నీటి శుద్ధి శాస్త్రం: ఒక ప్రపంచ దృక్పథం

నీరు జీవానికి ఆధారం, మానవ ఆరోగ్యం, వ్యవసాయం, పరిశ్రమలు మరియు పర్యావరణ వ్యవస్థలకు ఇది అత్యంత అవసరం. అయితే, ప్రపంచవ్యాప్తంగా పరిశుభ్రమైన మరియు సురక్షితమైన నీటి లభ్యత ఒక ముఖ్యమైన సవాలుగా మిగిలిపోయింది. నీటి శుద్ధి అంటే నీటి నుండి కలుషితాలను తొలగించి, దానిని ఉద్దేశించిన ఉపయోగం కోసం, ముఖ్యంగా మానవ వినియోగం కోసం, తగినంత స్వచ్ఛంగా మార్చే ప్రక్రియ. ఈ బ్లాగ్ పోస్ట్ నీటి శుద్ధి వెనుక ఉన్న శాస్త్రాన్ని, ప్రపంచవ్యాప్తంగా సురక్షితమైన మరియు సుస్థిరమైన నీటి సరఫరాను నిర్ధారించడానికి ఉపయోగించే వివిధ పద్ధతులు, సాంకేతికతలు, సవాళ్లు మరియు పరిష్కారాలను వివరిస్తుంది.

నీటి శుద్ధి ఎందుకు అవసరం?

శుద్ధి చేయని నీటిలో మానవ ఆరోగ్యానికి మరియు పర్యావరణానికి ప్రమాదం కలిగించే వివిధ రకాల కలుషితాలు ఉండవచ్చు. ఈ కలుషితాలలో ఇవి ఉన్నాయి:

• వ్యాధికారకాలు: కలరా, టైఫాయిడ్ జ్వరం మరియు విరేచనాలు వంటి నీటి ద్వారా సంక్రమించే వ్యాధులకు కారణమయ్యే బ్యాక్టీరియా, వైరస్‌లు మరియు ప్రోటోజోవా. ఉదాహరణకు *E. కోలి*, *సాల్మోనెల్లా*, మరియు *గియార్డియా*.
• రసాయనాలు: పారిశ్రామిక కాలుష్యాలు, పురుగుమందులు, ఎరువులు మరియు భారీ లోహాలు (ఉదా., సీసం, పాదరసం, ఆర్సెనిక్) మానవ ఆరోగ్యం మరియు పర్యావరణ వ్యవస్థలపై విషపూరిత ప్రభావాలను కలిగి ఉంటాయి.
• అవక్షేపం మరియు టర్బిడిటీ: నీటిని మబ్బుగా మరియు చూడటానికి బాగోలేని విధంగా చేసే ఘనపదార్థాలు, అలాగే క్రిమిసంహారక ప్రక్రియలకు ఆటంకం కలిగిస్తాయి.
• కరిగిన ఘనపదార్థాలు: నీటి రుచి మరియు వాసనను ప్రభావితం చేసే ఖనిజాలు, లవణాలు మరియు ఇతర కరిగిన పదార్థాలు, అలాగే పైపులు మరియు ఉపకరణాలలో తుప్పు పట్టడానికి కారణమవుతాయి.
• రేడియోధార్మిక పదార్థాలు: సహజంగా లేదా మానవ నిర్మిత రేడియోధార్మిక మూలకాలు దీర్ఘకాలిక ఆరోగ్య ప్రమాదాలను కలిగిస్తాయి.

నియంత్రణ ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా మరియు ప్రజారోగ్యాన్ని పరిరక్షించడానికి ఈ కలుషితాలను తొలగించడానికి లేదా తగ్గించడానికి సమర్థవంతమైన నీటి శుద్ధి చాలా ముఖ్యం.

