நீர் சுத்திகரிப்பின் அறிவியல்: ஒரு உலகளாவிய கண்ணோட்டம்

நீர் வாழ்விற்கு அடிப்படை, மனித ஆரோக்கியம், விவசாயம், தொழில் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளுக்கு இது அவசியமானது. இருப்பினும், சுத்தமான மற்றும் பாதுகாப்பான நீரைப் பெறுவது உலகளவில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க சவாலாக உள்ளது. நீர் சுத்திகரிப்பு என்பது நீரிலிருந்து அசுத்தங்களை அகற்றி, அதன் நோக்கம் கொண்ட பயன்பாட்டிற்கு, குறிப்பாக மனித நுகர்வுக்குப் போதுமான தூய்மையான நீரை உருவாக்கும் செயல்முறையாகும். இந்த வலைப்பதிவு இடுகை, பாதுகாப்பான மற்றும் நிலையான நீர் விநியோகத்தை உறுதி செய்வதற்காக உலகளவில் பயன்படுத்தப்படும் பல்வேறு முறைகள், தொழில்நுட்பங்கள், சவால்கள் மற்றும் தீர்வுகளை உள்ளடக்கி, நீர் சுத்திகரிப்பின் பின்னணியில் உள்ள அறிவியலை ஆராய்கிறது.

நீர் சுத்திகரிப்பு ஏன் அவசியம்?

சுத்திகரிக்கப்படாத நீரில் மனித ஆரோக்கியத்திற்கும் சுற்றுச்சூழலுக்கும் ஆபத்தை விளைவிக்கும் பல்வேறு அசுத்தங்கள் இருக்கலாம். இந்த அசுத்தங்கள் பின்வருமாறு:

• நோய்க்கிருமிகள்: பாக்டீரியா, வைரஸ்கள் மற்றும் புரோட்டோசோவாக்கள் காலரா, டைபாய்டு காய்ச்சல் மற்றும் வயிற்றுப்போக்கு போன்ற நீரால் பரவும் நோய்களை ஏற்படுத்தும். எடுத்துக்காட்டுகள் *E. coli*, *Salmonella*, மற்றும் *Giardia*.
• இரசாயனங்கள்: தொழில்துறை மாசுபடுத்திகள், பூச்சிக்கொல்லிகள், உரங்கள் மற்றும் கன உலோகங்கள் (உதாரணமாக, ஈயம், பாதரசம், ஆர்சனிக்) மனித ஆரோக்கியம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளில் நச்சு விளைவுகளை ஏற்படுத்தக்கூடும்.
• படிவு மற்றும் கலங்கல்: மிதக்கும் திடப்பொருள்கள் நீரை கலங்கலாகவும், அழகியல் ரீதியாக விரும்பத்தகாததாகவும் மாற்றும், மேலும் கிருமி நீக்கம் செயல்முறைகளில் தலையிடக்கூடும்.
• கரைந்த திடப்பொருள்கள்: தாதுக்கள், உப்புகள் மற்றும் பிற கரைந்த பொருள்கள் நீரின் சுவை மற்றும் வாசனையைப் பாதிக்கலாம், அத்துடன் குழாய்கள் மற்றும் உபகரணங்களில் அரிப்பை ஏற்படுத்தலாம்.
• கதிரியக்கப் பொருட்கள்: இயற்கையாகவோ அல்லது மனிதனால் உருவாக்கப்பட்ட கதிரியக்கக் கூறுகள் நீண்ட கால சுகாதார அபாயங்களை ஏற்படுத்தக்கூடும்.

இந்த அசுத்தங்களை ஒழுங்குமுறை தரநிலைகளை பூர்த்தி செய்யும் மற்றும் பொது சுகாதாரத்தைப் பாதுகாக்கும் அளவிற்கு அகற்ற அல்லது குறைக்க திறமையான நீர் சுத்திகரிப்பு மிக முக்கியமானது.

