Environmental and economic sustainability of ion exchange drinking water treatment for organics removal

زیرساخت های آبرسانی در بسیاری از مناطق جهان با چالش های عملیاتی و مالی متعددی مواجه است. تبادل یون یک تکنولوژی تصفیه آب است که می تواند برای حذف آلاینده های مختلف در آب آشامیدنی استفاده شود و در سال های اخیر به دلیل مزایای عملیاتی آن، پذیرش افزایش یافته است. با این حال، تحقیقات محدودی بر روی پایداری زیست محیطی و اقتصادی سیستم های مبادله یونی انجام شده است. این مطالعه با استفاده از ارزیابی چرخه زندگی و تجزیه و تحلیل هزینه به طور کامل ارزیابی اثرات زیست محیطی و اقتصادی فناوری تبادل یونی که برای کاهش ضایعات ضد عفونی از طریق حذف آلی در هشت ایستگاه تصفیه آب آشامیدنی در فلوریدا مورد استفاده قرار می گیرد. یک واحد عملکردی که برای هر دو مقدار آب و کیفیت حساب می شود و مورد استفاده قرار می گیرد و تأثیر قابل توجهی بر نتایج ارزیابی دارد. نتایج ارزیابی اثرات نشان می دهد که فاز ساخت و ساز در مقایسه با مرحله عملیات، اثرات ناچیزی بر محیط زیست دارد. سیستم هایی که از راکتورهای ثابت با رزین معمولی استفاده می کنند با سیستم هایی با رآکتورهای کاملا مخلوط با رزین مبادله یونی مقایسه شدند. سیستم های ثابت تخت ارزیابی استفاده از نمک و دفع زغالسنگ، اما از برق کمتری استفاده می کنند، رزین، و نیاز به حمل و نقل کمتر مواد. این مزایا باعث ایجاد سیستم های بستری ثابت می شود تا اثرات زیست محیطی بالاتری را در مقوله های ائتروفیکسیون، سرطان زایی، غیر سرطان زایی و سمیت زیست محیطی ایجاد کند، اما تاثیرات کمتری در سایر دسته ها دارد. علاوه بر این، باعث می شود سیستم های بستری ثابت با هزینه عملیاتی کمتر در مقایسه با سیستم های کاملا مخلوط. نتایج همچنین نشان می دهد که هر دو تاثیرات محیطی و هزینه های عملیاتی در هر واحد عملکردی با مقیاس، مشابه با اثرات اقتصادی در مقیاس، کاهش می یابد.