నీటి శుద్ధి ప్రక్రియల అవలోకనం

నీటి శుద్ధి సాధారణంగా కలుషితాలను తొలగించడానికి భౌతిక, రసాయన మరియు జీవ ప్రక్రియల కలయికను కలిగి ఉంటుంది. ఉపయోగించే నిర్దిష్ట శుద్ధి పద్ధతులు నీటి మూలం నాణ్యత మరియు శుద్ధి చేసిన నీటి ఉద్దేశించిన ఉపయోగంపై ఆధారపడి ఉంటాయి. ఒక సాధారణ నీటి శుద్ధి కర్మాగారంలో సాధారణ దశల క్రమం ఈ క్రింది విధంగా ఉంటుంది:

1. ప్రాథమిక శుద్ధి (Pre-treatment)

ప్రాథమిక శుద్ధి దశలు పెద్ద వ్యర్థాలను తొలగించడానికి మరియు తదుపరి శుద్ధి ప్రక్రియల సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి రూపొందించబడ్డాయి. సాధారణ ప్రాథమిక శుద్ధి పద్ధతులు:

• స్క్రీనింగ్: ఆకులు, కొమ్మలు మరియు చెత్త వంటి పెద్ద వస్తువులను వివిధ పరిమాణాల స్క్రీన్‌లను ఉపయోగించి తొలగించడం.
• వాయుప్రసరణ (Aeration): కరిగిన వాయువులను తొలగించడానికి, ఇనుము మరియు మాంగనీస్‌ను ఆక్సీకరణం చేయడానికి, మరియు రుచి మరియు వాసనను మెరుగుపరచడానికి నీటిలోని ఆక్సిజన్ శాతాన్ని పెంచడం.
• ప్రీ-క్లోరినేషన్: ఆల్గే పెరుగుదలను నియంత్రించడానికి మరియు శుద్ధి ప్రక్రియలో తర్వాత క్రిమిసంహారక ఉప ఉత్పత్తుల ఏర్పాటును తగ్గించడానికి క్లోరిన్ జోడించడం (అయితే క్రిమిసంహారక ఉప ఉత్పత్తుల ఏర్పాటుపై ఆందోళనల కారణంగా ఈ పద్ధతి తక్కువగా వాడుకలో ఉంది).

2. కోయాగ్యులేషన్ మరియు ఫ్లోక్యులేషన్

కోయాగ్యులేషన్ మరియు ఫ్లోక్యులేషన్ అనేవి రసాయన ప్రక్రియలు, ఇవి నీటిలోని చిన్న కణాలను అస్థిరపరిచి, వాటిని గుంపులుగా చేసి, తొలగించడాన్ని సులభతరం చేస్తాయి. ఈ ప్రక్రియలలో ఇవి ఉంటాయి:

• కోయాగ్యులేషన్: అల్యూమినియం సల్ఫేట్ (ఆలం) లేదా ఫెర్రిక్ క్లోరైడ్ వంటి రసాయనాలను (కోయాగ్యులెంట్లు) జోడించి, తేలియాడే కణాల విద్యుత్ ఆవేశాలను తటస్థీకరించి, వాటిని గుంపులుగా మార్చడం.
• ఫ్లోక్యులేషన్: ఫ్లాక్స్ అని పిలువబడే పెద్ద, స్పష్టంగా కనిపించే గుంపుల ఏర్పాటును ప్రోత్సహించడానికి నీటిని నెమ్మదిగా కలపడం.

ఉదాహరణకు, ఆగ్నేయాసియాలోని అనేక ప్రాంతాలలో, గ్రామీణ సమాజాలకు సరసమైన మరియు సుస్థిరమైన నీటి శుద్ధి పరిష్కారాలను అందించడానికి మొక్కల ఆధారిత కోయాగ్యులెంట్లను ఉపయోగించే సాంప్రదాయ పద్ధతులను అన్వేషిస్తున్నారు.

3. అవక్షేపణ (Sedimentation)

అవక్షేపణ అనేది ఒక భౌతిక ప్రక్రియ, ఇది బరువైన ఫ్లాక్స్‌ను ట్యాంక్ అడుగున స్థిరపడటానికి అనుమతిస్తుంది, అక్కడ వాటిని బురదగా తొలగించవచ్చు. అవక్షేపణ బేసిన్‌లు ఫ్లాక్స్ సమర్థవంతంగా స్థిరపడటానికి తగినంత నివాస సమయాన్ని అందించడానికి రూపొందించబడ్డాయి.