நீர் சுத்திகரிப்பு செயல்முறைகளின் மேலோட்டம்

நீர் சுத்திகரிப்பு பொதுவாக அசுத்தங்களை அகற்ற உடல், இரசாயன மற்றும் உயிரியல் செயல்முறைகளின் கலவையை உள்ளடக்கியது. பயன்படுத்தப்படும் குறிப்பிட்ட சுத்திகரிப்பு முறைகள் மூல நீர் தரம் மற்றும் சுத்திகரிக்கப்பட்ட நீரின் நோக்கம் கொண்ட பயன்பாட்டைப் பொறுத்தது. ஒரு பொதுவான நீர் சுத்திகரிப்பு ஆலையில் உள்ள படிகளின் வரிசை பின்வருமாறு:

1. முன்-சுத்திகரிப்பு

முன்-சுத்திகரிப்பு படிகள் பெரிய குப்பைகளை அகற்றி, அடுத்தடுத்த சுத்திகரிப்பு செயல்முறைகளின் செயல்திறனை மேம்படுத்த வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. பொதுவான முன்-சுத்திகரிப்பு முறைகள் பின்வருமாறு:

• சல்லடை பிடித்தல்: இலைகள், கிளைகள் மற்றும் குப்பைகள் போன்ற பெரிய பொருட்களை வெவ்வேறு அளவிலான சல்லடைகளைப் பயன்படுத்தி அகற்றுதல்.
• காற்றூட்டம்: நீரில் உள்ள ஆக்ஸிஜன் அளவை அதிகரித்து, கரைந்த வாயுக்களை அகற்றுதல், இரும்பு மற்றும் மாங்கனீஸை ஆக்ஸிஜனேற்றுதல், மற்றும் சுவை மற்றும் வாசனையை மேம்படுத்துதல்.
• முன்-குளோரினேற்றம்: பாசி வளர்ச்சியை கட்டுப்படுத்தவும், சுத்திகரிப்பு செயல்முறையின் பிற்பகுதியில் கிருமி நீக்கம் துணைப்பொருள்கள் உருவாவதைக் குறைக்கவும் குளோரின் சேர்ப்பது (கிருமி நீக்கம் துணைப்பொருள் உருவாக்கம் பற்றிய கவலைகள் காரணமாக இந்த நடைமுறை குறைவாகவே பயன்படுத்தப்படுகிறது).

2. திரட்டுதல் மற்றும் கட்டியாக்குதல்

திரட்டுதல் மற்றும் கட்டியாக்குதல் ஆகியவை நீரில் உள்ள சிறிய துகள்களை நிலைத்தன்மையற்றதாக்கி, ஒன்றாகக் கட்டி, அவற்றை அகற்றுவதை எளிதாக்கும் இரசாயன செயல்முறைகள் ஆகும். இந்த செயல்முறைகள் பின்வருமாறு:

• திரட்டுதல்: அலுமினியம் சல்பேட் (ஆலம்) அல்லது ஃபெரிக் குளோரைடு போன்ற இரசாயனங்களை (திரட்டிகள்) சேர்த்து, மிதக்கும் துகள்களின் மின்சாரக் கட்டணங்களை நடுநிலையாக்கி, அவை ஒன்றாகக் கட்டும்படி செய்தல்.
• கட்டியாக்குதல்: நீரை மெதுவாகக் கலந்து, 'ஃப்ளாக்ஸ்' எனப்படும் பெரிய, புலப்படும் கட்டிகள் உருவாவதை ஊக்குவித்தல்.

உதாரணமாக, தென்கிழக்கு ஆசியாவின் பல பகுதிகளில், கிராமப்புற சமூகங்களுக்கு மலிவான மற்றும் நிலையான நீர் சுத்திகரிப்பு தீர்வுகளை வழங்க, தாவர அடிப்படையிலான திரட்டிகளைப் பயன்படுத்தும் பாரம்பரிய முறைகள் ஆராயப்பட்டு வருகின்றன.

3. படியவைத்தல்

படியவைத்தல் என்பது ஒரு இயற்பியல் செயல்முறையாகும், இது கனமான 'ஃப்ளாக்ஸ்' தொட்டியின் அடிப்பகுதியில் படிய அனுமதிக்கிறது, அங்கு அவை கசடுகளாக அகற்றப்படலாம். படியவைத்தல் தொட்டிகள், 'ஃப்ளாக்ஸ்' திறம்பட படிய போதுமான தங்கும் நேரத்தை வழங்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

4. வடிகட்டுதல்

வடிகட்டுதல் என்பது நீரை ஒரு வடிகட்டி ஊடகத்தின் வழியாகச் செலுத்தி, மீதமுள்ள மிதக்கும் திடப்பொருள்கள் மற்றும் துகள்களை அகற்றும் ஒரு செயல்முறையாகும். பொதுவான வகை வடிகட்டிகள் பின்வருமாறு:

