ساخت و مشخصه‌يابي غشا‌هاي نانوفيلتراسيون پلي وينيليدين فلورايد اصلاح شده با نانوكريستال سلولز عاملدار شده با كيتوزان و كاربرد آن در حذف آلاينده هاي رنگي از پساب

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي شيمي

كارشناسي ارشد

پساب‌هاي نساجي به عنوان يكي از بزرگترين منابع آلاينده شناخته ‌شده‌اند كه اثرات زيســــت‌محيطي مخربي به‌جا مي‌گذارند. مواد رنگي موجود در اين پساب‌ها خطري در كمين آب‌هاي زيرزميني و موجودات ساكن اين اكوسيستم است. از طرفي كمبود آب به دليل خشك‌سالي نيز در ساليان اخير به مسئله‌اي نگران‌كننده تبديل شده‌است. با وجود همه ي اين تفاسير، تصفيه و جداسازي اين آلاينده‌ها از پساب‌ها اهميت بسيار بالايي دارد.از همين‌رو، پژوهشگران براي يافتن راه‌هايي براي تصفيه پساب‌ها ترغيب شده‌اند. در بين روش‌هاي تصفيه پساب، فرآيندهاي غشايي به‌واسطه بازده بالا، هزينه‌هاي عملياتي مقرون به صرفه، مصرف انرژي پايين، سازگاري با محيط‌زيست، نياز كم به مواد افزودني و ... بسيار موردتوجه قرارگرفته‌اند. اين پژوهش با هدف اصلاح و بهبود عملكرد نانوفيلتراسيون پلي وينيليدين فلورايد به منظور بررسي عملكرد آن در تصفيه پساب‌هاي رنگي انجام ‌شده‌ است. ابتدا نانوكريستال‌هاي سلولزي توسط كيتوسان اصلاح شده و سپس در ساخت غشا نانوكامپوزيتي به‌كار گرفته‌شد. تأثير افزودن ذرات اصلاح‌شده در غشاء پلي وينيليدين فلورايد، بر روي ساختار غشا، خواص ضد گرفتگي، تخلخل و اندازه منافذ، خواص سطحي، نفوذپذيري و ميزان حذف رنگ و نمك توسط غشا مورد بررسي قرار گرفت. آزمون‌هاي FTIR ،ATR ،TGA وSEM به‌منظور بررسي ساختار ذرات اصلاح‌شده و تاثير آن‌ها بر عملكرد غشا انجام شد. همچنين ميزان آب‌دوستي و خواص ضد‌گرفتگي غشا از طريق آزمون‌هاي زاويه تماس و شار آب‌مقطر و شير خشك مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاكي از آن بود كه افزودن نانوذارت اصلاح‌شده به غشا باعث بهبود آب‌دوستي، افزايش شار خروجي، افزايش درصد تخلخل و بهبود خواص ضدگرفتگي غشا شد. از ميان غشاهاي نانوكامپوزيتي ساخنه شده، غشاء حاوي 5/0 درصد وزني از ذرات اصلاح‌شده، بالاترين ميزان شار آب(kg/m2.h 566/8) ، بازيابي شار(8/93درصد) و كمترين ميزان گرفتگي برگشت‌ناپذير(2/6درصد) را از خود نشان داد. درصد حذف نمك سولفات منيزيم با افزودن نانوكريستال‌هاي سلولزي از1/88 درصد در غشاء خالص به 2/94درصد در غشاء حاوي يك درصد وزني از ذرات اصلاح‌شده رسيد. نتايج فيلتراسيون خوراك رنگي حاوي رنگ واكنشي آبي 19، عملكرد مطلوب غشاهاي نانوفيلتراسيون را تأييد نمود.درصد حذف اين رنگ از 03/85 در غشاء خالص به46/94، 75/99 و 03/95 در غشاهاي حاوي 1/0، 5/0 و 1 درصد وزني از نانوذرات اصلاحي رسيد.

216009

جداسازي

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان

حسين فشندي، افسانه فخار

مرتضي صادقي، احمد محب