4. వడపోత (Filtration)

వడపోత అనేది నీటిని ఒక ఫిల్టర్ మాధ్యమం గుండా పంపడం ద్వారా మిగిలిన తేలియాడే ఘనపదార్థాలు మరియు కణాలను తొలగించే ప్రక్రియ. సాధారణ ఫిల్టర్ రకాలు:

• ఇసుక ఫిల్టర్లు: భౌతిక వడపోత మరియు అధిశోషణ ద్వారా కణాలను తొలగించే ఇసుక పడకలు.
• కంకర ఫిల్టర్లు: పెద్ద కణాలను తొలగించే ముతక ఫిల్టర్లు.
• యాక్టివేటెడ్ కార్బన్ ఫిల్టర్లు: యాక్టివేటెడ్ కార్బన్ ఉన్న ఫిల్టర్లు, ఇవి సేంద్రీయ సమ్మేళనాలు, క్లోరిన్ మరియు ఇతర కలుషితాలను అధిశోషణ ద్వారా తొలగిస్తాయి. ఇవి నీటి రుచి మరియు వాసనను మెరుగుపరచడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి.
• మెంబ్రేన్ ఫిల్టర్లు: కణాలు, బ్యాక్టీరియా, వైరస్‌లు మరియు కరిగిన పదార్థాలను తొలగించడానికి చిన్న రంధ్రాలు గల పలుచని పొరలను ఉపయోగించే అధునాతన ఫిల్టర్లు. మెంబ్రేన్ వడపోతలో మైక్రోఫిల్ట్రేషన్ (MF), అల్ట్రాఫిల్ట్రేషన్ (UF), నానోఫిల్ట్రేషన్ (NF), మరియు రివర్స్ ఆస్మోసిస్ (RO) ఉంటాయి.

నీటి కొరతను ఎదుర్కొంటున్న మధ్యప్రాచ్యం మరియు ఉత్తర ఆఫ్రికా వంటి ప్రాంతాలలో మెంబ్రేన్ వడపోత ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతోంది, ఇక్కడ డీశాలినేషన్ ప్లాంట్లు సముద్రపు నీటి నుండి త్రాగునీటిని ఉత్పత్తి చేయడానికి రివర్స్ ఆస్మోసిస్‌పై ఆధారపడతాయి.

5. క్రిమిసంహారం (Disinfection)

క్రిమిసంహారం అనేది నీటిలోని వ్యాధికారక సూక్ష్మజీవులను చంపడం లేదా నిష్క్రియం చేయడం. సాధారణ క్రిమిసంహారక పద్ధతులు:

• క్లోరినేషన్: బ్యాక్టీరియా మరియు వైరస్‌లను చంపడానికి క్లోరిన్ (క్లోరిన్ గ్యాస్, సోడియం హైపోక్లోరైట్, లేదా కాల్షియం హైపోక్లోరైట్ రూపంలో) జోడించడం. క్లోరినేషన్ విస్తృతంగా ఉపయోగించే మరియు ఖర్చు-సమర్థవంతమైన క్రిమిసంహారక పద్ధతి, కానీ ఇది ట్రైహలోమీథేన్లు (THMs) మరియు హలోఅసిటిక్ ఆమ్లాలు (HAAs) వంటి క్రిమిసంహారక ఉప ఉత్పత్తులను (DBPs) ఉత్పత్తి చేయగలదు, వీటి సంభావ్య ఆరోగ్య ప్రమాదాల కారణంగా నియంత్రించబడతాయి.
• క్లోరమినేషన్: క్లోరమైన్‌లను ఏర్పరచడానికి అమ్మోనియా మరియు క్లోరిన్ జోడించడం, ఇవి క్లోరిన్ కంటే ఎక్కువ కాలం ఉండే క్రిమిసంహారకాలు మరియు తక్కువ DBPsను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.
• ఓజోనేషన్: నీటిని క్రిమిసంహారం చేయడానికి ఓజోన్ (O3) ఉపయోగించడం. ఓజోన్ ఒక శక్తివంతమైన ఆక్సిడెంట్, ఇది సూక్ష్మజీవులను సమర్థవంతంగా చంపుతుంది మరియు సేంద్రీయ సమ్మేళనాలను విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది. అయితే, ఓజోన్ అవశేష క్రిమిసంహారకాన్ని అందించదు, కాబట్టి ఇది తరచుగా క్లోరిన్ లేదా క్లోరమైన్‌ల వంటి మరొక క్రిమిసంహారకంతో కలిపి ఉపయోగించబడుతుంది.
• అతినీలలోహిత (UV) క్రిమిసంహారం: సూక్ష్మజీవుల DNAను దెబ్బతీసి, అవి పునరుత్పత్తి చేయకుండా నిరోధించడానికి నీటిని UV కాంతికి గురిచేయడం. UV క్రిమిసంహారం విస్తృత శ్రేణి వ్యాధికారకాలకు వ్యతిరేకంగా సమర్థవంతంగా పనిచేస్తుంది మరియు DBPsను ఉత్పత్తి చేయదు.