• மணல் வடிகட்டிகள்: மணல் படுக்கைகள், அவை இயற்பியல் வடிகட்டுதல் மற்றும் பரப்புக் கவர்தல் மூலம் துகள்களை அகற்றுகின்றன.
• சரளை வடிகட்டிகள்: பெரிய துகள்களை அகற்றும் கரடுமுரடான வடிகட்டிகள்.
• செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் வடிகட்டிகள்: செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் கொண்ட வடிகட்டிகள், கரிம சேர்மங்கள், குளோரின் மற்றும் பிற அசுத்தங்களை பரப்புக் கவர்தல் மூலம் அகற்றுகின்றன. இவை நீரின் சுவை மற்றும் வாசனையை மேம்படுத்த பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• சவ்வு வடிகட்டிகள்: துகள்கள், பாக்டீரியா, வைரஸ்கள் மற்றும் கரைந்த பொருட்களை அகற்ற சிறிய துளைகளைக் கொண்ட மெல்லிய சவ்வுகளைப் பயன்படுத்தும் மேம்பட்ட வடிகட்டிகள். சவ்வு வடிகட்டுதலில் மைக்ரோஃபில்ட்ரேஷன் (MF), அல்ட்ராஃபில்ட்ரேஷன் (UF), நானோஃபில்ட்ரேஷன் (NF), மற்றும் எதிர்மறை சவ்வூடுபரவல் (RO) ஆகியவை அடங்கும்.

நீர் பற்றாக்குறையை எதிர்கொள்ளும் மத்திய கிழக்கு மற்றும் வட ஆப்பிரிக்கா போன்ற பிராந்தியங்களில் சவ்வு வடிகட்டுதல் பெருகிய முறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அங்கு கடல்நீரிலிருந்து குடிநீரை உற்பத்தி செய்ய கடல்நீர் குடிநீராக்க ஆலைகள் எதிர்மறை சவ்வூடுபரவலை நம்பியுள்ளன.

5. கிருமி நீக்கம்

கிருமி நீக்கம் என்பது நீரில் உள்ள நோய்க்கிருமி நுண்ணுயிரிகளைக் கொல்லும் அல்லது செயலிழக்கச் செய்யும் செயல்முறையாகும். பொதுவான கிருமி நீக்க முறைகள் பின்வருமாறு:

• குளோரினேற்றம்: பாக்டீரியா மற்றும் வைரஸ்களைக் கொல்ல குளோரின் (குளோரின் வாயு, சோடியம் ஹைபோகுளோரைட், அல்லது கால்சியம் ஹைபோகுளோரைட்) சேர்ப்பது. குளோரினேற்றம் ஒரு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் மற்றும் செலவு குறைந்த கிருமி நீக்க முறையாகும், ஆனால் இது ட்ரைஹாலோமீத்தேன்ஸ் (THMs) மற்றும் ஹாலோஅசெட்டிக் அமிலங்கள் (HAAs) போன்ற கிருமி நீக்க துணைப்பொருட்களை (DBPs) உருவாக்கக்கூடும், அவை சாத்தியமான சுகாதார அபாயங்கள் காரணமாக கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன.
• குளோரமினேற்றம்: அம்மோனியா மற்றும் குளோரினைச் சேர்த்து குளோரமின்களை உருவாக்குவது, இவை குளோரினை விட நீண்ட காலம் நீடிக்கும் கிருமிநாசினிகள் மற்றும் குறைவான DBP-களை உருவாக்குகின்றன.
• ஓசோனேற்றம்: ஓசோன் (O3) பயன்படுத்தி நீரைக் கிருமி நீக்கம் செய்தல். ஓசோன் ஒரு சக்திவாய்ந்த ஆக்ஸிஜனேற்றி, இது நுண்ணுயிரிகளை திறம்பட கொன்று கரிம சேர்மங்களை உடைக்கிறது. இருப்பினும், ஓசோன் ஒரு எஞ்சிய கிருமிநாசினியை வழங்காது, எனவே இது பெரும்பாலும் குளோரின் அல்லது குளோரமின்கள் போன்ற மற்றொரு கிருமிநாசினியுடன் இணைந்து பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• புற ஊதா (UV) கிருமி நீக்கம்: நுண்ணுயிரிகளின் டிஎன்ஏ-வை சேதப்படுத்தவும், அவை இனப்பெருக்கம் செய்வதைத் தடுக்கவும் நீரை புற ஊதா ஒளிக்கு வெளிப்படுத்துதல். புற ஊதா கிருமி நீக்கம் பரந்த அளவிலான நோய்க்கிருமிகளுக்கு எதிராக பயனுள்ளதாக இருக்கும் மற்றும் DBP-களை உருவாக்காது.

