ساخت و ارزيابي غشاي نانوفيلتراسيون بار مثبت به منظور پساب رنگي

كارشناسي ارشد

رآ نانوفيلتراسيون در سالهاي اخير به دليل مزاياي از جمله فشار عملياتي پـايين، تراوايـي آب بـالا، توانـايي حذف يونهاي چند ظرفيتي و ملكولهاي كوچك آلي و هزينـهي عمليـاتي و اوليـهي كـم بسـيار مـورد توجـه محققان قرار گرفته است. روشهاي متعددي براي ساخت غشـاي نانوفيلتراسـيون وجـود دارد. غشـاهاي دولايـه شامل پايهي متخلل به منظور ايجاد مقاومت مكانيكي و يك لايهي فعـال متـراكم گـزينشگـر بـه منظـور انجـام فرآيند جداسازي هستند. ويژگي اصلي لايهي فعال سطحي گزينشگري و تراوايي بالا است. در ايـن پـروژه بـه منظور ساخت غشايي با تراوايي و گزينشگري بالا، غشاي نانوفيلتراسيون با بار سطحي مثبت ساخته شد. غشـاي پايهي نگه دارنده از پلي اتر سولفون ساخته شد پس از انجام فرآيند لايه نشاني با پليمـر پلـي اتـيلن ايمـين بـا بـار مثبت در محلول آبي به منظور انجام فرآيند اتصال عرضي قرار گرفت. به منظور بهينه سازي متغيرهـاي مـوثر بـر خت ساخت غشا از نرم افزار طراحي آزمايش و روش باكس بنكن استفاده شد. مهمترين متغيرهـاي مـوثر در سـا ـه غشـاي نگ دارنـده شـامل غلظــت پلـي اتـر سـولفون )) ، (%16- %12 (w/wدمـاي حمـام انعقـاد ) 50-0درجـه سانتيگراد( و زمان تبخير ) 3-0دقيقه( توسط نرم افزار طراحي آزمايش بررسي شد. پايه نگهدارنـده بهينـه سـازي شده با غلظت پلي اتر سولفون ) ،%14 (w/wدماي حمام انعقاد 25درجه سانتيگراد و زمان تبخير 0ساخته شد. به منظور اعمال بار منفي به پايهي غشا، پلي اتر سولفون با گروههاي كربوكسـيل عامـل دار شـد و در درصـد هـاي مختلف به پايهي پلي اتر سولفون افزوده شد. به منظور بهينه سازي غشاي نانوفيلتراسـيون سـاخته شـده، مهمتـرين متغيرهاي موثر بر ساخت غشا شامل غلظت پلي اتر سولفون كربوكسيل شده در پايه )) (%10- %2 (w/wو غلظت محلول پلي اتيلن ايمين )) (15-5 (g/lتوسط نرم افزار طراحي آزمايش بررسي شد. غشاي بهينه با غلظت )(w/w %6پلي اتر سولفون كربوكسيل شده و غلظت پلي اتيلن ايمين 15 g/lساخته شد. از آزمونهـاي ،FTIR ،SEM زاويه تماس و پتانسيل زتا به منظور بررسي سختار غشا استفاده شد.همچنين براي تعيين مشخصات اصـلي غشـاي نهايي، آزمون عملكرد غشا توسط دستگاه نانوفيلتراسيون در فشارهاي مختلف بـراي خـوراك ،CaCl2 ،MgCl2 NaClو متيلن بلو گرفته شد. غشاي حاصل داراي شار آب مقطر 87 LMHاست و نتايج بدست آمده پس زنـي غشا در فشار 10بار براي محلول خوراك NaCl ،CaCl2 ،MgCl2و متيلن بلـو بـه ترتيـب برابـر بـا ، %90 ، %93 %97و %98ميباشد. به دليل وجود بار سطحي مثبت، پس زني غشا براي نمكهاي استفاده شده متفاوت است

190022

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي فرآيندهاي جداسازي

دكتر تورج محمدي - دكتر سعيد رجب زاده