అనేక యూరోపియన్ దేశాలలో, దాని సమర్థత మరియు కనిష్ట ఉప ఉత్పత్తుల ఏర్పాటు కారణంగా UV క్రిమిసంహారం క్లోరినేషన్‌కు ఒక సాధారణ ప్రత్యామ్నాయం.

6. ఫ్లోరిడేషన్ (ఐచ్ఛికం)

ఫ్లోరిడేషన్ అనేది దంత క్షయాన్ని నివారించడానికి త్రాగునీటికి ఫ్లోరైడ్ జోడించడం. ఈ పద్ధతి అనేక దేశాలలో సాధారణం, కానీ సంభావ్య ఆరోగ్య ప్రభావాల గురించిన ఆందోళనల కారణంగా ఇది వివాదాస్పదంగా ఉంది.

7. pH సర్దుబాటు

పైపుల తుప్పును నివారించడానికి మరియు క్రిమిసంహారక సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి నీటి pHను సరైన పరిధికి (సాధారణంగా 6.5 మరియు 8.5 మధ్య) సర్దుబాటు చేయడం. pHను పెంచడానికి సున్నం (కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్) లేదా సోడా యాష్ (సోడియం కార్బోనేట్) వంటి రసాయనాలను ఉపయోగించవచ్చు, అయితే ఆమ్లాలను దానిని తగ్గించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

8. నిల్వ మరియు పంపిణీ

శుద్ధి చేసిన నీటిని వినియోగదారులకు పైపుల నెట్‌వర్క్ ద్వారా పంపిణీ చేయడానికి ముందు జలాశయాలు లేదా ట్యాంకులలో నిల్వ చేస్తారు. పంపిణీ వ్యవస్థ అంతటా సూక్ష్మజీవుల పునఃవృద్ధిని నివారించడానికి అవశేష క్రిమిసంహారక స్థాయిలను నిర్వహించడం ముఖ్యం.

అధునాతన నీటి శుద్ధి సాంకేతికతలు

సాంప్రదాయ నీటి శుద్ధి ప్రక్రియలతో పాటు, నిర్దిష్ట కలుషితాలతో కూడిన నీటిని శుద్ధి చేయడానికి లేదా ప్రత్యేక అనువర్తనాల కోసం అధిక-నాణ్యత నీటిని ఉత్పత్తి చేయడానికి అనేక అధునాతన సాంకేతికతలు ఉపయోగించబడతాయి. ఈ సాంకేతికతలలో ఇవి ఉన్నాయి:

మెంబ్రేన్ ఫిల్ట్రేషన్

ముందే చెప్పినట్లుగా, మైక్రోఫిల్ట్రేషన్ (MF), అల్ట్రాఫిల్ట్రేషన్ (UF), నానోఫిల్ట్రేషన్ (NF), మరియు రివర్స్ ఆస్మోసిస్ (RO) వంటి మెంబ్రేన్ ఫిల్ట్రేషన్ సాంకేతికతలు కణాలు, బ్యాక్టీరియా, వైరస్‌లు, కరిగిన లవణాలు మరియు ఇతర కలుషితాలను నీటి నుండి తొలగించడానికి ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఈ సాంకేతికతలు అధిక స్థాయిలో తేలియాడే ఘనపదార్థాలు లేదా కరిగిన లవణాలు ఉన్న నీటిని శుద్ధి చేయడానికి ప్రత్యేకంగా సమర్థవంతంగా ఉంటాయి.