பல ஐரோப்பிய நாடுகளில், புற ஊதா கிருமி நீக்கம் அதன் செயல்திறன் மற்றும் குறைந்தபட்ச துணைப்பொருள் உருவாக்கம் காரணமாக குளோரினேற்றத்திற்கு ஒரு பொதுவான மாற்றாகும்.

6. ஃப்ளூரைடேற்றம் (விருப்பத்தேர்வு)

ஃப்ளூரைடேற்றம் என்பது பல் சிதைவைத் தடுக்க குடிநீரில் ஃப்ளூரைடைச் சேர்ப்பதாகும். இந்த நடைமுறை பல நாடுகளில் பொதுவானது, ஆனால் சாத்தியமான சுகாதார விளைவுகள் பற்றிய கவலைகள் காரணமாக இது சர்ச்சைக்குரியதாகவே உள்ளது.

7. pH சரிசெய்தல்

குழாய்களின் அரிப்பைத் தடுக்கவும், கிருமி நீக்கத்தின் செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் நீரின் pH-ஐ உகந்த வரம்பிற்கு (பொதுவாக 6.5 மற்றும் 8.5 க்கு இடையில்) சரிசெய்தல். சுண்ணாம்பு (கால்சியம் ஹைட்ராக்சைடு) அல்லது சோடா சாம்பல் (சோடியம் கார்பனேட்) போன்ற இரசாயனங்கள் pH-ஐ உயர்த்தப் பயன்படுத்தப்படலாம், அதே நேரத்தில் அமிலங்கள் அதைக் குறைக்கப் பயன்படுத்தப்படலாம்.

8. சேமிப்பு மற்றும் விநியோகம்

சுத்திகரிக்கப்பட்ட நீர் நுகர்வோருக்கு குழாய்களின் வலையமைப்பு மூலம் விநியோகிக்கப்படுவதற்கு முன்பு நீர்த்தேக்கங்கள் அல்லது தொட்டிகளில் சேமிக்கப்படுகிறது. நுண்ணுயிர் வளர்ச்சியைத் தடுக்க விநியோக அமைப்பு முழுவதும் எஞ்சிய கிருமிநாசினி அளவைப் பராமரிப்பது முக்கியம்.

மேம்பட்ட நீர் சுத்திகரிப்பு தொழில்நுட்பங்கள்

வழக்கமான நீர் சுத்திகரிப்பு செயல்முறைகளுக்கு கூடுதலாக, குறிப்பிட்ட அசுத்தங்களைக் கொண்ட நீரைச் சுத்திகரிக்க அல்லது சிறப்புப் பயன்பாடுகளுக்கு உயர்தர நீரை உற்பத்தி செய்ய பல மேம்பட்ட தொழில்நுட்பங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த தொழில்நுட்பங்கள் பின்வருமாறு:

சவ்வு வடிகட்டுதல்

முன்பு குறிப்பிட்டபடி, மைக்ரோஃபில்ட்ரேஷன் (MF), அல்ட்ராஃபில்ட்ரேஷன் (UF), நானோஃபில்ட்ரேஷன் (NF), மற்றும் எதிர்மறை சவ்வூடுபரவல் (RO) போன்ற சவ்வு வடிகட்டுதல் தொழில்நுட்பங்கள் துகள்கள், பாக்டீரியா, வைரஸ்கள், கரைந்த உப்புகள் மற்றும் பிற அசுத்தங்களை நீரிலிருந்து அகற்ற பெருகிய முறையில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த தொழில்நுட்பங்கள் அதிக அளவு மிதக்கும் திடப்பொருள்கள் அல்லது கரைந்த உப்புகளைக் கொண்ட நீரைச் சுத்திகரிக்க குறிப்பாக பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

மேம்பட்ட ஆக்ஸிஜனேற்ற செயல்முறைகள் (AOPs)

