بررسي كارايي غشاء نانوهيبريدي (PSF/ZnO) در حذف مواد آلي طبيعي از آب

دانشگاه علوم پزشكي كردستان

بهداشت محيط

مواد آلي در منابع آب آشاميدني همواره به دليل پيش ساز بودن تشكيل THMs و HAAs و سرطان زا بودن اين تركيبات مورد توجه بوده است. هدف از اين مطالعه ساخت و تعيين مشخصات يك غشاء اولترافيلتراسيون نانوهيبريدي (PSF/ZnO) و بررسي كارايي آن در حذف مواد آلي طبيعي از آب بود. غشاهاي اولترافيلتراسيون با استفاده از روش وارونگي فاز سنتز شدند. پس از طراحي و ساخت پايلوت و مواد مورد نياز مطالعه، غشاهاي نانوهيبريدي با درصدهاي وزني 0، 1، 2، 3 و 4 نانوذره ZnO ساخته شده و به منظور تعيين مشخصات غشاهاي سنتز شده آناليزهاي زاويه تماس، AFM، FTIR و SEM صورت گرفت. اين مطالعه از نوع تجربي-مداخله اي بود، كه جهت طراحي آزمايش و تعيين متغيرهاي مستقل (غلظت اوليه اسيدهيوميك، فشار بهره برداري، pH و زمان فيلتراسيون) بر دو متغيير وابسته يا پاسخ شامل درصد كارايي جداسازي اسيدهيوميك وشار آب خالص عبوري از غشاء از روش سطح پاسخ (RSM) استفاده گرديد. با اضافه شدن نانوذرات ZnO به غشاء پلي سولفون زاويه تماس در غشاء نانوهيبريدي PSF/ZnO كمتر مي شود، اين امر مي تواند به دليل حضور نانوذرات آبدوست ZnO در سطح بالايي غشاء سنتز شده باشد. تصاوير حاصل از FE-SEM نشان داد كه در افزايش غلظت ZnO، ساختار متخلخل غشاها از حالت اسفنجي شكل و اشك مانند به ساختار كانالي شكل و انگشت مانند تغيير يافت. نتايج حاصل از آناليز FTIR نشان داد كه ويژگي آبدوستي غشاء به واسطه وجود گروه عاملي هيدروكسيل موجود در ZnO افزايش يافته است. نتايج حاصل از تصاوير AFM نشان دهنده افزايش ميزان زبري سطح غشاهاي داراي نانوذره بود. ارزيابي عملكرد غشاها نشان داد با افزايش غلظت نانوذرات ZnO از 0 تا 4 درصد وزني راندمان جداسازي اسيد هيوميك از 02/68 به 85/91 درصد افزايش يافته است. نتايج حاصل از اين مطالعه نشان داد كه استفاده از غشاء نانوهيبريدي PSF/ZnO منجر به افزايش راندمان حذف اسيدهيوميك و ميزان شار آب خالص عبوري از غشاء مي گردد. جهت بررسي كارايي غشاء بهينه در حذف مواد آلي از آب طبيعي، نمونه آب خام و تصفيه شده تصفيه خانه آب شهرستان سنندج به عنوان خوراك وارد پايلوت گرديد. تغييرات TOC در زمان 60 دقيقه توسط غشاء نانوهيبريدي بهينه (PSF/ZnO) سنتز شده براي آب خام از 8/2 به 8/1 رسيده و درصد حذف مواد آلي برابر با 72/35% بود و كاهش مقدار مواد آلي بر حسب TOC از 2/2 به 6/1 و درصد حذف 28/27% در آب تصفيه شده سنندج مشاهده گرديد. واژگان كليدي: غشاء نانوهيبريدي، پلي سولفون، نانوذرات ZnO، اولترافيلتراسيون، مواد آلي، اسيد هيوميك، تصفيه خانه آب شهرستان سنندج

81478

دانشگاه علوم پزشكي كردستان

بهداشت محيط

بهداشت

دانشگاه علوم پزشکي کردستان

رضا رضايي