అధునాతన ఆక్సీకరణ ప్రక్రియలు (AOPs)

AOPs అనేవి నీటిలోని సేంద్రీయ కాలుష్యాలను విచ్ఛిన్నం చేయడానికి ఓజోన్, హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ మరియు UV కాంతి వంటి బలమైన ఆక్సిడెంట్‌లను ఉపయోగించే రసాయన శుద్ధి ప్రక్రియల సమూహం. సాంప్రదాయ శుద్ధి ప్రక్రియల ద్వారా సమర్థవంతంగా తొలగించబడని పురుగుమందులు, ఫార్మాస్యూటికల్స్ మరియు ఇతర అభివృద్ధి చెందుతున్న కలుషితాలను తొలగించడానికి AOPs సమర్థవంతంగా ఉంటాయి.

అధిశోషణ (Adsorption)

అధిశోషణ అనేది నీటి నుండి కలుషితాలను వాటి ఉపరితలంపై బంధించడం ద్వారా తొలగించడానికి ఒక ఘన పదార్థాన్ని (అధిశోషకం) ఉపయోగించే ప్రక్రియ. యాక్టివేటెడ్ కార్బన్ సేంద్రీయ సమ్మేళనాలు, క్లోరిన్ మరియు ఇతర కలుషితాలను తొలగించడానికి సాధారణంగా ఉపయోగించే అధిశోషకం. ఇతర అధిశోషకాలలో జియోలైట్లు, బంకమన్ను మరియు సింథటిక్ రెసిన్లు ఉన్నాయి.

అయాన్ మార్పిడి (Ion Exchange)

అయాన్ మార్పిడి అనేది నీటి నుండి నిర్దిష్ట అయాన్‌లను ఇతర అయాన్‌లతో మార్పిడి చేయడం ద్వారా తొలగించడానికి రెసిన్‌లను ఉపయోగించే ప్రక్రియ. కాల్షియం మరియు మెగ్నీషియం అయాన్‌లను తొలగించి నీటిని మృదువుగా చేయడానికి, అలాగే నైట్రేట్, ఆర్సెనిక్ మరియు ఇతర కలుషితాలను తొలగించడానికి అయాన్ మార్పిడి సాధారణంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

మురుగునీటి శుద్ధి

మురుగునీటి శుద్ధి అనేది మురుగునీటి (మురుగు లేదా పారిశ్రామిక వ్యర్థాలు) నుండి కలుషితాలను తొలగించి, దానిని పర్యావరణంలోకి తిరిగి విడుదల చేయడానికి లేదా పునర్వినియోగానికి సురక్షితంగా మార్చే ప్రక్రియ. మురుగునీటి శుద్ధి సాధారణంగా భౌతిక, రసాయన మరియు జీవ ప్రక్రియల కలయికను కలిగి ఉంటుంది.

ప్రాథమిక శుద్ధి

ప్రాథమిక శుద్ధిలో మురుగునీటి నుండి పెద్ద ఘనపదార్థాలు మరియు స్థిరపడే పదార్థాలను తొలగించడానికి స్క్రీనింగ్ మరియు అవక్షేపణ వంటి భౌతిక ప్రక్రియలు ఉంటాయి.

ద్వితీయ శుద్ధి

ద్వితీయ శుద్ధిలో మురుగునీటి నుండి కరిగిన సేంద్రీయ పదార్థాలను తొలగించడానికి జీవ ప్రక్రియలు ఉంటాయి. సాధారణ ద్వితీయ శుద్ధి పద్ధతులు:

• యాక్టివేటెడ్ స్లడ్జ్: మురుగునీటిలోని సేంద్రీయ పదార్థాలను వినియోగించడానికి సూక్ష్మజీవులను ఉపయోగించే ప్రక్రియ. సూక్ష్మజీవులను యాక్టివేటెడ్ స్లడ్జ్ అనే సస్పెన్షన్‌లో పెంచుతారు, దీనిని తర్వాత అవక్షేపణ ద్వారా శుద్ధి చేసిన నీటి నుండి వేరు చేస్తారు.
• ట్రిక్లింగ్ ఫిల్టర్లు: రాళ్లు లేదా ప్లాస్టిక్ మాధ్యమం యొక్క పడకలు, వాటిపై మురుగునీటిని స్ప్రే చేస్తారు. మాధ్యమం ఉపరితలంపై సూక్ష్మజీవులు పెరుగుతాయి మరియు మురుగునీరు క్రిందికి ప్రవహిస్తున్నప్పుడు సేంద్రీయ పదార్థాలను వినియోగిస్తాయి.
• నిర్మిత చిత్తడి నేలలు: మొక్కలు, నేల మరియు సూక్ష్మజీవులను ఉపయోగించి మురుగునీటిని శుద్ధి చేసే కృత్రిమ చిత్తడి నేలలు.