AOPs என்பது ஓசோன், ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு மற்றும் புற ஊதா ஒளி போன்ற வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்றிகளைப் பயன்படுத்தி நீரில் உள்ள கரிம மாசுபடுத்திகளை சிதைக்கும் இரசாயன சுத்திகரிப்பு செயல்முறைகளின் ஒரு குழுவாகும். வழக்கமான சுத்திகரிப்பு செயல்முறைகளால் திறம்பட அகற்றப்படாத பூச்சிக்கொல்லிகள், மருந்துகள் மற்றும் பிற வளர்ந்து வரும் அசுத்தங்களை அகற்ற AOPs பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

பரப்புக் கவர்தல்

பரப்புக் கவர்தல் என்பது ஒரு திடப் பொருளை (பரப்புக் கவர்ச்சி) பயன்படுத்தி, அதன் மேற்பரப்பில் அசுத்தங்களை பிணைப்பதன் மூலம் நீரிலிருந்து அவற்றை அகற்றும் ஒரு செயல்முறையாகும். செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் என்பது கரிம சேர்மங்கள், குளோரின் மற்றும் பிற அசுத்தங்களை அகற்றுவதற்காக பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு பரப்புக் கவர்ச்சி ஆகும். மற்ற பரப்புக் கவர்ச்சிகளில் ஜியோலைட்டுகள், களிமண்கள் மற்றும் செயற்கை பிசின்கள் ஆகியவை அடங்கும்.

அயனிப் பரிமாற்றம்

அயனிப் பரிமாற்றம் என்பது பிசின்களைப் பயன்படுத்தி, குறிப்பிட்ட அயனிகளை மற்ற அயனிகளுக்குப் பரிமாறி, நீரிலிருந்து அவற்றை அகற்றும் ஒரு செயல்முறையாகும். கால்சியம் மற்றும் மெக்னீசியம் அயனிகளை அகற்றி நீரை மென்மையாக்கவும், நைட்ரேட், ஆர்சனிக் மற்றும் பிற அசுத்தங்களை அகற்றவும் அயனிப் பரிமாற்றம் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு

கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு என்பது கழிவுநீரிலிருந்து (சாக்கடை அல்லது தொழில்துறை கழிவுகள்) அசுத்தங்களை அகற்றி, அதை மீண்டும் சுற்றுச்சூழலுக்குள் வெளியேற்றுவதற்கு அல்லது மறுபயன்பாட்டிற்கு பாதுகாப்பானதாக மாற்றும் செயல்முறையாகும். கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு பொதுவாக உடல், இரசாயன மற்றும் உயிரியல் செயல்முறைகளின் கலவையை உள்ளடக்கியது.

முதன்மை சுத்திகரிப்பு

முதன்மை சுத்திகரிப்பு என்பது சல்லடை பிடித்தல் மற்றும் படியவைத்தல் போன்ற இயற்பியல் செயல்முறைகளை உள்ளடக்கியது, இது கழிவுநீரிலிருந்து பெரிய திடப்பொருள்கள் மற்றும் படியக்கூடிய பொருட்களை அகற்ற உதவுகிறது.

இரண்டாம் நிலை சுத்திகரிப்பு

இரண்டாம் நிலை சுத்திகரிப்பு என்பது கழிவுநீரிலிருந்து கரைந்த கரிமப் பொருட்களை அகற்ற உயிரியல் செயல்முறைகளை உள்ளடக்கியது. பொதுவான இரண்டாம் நிலை சுத்திகரிப்பு முறைகள் பின்வருமாறு:

• செயல்படுத்தப்பட்ட கசடு: கழிவுநீரில் உள்ள கரிமப் பொருட்களை உட்கொள்ள நுண்ணுயிரிகளைப் பயன்படுத்தும் ஒரு செயல்முறை. இந்த நுண்ணுயிரிகள் செயல்படுத்தப்பட்ட கசடு எனப்படும் ஒரு தொங்கலில் வளர்க்கப்படுகின்றன, பின்னர் அது சுத்திகரிக்கப்பட்ட நீரிலிருந்து படியவைத்தல் மூலம் பிரிக்கப்படுகிறது.
• சொட்டு வடிகட்டிகள்: பாறைகள் அல்லது பிளாஸ்டிக் ஊடகங்களின் படுக்கைகள் மீது கழிவுநீர் தெளிக்கப்படுகிறது. நுண்ணுயிரிகள் ஊடகத்தின் மேற்பரப்பில் வளர்ந்து, கழிவுநீர் அதன் வழியாக சொட்டும்போது அதில் உள்ள கரிமப் பொருட்களை உட்கொள்கின்றன.
• கட்டமைக்கப்பட்ட ஈரநிலங்கள்: தாவரங்கள், மண் மற்றும் நுண்ணுயிரிகளைப் பயன்படுத்தி கழிவுநீரை சுத்திகரிக்கும் செயற்கை ஈரநிலங்கள்.

