انسان/محیط زیست مخاطره جدی در بر داشته باشد.

۴- ارزان بودن و سهولت دسترسی و تأمین مواد اولیه مصرفی و فرآیند تولید، از معیارهای اصلی این چالش است.

۵- دارای طراحی مناسب برای یک سامانه پیش‌تصفیه به منظور بکارگیری عملیاتی آن در مصارف مختلف صنعتی باشد.

۶- دارای پایداری و عمر مطلوبی باشد و افت فشار آن بالا نباشد.

۷- سیستم و یا فرآیند پیشنهادی بایستی توانایی عملیاتی شدن را با حداقل هزینه داشته باشد.

جایزه چالش نوآوری طراحی و ساخت سامانه‌های پیش‌تصفیه آب و پساب

جهت ثبت نام و کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.