Przyszłość ponownego wykorzystania wody: W jaki sposób innowacje w filtracji membranowej mogą pomóc chronić zasoby wodne

Rosnące zapotrzebowanie na czystą wodę powoduje niedobory wody na całym świecie. Wraz ze wzrostem populacji i migracją coraz większej liczby osób do obszarów miejskich, przedsiębiorstwa wodociągowe stoją przed licznymi wyzwaniami związanymi z zaopatrzeniem w wodę i jej uzdatnianiem. Nie można ignorować lokalnego zarządzania wodą, ponieważ Organizacja Narodów Zjednoczonych szacuje, że miasta odpowiadają za 12% wszystkich poborów wody słodkiej. [1] Oprócz rosnącego zapotrzebowania na wodę, przedsiębiorstwa wodociągowe zmagają się z przestrzeganiem nowych przepisów dotyczących zużycia wody, standardów oczyszczania ścieków i działań na rzecz zrównoważonego rozwoju, a jednocześnie zmagają się ze starzejącą się infrastrukturą i ograniczonym finansowaniem.
Wiele gałęzi przemysłu jest również narażonych na niedobory wody. Woda jest często wykorzystywana w procesach produkcyjnych do chłodzenia i czyszczenia, a powstające ścieki muszą zostać oczyszczone, zanim będą mogły zostać ponownie wykorzystane lub odprowadzone do środowiska. Niektóre zanieczyszczenia, takie jak drobne cząsteczki oleju, są szczególnie trudne do usunięcia i mogą tworzyć osad wymagający specjalnego traktowania. Metody oczyszczania ścieków przemysłowych muszą być opłacalne i umożliwiać oczyszczanie dużych ilości ścieków w różnych temperaturach i przy zróżnicowanym pH.
Osiągnięcie wysokiej wydajności filtracji jest ważnym elementem rozwoju rozwiązań uzdatniania wody nowej generacji. Zaawansowane membrany filtracyjne oferują wysoce wydajną i energooszczędną metodę uzdatniania, a producenci stale opracowują nowe technologie, aby sprostać potrzebom zakładów przemysłowych i komunalnych oraz wyprzedzać zmieniające się przepisy dotyczące oszczędzania i ponownego wykorzystania wody.
Zmiany klimatyczne wpływają na zasoby wody i jej jakość. Silne burze i powodzie mogą uszkodzić zasoby wodne, zwiększając rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń, a podnoszący się poziom mórz może prowadzić do zwiększonego napływu wód słonych. Przedłużająca się susza ogranicza dostępność wody, a kilka stanów zachodnich, w tym Arizona, Kalifornia i Nevada, wprowadziło ograniczenia w zakresie ochrony zasobów wodnych z powodu niedoborów wody w dorzeczu Kolorado.
Infrastruktura wodociągowa również wymaga znacznych ulepszeń i inwestycji. W swoim najnowszym badaniu potrzeb w zakresie czystości zlewni, Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) ustaliła, że w ciągu najbliższych 20 lat potrzebne będzie 630 miliardów dolarów na zapewnienie wystarczającej ilości czystej wody, z czego 55% przeznaczone zostanie na infrastrukturę ściekową. [2] Niektóre z tych wymagań wynikają z nowych norm uzdatniania wody, w tym Ustawy o Bezpiecznej Wodzie Pitnej (SAW) oraz przepisów określających maksymalne poziomy substancji chemicznych, takich jak azot i fosfor. Skuteczny proces filtracji ma kluczowe znaczenie dla usuwania tych zanieczyszczeń i zapewnienia bezpiecznego i czystego źródła wody.
Przepisy dotyczące PFAS wpływają nie tylko na standardy odprowadzania ścieków, ale także bezpośrednio na technologię filtracji. Ze względu na swoją trwałość związki fluorowane stały się powszechnym materiałem w niektórych membranach, takich jak politetrafluoroetylen (PTFE). Producenci filtrów membranowych muszą opracować alternatywne materiały, które nie zawierają PTFE ani innych substancji PFAS, aby spełnić nowe wymogi regulacyjne.
W miarę jak coraz więcej firm i rządów wdraża silniejsze programy ESG, redukcja emisji gazów cieplarnianych staje się priorytetem. Wytwarzanie energii elektrycznej jest głównym źródłem emisji, a redukcja ogólnego zużycia energii jest ważnym środkiem do osiągnięcia celów zrównoważonego rozwoju.
Agencja Ochrony Środowiska podaje, że zakłady uzdatniania wody pitnej i ścieków są zazwyczaj największymi konsumentami energii w gminach, odpowiadając za 30–40% całkowitego zużycia energii. [3] Grupy zajmujące się zasobami wodnymi, takie jak American Water Alliance, zrzeszają przedsiębiorstwa wodociągowe zobowiązane do redukcji emisji gazów cieplarnianych w sektorze wodnym poprzez strategie łagodzenia zmian klimatu i zrównoważone zarządzanie wodą. Dla producentów filtrów membranowych efektywność energetyczna ma kluczowe znaczenie przy wdrażaniu każdej nowej technologii.

Możemy dostarczyć różnorodne czujniki do monitorowania różnych parametrów jakości wody

Ta sonda czujnika wykonana jest z materiału PTFE (teflon), który jest odporny na korozję i może być stosowany w wodzie morskiej, w akwakulturze oraz w wodach o wysokim pH i silnym działaniu korozyjnym.