மூன்றாம் நிலை சுத்திகரிப்பு

மூன்றாம் நிலை சுத்திகரிப்பு என்பது கழிவுநீரிலிருந்து மீதமுள்ள மாசுபடுத்திகளான ஊட்டச்சத்துக்கள் (நைட்ரஜன் மற்றும் பாஸ்பரஸ்), நோய்க்கிருமிகள் மற்றும் வளர்ந்து வரும் அசுத்தங்களை அகற்ற மேம்பட்ட சுத்திகரிப்பு செயல்முறைகளை உள்ளடக்கியது. மூன்றாம் நிலை சுத்திகரிப்பு முறைகள் பின்வருமாறு:

• ஊட்டச்சத்து அகற்றுதல்: உயிரியல் ஊட்டச்சத்து அகற்றுதல் (BNR) மற்றும் இரசாயன வீழ்படிவு போன்ற முறைகள் மூலம் கழிவுநீரிலிருந்து நைட்ரஜன் மற்றும் பாஸ்பரஸை அகற்றும் செயல்முறைகள்.
• கிருமி நீக்கம்: குளோரினேற்றம், புற ஊதா கிருமி நீக்கம், அல்லது ஓசோனேற்றம் போன்ற முறைகளைப் பயன்படுத்தி கழிவுநீரில் உள்ள நோய்க்கிருமிகளைக் கொல்லுதல் அல்லது செயலிழக்கச் செய்தல்.
• சவ்வு வடிகட்டுதல்: மீதமுள்ள மிதக்கும் திடப்பொருள்கள், பாக்டீரியா, வைரஸ்கள் மற்றும் பிற அசுத்தங்களை அகற்ற சவ்வு வடிகட்டிகளைப் பயன்படுத்துதல்.

சுத்திகரிக்கப்பட்ட கழிவுநீரை பின்னர் ஆறுகள், ஏரிகள் அல்லது பெருங்கடல்களில் வெளியேற்றலாம், அல்லது நீர்ப்பாசனம், தொழில்துறை குளிர்விப்பு அல்லது பிற குடிநீர் அல்லாத நோக்கங்களுக்காக மறுபயன்பாடு செய்யலாம். சில சமயங்களில், சுத்திகரிக்கப்பட்ட கழிவுநீரை மேலும் தூய்மைப்படுத்தி குடிநீரை உற்பத்தி செய்யலாம்.

கடல்நீர் குடிநீராக்கம்

கடல்நீர் குடிநீராக்கம் என்பது கடல்நீர் அல்லது உவர்நீரிலிருந்து உப்பு மற்றும் பிற தாதுக்களை அகற்றி நன்னீரை உருவாக்கும் செயல்முறையாகும். நன்னீர் வளங்கள் பற்றாக்குறையாக உள்ள வறண்ட மற்றும் அரை வறண்ட பகுதிகளில் கடல்நீர் குடிநீராக்கம் ஒரு முக்கியமான நீர் ஆதாரமாகும்.

இரண்டு முக்கிய கடல்நீர் குடிநீராக்க தொழில்நுட்பங்கள் பின்வருமாறு:

• எதிர்மறை சவ்வூடுபரவல் (RO): ஒரு சவ்வு வடிகட்டுதல் செயல்முறை, இது அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு அரை-ஊடுருவக்கூடிய சவ்வு வழியாக நீரைச் செலுத்தும்படி செய்கிறது, உப்பு மற்றும் பிற தாதுக்களைப் பின்னுக்குத் தள்ளுகிறது.
• வெப்ப கடல்நீர் குடிநீராக்கம்: வெப்பத்தைப் பயன்படுத்தி நீரை ஆவியாக்கி, பின்னர் அந்த நீராவியைக் குளிரூட்டி நன்னீரை உருவாக்கும் செயல்முறைகள். பொதுவான வெப்ப கடல்நீர் குடிநீராக்க முறைகளில் பல-நிலை ஃபிளாஷ் வடித்தல் (MSF) மற்றும் பல-விளைவு வடித்தல் (MED) ஆகியவை அடங்கும்.