తృతీయ శుద్ధి

తృతీయ శుద్ధిలో పోషకాలు (నత్రజని మరియు ఫాస్పరస్), వ్యాధికారకాలు మరియు అభివృద్ధి చెందుతున్న కలుషితాలు వంటి మురుగునీటి నుండి మిగిలిన కాలుష్యాలను తొలగించడానికి అధునాతన శుద్ధి ప్రక్రియలు ఉంటాయి. తృతీయ శుద్ధి పద్ధతులు:

• పోషకాల తొలగింపు: జీవ పోషకాల తొలగింపు (BNR) మరియు రసాయన అవక్షేపణ వంటి మురుగునీటి నుండి నత్రజని మరియు ఫాస్పరస్‌ను తొలగించే ప్రక్రియలు.
• క్రిమిసంహారం: క్లోరినేషన్, UV క్రిమిసంహారం లేదా ఓజోనేషన్ వంటి పద్ధతులను ఉపయోగించి మురుగునీటిలోని వ్యాధికారకాలను చంపడం లేదా నిష్క్రియం చేయడం.
• మెంబ్రేన్ ఫిల్ట్రేషన్: మిగిలిన తేలియాడే ఘనపదార్థాలు, బ్యాక్టీరియా, వైరస్‌లు మరియు ఇతర కలుషితాలను తొలగించడానికి మెంబ్రేన్ ఫిల్టర్లను ఉపయోగించడం.

శుద్ధి చేసిన మురుగునీటిని నదులు, సరస్సులు లేదా సముద్రాలలోకి విడుదల చేయవచ్చు, లేదా దానిని నీటిపారుదల, పారిశ్రామిక శీతలీకరణ లేదా ఇతర త్రాగేందుకు వీలుకాని ప్రయోజనాల కోసం పునర్వినియోగించవచ్చు. కొన్ని సందర్భాల్లో, శుద్ధి చేసిన మురుగునీటిని మరింత శుద్ధి చేసి త్రాగునీటిని ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.

డీశాలినేషన్

డీశాలినేషన్ అనేది సముద్రపు నీరు లేదా ఉప్పునీటి నుండి ఉప్పు మరియు ఇతర ఖనిజాలను తొలగించి మంచినీటిని ఉత్పత్తి చేసే ప్రక్రియ. మంచినీటి వనరులు కొరతగా ఉన్న శుష్క మరియు పాక్షిక-శుష్క ప్రాంతాలలో డీశాలినేషన్ ఒక ముఖ్యమైన నీటి వనరు.

రెండు ప్రధాన డీశాలినేషన్ సాంకేతికతలు:

• రివర్స్ ఆస్మోసిస్ (RO): ఒక సెమీ-పర్మబుల్ మెంబ్రేన్ ద్వారా నీటిని నెట్టడానికి పీడనాన్ని ఉపయోగించే ఒక మెంబ్రేన్ వడపోత ప్రక్రియ, ఇది ఉప్పు మరియు ఇతర ఖనిజాలను వెనుక వదిలివేస్తుంది.
• థర్మల్ డీశాలినేషన్: నీటిని ఆవిరి చేయడానికి వేడిని ఉపయోగించి, ఆపై ఆవిరిని ఘనీభవించి మంచినీటిని ఉత్పత్తి చేసే ప్రక్రియలు. సాధారణ థర్మల్ డీశాలినేషన్ పద్ధతులలో మల్టీ-స్టేజ్ ఫ్లాష్ డిస్టిలేషన్ (MSF) మరియు మల్టీ-ఎఫెక్ట్ డిస్టిలేషన్ (MED) ఉన్నాయి.

