کتاب فناوری های تصفیه شیمیایی پیشرفته آب و فاضلاب: اصول و کاربرد

آب، این عنصر ضروری و بنیادین حیات، هسته اصلی توسعه پایدار و توسعه اجتماعی و اقتصادی، تولید انرژی، تأمین غذا و بقای اکوسیستم‌هاست. امروزه، تنش‌های آبی در سراسر جهان، بشریت را به نبردی سخت با خشکسالی و تجربه‌ای تلخ از تشنگی واداشته است. در شرایط کنونی، آب دیگر تنها «مایه حیات» نیست، بلکه خودِ حیات به‌شمار می‌رود.

آب به‌عنوان یک منبع طبیعی تجدیدپذیر اما محدود، نیازمند مدیریتی هوشمندانه و پایدار است. امروزه رشد جمعیت، روند صنعتی‌شدن و گسترش فعالیت‌های کشاورزی نه تنها مصرف آب را به‌طور قابل‌توجهی افزایش داده بلکه موجب تسریع در انتشار آلاینده‌ها در منابع آبی شده است. طی دهه گذشته، مصرف جهانی داروها و محصولات مراقبت شخصی افزایش یافته و حضور این آلاینده‌های سخت‌تجزیه‌پذیر، چالش‌های بسیاری برای بازیافت آب و استفاده مجدد از پساب ایجاد کرده است.

پساب‌های ناشی از فعالیت‌های خانگی، صنعتی و کشاورزی، به‌طور مستمر در حال افزایش هستند. تنوع گسترده آلاینده‌ها در ماتریس‌های آبی مختلف، اثرات سمی زیانباری بر اکوسیستم و سلامت انسان داشته و حتی از ظرفیت خودپالایی طبیعت فراتر رفته است

فرایندهای پیشرفته به‌دلیل توانایی تولید گونه‌های فعال رادیکالی و غیررادیکالی با قدرت تخریب بالا و تجزیه آلاینده‌ها به محصولات معدنی ساده‌تر توجه بسیاری را به خود جلب کرده‌اند. امروزه هدف تنها پاک‌سازی آب نیست، بلکه واحدهای تصفیه به تاسیسات بازیابی منابع آب  تبدیل شده‌اند که در آنها موادی از قبیل نیتروژن، فسفر (از عناصر پایه در تولید کودهای شیمیایی) و حتی بیوپلاستیک‌ها و زیست‌محصولات از لجن و پساب استخراج می‌شوند. این محصولات از ارزش اقتصادی بالایی برخوردار بوده و اقتصاد چرخشی را تقویت می‌کنند

در کنار این تحول، انقلاب دیجیتال نیز تأثیر عمیقی بر این حوزه گذاشته است. بر همین اساس، این کتاب با هدف ارائه منبعی جامع و کاربردی در زمینه تصفیه فاضلاب‌های سخت‌تجزیه‌پذیر با به‌کارگیری روش‌های شیمیایی پیشرفته تدوین شده است. ساختار کتاب به گونه‌ای طراحی شده که هم مبانی علمی را پوشش دهد و هم جنبه‌های عملی و کاربردی را ارائه نماید.

کتاب حاضر در ده فصل سازماندهی شده است. در فصل اول، مقدمه‌ای بر آلاینده‌ها و روش‌های تصفیه متعارف و پیشرفته ارائه می‌شود. در فصل‌های دوم تا نهم، انواع فرایندهای پیشرفته شامل شیمیایی، فتوشیمیایی، فتوکاتالیستی، الکتروشیمیایی، فراصوتی، گرمایی، مایکروویوی و پرانرژی مورد بررسی قرار می‌گیرند. علاوه‌بر بررسی اصول اولیه و انواع این فرایندها، پارامترهای مؤثر و نمونه‌های عملی نیز معرفی خواهند شد. در نهایت، فصل دهم به جمع‌بندی و ترسیم چشم‌انداز فرایندهای تصفیه پیشرفته در حوزه آب و فاضلاب اختصاص یافته است.

به‌هرحال هر روش تصفیه دارای محدودیت‌های خاص خود در زمینه امکان‌سنجی، هزینه، کارایی، اثرات زیست‌محیطی یا الزامات پیش از تصفیه است و هنوز خلأ دانشی محسوسی در زمینه صنعتی‌سازی و مقیاس‌پذیری این فرایندها وجود دارد.

کتاب حاضر برای خوانندگان علاقه‌مند به این حوزه، اعم از متخصصان و دانشجویان تحصیلات تکمیلی ارزشمند خواهد بود. نگارنده امیدوار است این کتاب بتواند اطلاعاتی آموزنده و روشنگر از جنبه‌های تئوری و عملی ارائه دهد و خوانندگان را با چشم‌اندازها و روندهای نوین در این زمینه آشنا سازد. به دانشجویان و متخصصان گرامی توصیه می‌شود برای کسب اطلاعات عمیق‌تر به مقالات مروری ذکر ‌شده در کتاب مراجعه نمایند. امید است این کتاب گامی هرچند کوچک در مسیر دستیابی به آینده‌ای پایدار و تضمین دسترسی همگانی به آب سالم باشد و زمینه‌ساز تحقیقات بیشتر برای غلبه بر چالش‌های صنعتی‌سازی و مقیاس‌پذیری این فناوری‌های نوین گردد.