சவுதி அரேபியா, இஸ்ரேல் மற்றும் ஆஸ்திரேலியா போன்ற நாடுகளில் கடல்நீர் குடிநீராக்க ஆலைகள் பெருகிய முறையில் பொதுவானவை. இருப்பினும், கடல்நீர் குடிநீராக்கம் அதிக ஆற்றல் தேவையுடையதாகவும், விலை உயர்ந்ததாகவும் இருக்கலாம், மேலும் இது உப்புநீரை (செறிவூட்டப்பட்ட உப்பு கரைசல்) மீண்டும் கடலுக்குள் வெளியேற்றுவது போன்ற சுற்றுச்சூழல் தாக்கங்களையும் ஏற்படுத்தலாம்.

உலகளாவிய நீர் சவால்கள் மற்றும் தீர்வுகள்

நீர் சுத்திகரிப்பு தொழில்நுட்பங்களில் முன்னேற்றங்கள் இருந்தபோதிலும், உலகளவில் பாதுகாப்பான மற்றும் நிலையான நீர் விநியோகத்தை உறுதி செய்வதில் பல சவால்கள் உள்ளன. இந்த சவால்கள் பின்வருமாறு:

• நீர் பற்றாக்குறை: உலகின் பல பிராந்தியங்கள் மக்கள்தொகை வளர்ச்சி, காலநிலை மாற்றம் மற்றும் நிலையற்ற நீர் பயன்பாட்டு நடைமுறைகள் காரணமாக அதிகரித்து வரும் நீர் பற்றாக்குறையை எதிர்கொள்கின்றன.
• நீர் மாசுபாடு: தொழில்துறை, விவசாய மற்றும் உள்நாட்டு நடவடிக்கைகள் இரசாயனங்கள், ஊட்டச்சத்துக்கள் மற்றும் நோய்க்கிருமிகள் உட்பட பல்வேறு அசுத்தங்களுடன் நீர் ஆதாரங்களை மாசுபடுத்துகின்றன.
• பழமையான உள்கட்டமைப்பு: பல நீர் சுத்திகரிப்பு மற்றும் விநியோக அமைப்புகள் பழமையானவை மற்றும் பழுதுபார்ப்பு அல்லது மாற்றீடு தேவைப்படுகின்றன.
• சுகாதார வசதிகளுக்கான அணுகல் இல்லாமை: உலகெங்கிலும் மில்லியன் கணக்கான மக்கள் அடிப்படை சுகாதார சேவைகளுக்கான அணுகல் இல்லாமல் உள்ளனர், இது நீர் மாசுபாடு மற்றும் நீரால் பரவும் நோய்களின் பரவலுக்கு வழிவகுக்கும்.
• வளர்ந்து வரும் அசுத்தங்கள்: மருந்துகள், மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸ், மற்றும் பெர்- மற்றும் பாலிஃப்ளூரோஅல்கைல் பொருட்கள் (PFAS) போன்ற புதிய மற்றும் வளர்ந்து வரும் அசுத்தங்கள் நீர் சுத்திகரிப்பு தொழில்நுட்பங்களுக்கு சவால்களை ஏற்படுத்துகின்றன.

இந்த சவால்களை எதிர்கொள்ள, பின்வருவன உட்பட பல தீர்வுகள் தேவைப்படுகின்றன:

• நிலையான நீர் மேலாண்மை: நீர் பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகளை செயல்படுத்துதல், நீர் பயன்பாட்டுத் திறனை மேம்படுத்துதல், மற்றும் ஒருங்கிணைந்த நீர் வள மேலாண்மையை ஊக்குவித்தல்.
• நீர் உள்கட்டமைப்பில் முதலீடு செய்தல்: நீர் சுத்திகரிப்பு மற்றும் விநியோக அமைப்புகளை மேம்படுத்துதல் மற்றும் விரிவுபடுத்துதல், அத்துடன் சுகாதார உள்கட்டமைப்பில் முதலீடு செய்தல்.
• புதுமையான நீர் தொழில்நுட்பங்களை உருவாக்குதல்: மிகவும் பயனுள்ள, திறமையான மற்றும் நிலையான புதிய நீர் சுத்திகரிப்பு தொழில்நுட்பங்களை ஆராய்ச்சி செய்தல் மற்றும் உருவாக்குதல்.
• நீரின் தர விதிமுறைகளை வலுப்படுத்துதல்: பொது சுகாதாரம் மற்றும் சுற்றுச்சூழலைப் பாதுகாக்க நீரின் தரத் தரங்களை அமைத்தல் மற்றும் செயல்படுத்துதல்.
• நீர் கல்வி மற்றும் விழிப்புணர்வை ஊக்குவித்தல்: நீர் பாதுகாப்பு, நீரின் தரம் மற்றும் நிலையான நீர் மேலாண்மையின் முக்கியத்துவம் குறித்து பொதுமக்களுக்குக் கல்வி கற்பித்தல்.