సౌదీ అరేబియా, ఇజ్రాయెల్ మరియు ఆస్ట్రేలియా వంటి దేశాలలో డీశాలినేషన్ ప్లాంట్లు సర్వసాధారణం అవుతున్నాయి. అయితే, డీశాలినేషన్ శక్తి-అధికంగా మరియు ఖరీదైనదిగా ఉంటుంది, మరియు ఇది ఉప్పునీటిని (గాఢమైన ఉప్పు ద్రావణం) సముద్రంలోకి తిరిగి విడుదల చేయడం వంటి పర్యావరణ ప్రభావాలను కూడా కలిగి ఉంటుంది.

ప్రపంచ నీటి సవాళ్లు మరియు పరిష్కారాలు

నీటి శుద్ధి సాంకేతికతలలో పురోగతి ఉన్నప్పటికీ, ప్రపంచవ్యాప్తంగా సురక్షితమైన మరియు సుస్థిరమైన నీటి సరఫరాను నిర్ధారించడంలో అనేక సవాళ్లు మిగిలి ఉన్నాయి. ఈ సవాళ్లు:

• నీటి కొరత: జనాభా పెరుగుదల, వాతావరణ మార్పు మరియు అస్థిరమైన నీటి వినియోగ పద్ధతుల కారణంగా ప్రపంచంలోని అనేక ప్రాంతాలు పెరుగుతున్న నీటి కొరతను ఎదుర్కొంటున్నాయి.
• నీటి కాలుష్యం: పారిశ్రామిక, వ్యవసాయ మరియు గృహ కార్యకలాపాలు రసాయనాలు, పోషకాలు మరియు వ్యాధికారకాలతో సహా వివిధ రకాల కలుషితాలతో నీటి వనరులను కలుషితం చేస్తున్నాయి.
• పాత మౌలిక సదుపాయాలు: అనేక నీటి శుద్ధి మరియు పంపిణీ వ్యవస్థలు పాతవి మరియు మరమ్మత్తు లేదా పునరుద్ధరణ అవసరం.
• పారిశుధ్యానికి ప్రాప్యత లేకపోవడం: ప్రపంచవ్యాప్తంగా లక్షలాది మందికి ప్రాథమిక పారిశుధ్య సేవలకు ప్రాప్యత లేదు, ఇది నీటి కాలుష్యం మరియు నీటి ద్వారా సంక్రమించే వ్యాధుల వ్యాప్తికి దారితీస్తుంది.
• అభివృద్ధి చెందుతున్న కలుషితాలు: ఫార్మాస్యూటికల్స్, మైక్రోప్లాస్టిక్స్ మరియు పర్- మరియు పాలిఫ్లోరోఅల్కైల్ పదార్థాలు (PFAS) వంటి కొత్త మరియు అభివృద్ధి చెందుతున్న కలుషితాలు నీటి శుద్ధి సాంకేతికతలకు సవాళ్లను విసురుతున్నాయి.

ఈ సవాళ్లను పరిష్కరించడానికి, వివిధ పరిష్కారాలు అవసరం, వాటిలో:

• సుస్థిర నీటి యాజమాన్యం: నీటి సంరక్షణ చర్యలను అమలు చేయడం, నీటి వినియోగ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడం మరియు సమీకృత నీటి వనరుల యాజమాన్యాన్ని ప్రోత్సహించడం.
• నీటి మౌలిక సదుపాయాలలో పెట్టుబడి: నీటి శుద్ధి మరియు పంపిణీ వ్యవస్థలను నవీకరించడం మరియు విస్తరించడం, అలాగే పారిశుధ్య మౌలిక సదుపాయాలలో పెట్టుబడి పెట్టడం.
• వినూత్న నీటి సాంకేతికతలను అభివృద్ధి చేయడం: మరింత సమర్థవంతమైన, సమర్థవంతమైన మరియు సుస్థిరమైన కొత్త నీటి శుద్ధి సాంకేతికతలను పరిశోధించడం మరియు అభివృద్ధి చేయడం.
• నీటి నాణ్యత నిబంధనలను బలోపేతం చేయడం: ప్రజారోగ్యం మరియు పర్యావరణాన్ని పరిరక్షించడానికి నీటి నాణ్యత ప్రమాణాలను నిర్దేశించడం మరియు అమలు చేయడం.
• నీటి విద్య మరియు అవగాహనను ప్రోత్సహించడం: నీటి సంరక్షణ, నీటి నాణ్యత మరియు సుస్థిరమైన నీటి యాజమాన్యం యొక్క ప్రాముఖ్యత గురించి ప్రజలకు అవగాహన కల్పించడం.