உதாரணமாக, சில ஆப்பிரிக்க நாடுகளில், நம்பகமான மின்சாரக் கட்டமைப்பு அணுகல் இல்லாத கிராமப்புற சமூகங்களுக்கு நிலையான தீர்வாக, சூரிய சக்தியைப் பயன்படுத்தும் பரவலாக்கப்பட்ட நீர் சுத்திகரிப்பு அமைப்புகள் பிரபலமடைந்து வருகின்றன.

நீர் சுத்திகரிப்பின் எதிர்காலம்

நீர் சுத்திகரிப்பின் எதிர்காலம் பெரும்பாலும் மேம்பட்ட தொழில்நுட்பங்கள், நிலையான நடைமுறைகள் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த நீர் மேலாண்மை உத்திகளின் கலவையாக இருக்கும். கவனிக்க வேண்டிய சில முக்கிய போக்குகள் மற்றும் வளர்ச்சிகள் பின்வருமாறு:

• ஸ்மார்ட் நீர் மேலாண்மை: சென்சார்கள், தரவு பகுப்பாய்வு மற்றும் ஆட்டோமேஷன் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி நீர் சுத்திகரிப்பு செயல்முறைகளை மேம்படுத்துதல், கசிவுகளைக் கண்டறிதல் மற்றும் நீர் பயன்பாட்டுத் திறனை மேம்படுத்துதல்.
• பரவலாக்கப்பட்ட நீர் சுத்திகரிப்பு: தொலைதூர அல்லது சேவை செய்யப்படாத சமூகங்களில் பயன்படுத்தக்கூடிய சிறிய அளவிலான, மாடுலர் நீர் சுத்திகரிப்பு அமைப்புகளை உருவாக்குதல்.
• நீர் மறுபயன்பாடு: நீர்ப்பாசனம், தொழில்துறை குளிர்விப்பு மற்றும் பிற குடிநீர் அல்லாத நோக்கங்களுக்காக சுத்திகரிக்கப்பட்ட கழிவுநீரின் மறுபயன்பாட்டை விரிவுபடுத்துதல்.
• இயற்கை அடிப்படையிலான தீர்வுகள்: ஈரநிலங்கள் மற்றும் பசுமை உள்கட்டமைப்பு போன்ற இயற்கை அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி நீரை சுத்திகரித்தல் மற்றும் நீரின் தரத்தை மேம்படுத்துதல்.
• மேம்பட்ட பொருட்கள்: சவ்வுகள், பரப்புக் கவர்ச்சிகள் மற்றும் பிற நீர் சுத்திகரிப்பு கூறுகளுக்கு மிகவும் பயனுள்ள, நீடித்த மற்றும் நிலையான புதிய பொருட்களை உருவாக்குதல்.

முடிவுரை

உலகளவில் பாதுகாப்பான மற்றும் நிலையான நீர் விநியோகத்தை உறுதி செய்வதற்கு நீர் சுத்திகரிப்பு ஒரு முக்கியமான செயல்முறையாகும். நீர் சுத்திகரிப்பின் பின்னணியில் உள்ள அறிவியலைப் புரிந்துகொண்டு, பயனுள்ள தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் மேலாண்மை உத்திகளைச் செயல்படுத்துவதன் மூலம், நாம் பொது சுகாதாரத்தைப் பாதுகாக்கலாம், சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளைப் பாதுகாக்கலாம் மற்றும் அனைவருக்கும் நீர்-பாதுகாப்பான எதிர்காலத்தை உறுதி செய்யலாம்.

உலக மக்கள்தொகை அதிகரித்து, காலநிலை மாற்றம் தீவிரமடையும் போது, நீர் சுத்திகரிப்பின் முக்கியத்துவம் மேலும் அதிகரிக்கும். புதுமை மற்றும் ஒத்துழைப்பைத் தழுவுவதன் மூலம், நாம் சவால்களை சமாளித்து, அனைவருக்கும் இந்த அத்தியாவசிய வளம் கிடைப்பதை உறுதி செய்யலாம்.