ఉదాహరణకు, కొన్ని ఆఫ్రికన్ దేశాలలో, విశ్వసనీయ విద్యుత్ గ్రిడ్లకు ప్రాప్యత లేని గ్రామీణ సమాజాల కోసం సౌరశక్తిని ఉపయోగించే వికేంద్రీకృత నీటి శుద్ధి వ్యవస్థలు సుస్థిరమైన పరిష్కారంగా ప్రాచుర్యం పొందుతున్నాయి.

నీటి శుద్ధి యొక్క భవిష్యత్తు

నీటి శుద్ధి యొక్క భవిష్యత్తు అధునాతన సాంకేతికతలు, సుస్థిరమైన పద్ధతులు మరియు సమీకృత నీటి యాజమాన్య వ్యూహాల కలయికను కలిగి ఉంటుంది. గమనించవలసిన కొన్ని ముఖ్యమైన పోకడలు మరియు పరిణామాలు:

• స్మార్ట్ వాటర్ మేనేజ్‌మెంట్: నీటి శుద్ధి ప్రక్రియలను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి, లీక్‌లను గుర్తించడానికి మరియు నీటి వినియోగ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి సెన్సార్లు, డేటా అనలిటిక్స్ మరియు ఆటోమేషన్‌ను ఉపయోగించడం.
• వికేంద్రీకృత నీటి శుద్ధి: రిమోట్ లేదా సేవలు అందని కమ్యూనిటీలలో మోహరించగల చిన్న-స్థాయి, మాడ్యులర్ నీటి శుద్ధి వ్యవస్థలను అభివృద్ధి చేయడం.
• నీటి పునర్వినియోగం: నీటిపారుదల, పారిశ్రామిక శీతలీకరణ మరియు ఇతర త్రాగేందుకు వీలుకాని ప్రయోజనాల కోసం శుద్ధి చేసిన మురుగునీటి పునర్వినియోగాన్ని విస్తరించడం.
• ప్రకృతి-ఆధారిత పరిష్కారాలు: నీటిని శుద్ధి చేయడానికి మరియు నీటి నాణ్యతను మెరుగుపరచడానికి చిత్తడి నేలలు మరియు గ్రీన్ ఇన్‌ఫ్రాస్ట్రక్చర్ వంటి సహజ వ్యవస్థలను ఉపయోగించడం.
• అధునాతన పదార్థాలు: మెంబ్రేన్లు, అధిశోషకాలు మరియు ఇతర నీటి శుద్ధి భాగాల కోసం మరింత సమర్థవంతమైన, మన్నికైన మరియు సుస్థిరమైన కొత్త పదార్థాలను అభివృద్ధి చేయడం.

ముగింపు

ప్రపంచవ్యాప్తంగా సురక్షితమైన మరియు సుస్థిరమైన నీటి సరఫరాను నిర్ధారించడానికి నీటి శుద్ధి ఒక కీలకమైన ప్రక్రియ. నీటి శుద్ధి వెనుక ఉన్న శాస్త్రాన్ని అర్థం చేసుకోవడం మరియు సమర్థవంతమైన సాంకేతికతలు మరియు నిర్వహణ వ్యూహాలను అమలు చేయడం ద్వారా, మనం ప్రజారోగ్యాన్ని పరిరక్షించవచ్చు, పర్యావరణ వ్యవస్థలను కాపాడుకోవచ్చు మరియు అందరికీ నీటి-సురక్షిత భవిష్యత్తును నిర్ధారించవచ్చు.

ప్రపంచ జనాభా పెరుగుతున్న కొద్దీ మరియు వాతావరణ మార్పు తీవ్రమవుతున్న కొద్దీ, నీటి శుద్ధి యొక్క ప్రాముఖ్యత మరింత పెరుగుతుంది. ఆవిష్కరణ మరియు సహకారాన్ని స్వీకరించడం ద్వారా, మనం సవాళ్లను అధిగమించవచ్చు మరియు ప్రతి ఒక్కరికీ ఈ అత్యవసర వనరు అందుబాటులో ఉండేలా చూడవచ్చు.