ساخت غشای نانوکامپوزیتی بر پایه پلی سولفون و نانوذرات اکسید تیتانیم اصلاح شده و بررسی عملکرد آن در تصفیه فاضلاب های صنعتی با استفاده از فرآیند بیورکتورغشایی اسمزی

موضوع: 

بیورکتورغشایی اسمزی یکی از بهترین روش های تصفیه فاضلاب های صنعتی می باشد مزیت اصلی استفاده از فرآیند اسمزی عمل کردن آن در فشار های پایین هیدرولیکی است که دارای عملکرد بهتری در حذف آلاینده ها و مصرف انرژی پایین نسبت به روش های دیگر می باشد.

روش تحقیق: 

در این تحقیق نانو ذرات حفره دار دی اکسید تیتانیوم با سطح ویژه و دیواره آناتاز از طریق فرآیند گرمایی با استفاده از ستیل تری متیل آمونیوم بروماید (CTAB) به عنوان عامل هدایت کننده سطح فعال و عامل ایجاد کننده منافذ، سنتز شد. غشا های نا نوکامپوزیت اولترافیلتراسیون با استفاده از دی اکسید تیتانیوم (TiO2) اصلاح شده (MT)  و پلی سولفون (PSf) به روش وارونگی فازی ساخته شدند. ریخت شناسی و ساختار غشا های بدست آمده و نانو ذره توسط میکروسکوپ الکترون روبشی  (FESEM)، پراش اشعه ایکس  (XRD)و میکروسکوپ الکترون عبوری   (TEM) مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق از محلول خوراک آلبومین سرم گاوی (BSA) به عنوان فاضلاب شبیه سازی شده استفاده گردید. غشا های اولترافیلتراسیون ساخته شده به ترتیب در سامانه یورکتورغشایی اسمزی (OMBR) به دلیل انرژی و رسوب کمتر مورد آزمایش قرار گرفتند. محلول % 6/0 پلی (سدیم 4- استایرن سولفونات) به عنوان محلول اسمزی مورد استفاده قرار گرفت. عملکرد جداسازی مقایسه ای و خواص ضد رسوب هر دو جهت نا نوکامپوزیت های ساخته شده در تجزیه و تحلیل های متعددی مانند اندازه گیری زاویه تماس با آب، شار آب خالص و تصفیه غلظت های متفاوتی از محلول آلبومین سرم گاوی (BSA) و مقاومت در برابر رسوب مورد بررسی قرار گرفته است.

نتایج اصلی: 

نتایج نشان می دهد که به دلیل افزودن نانو ذرات MT به بستر پلیمری، آب دوستی و انرژی سطح غشا افزایش یافت که منجر به بهبود عملکرد غشا شد. غشای حاوی 1% نا نوذره ی اکسید تیتانیوم بهترین نتیجه را نشان داد. به عنوان مثال برای خوراک با غلظت  ppm200 فلاکس آب از L/ m2.h)  20 تا 5/38 (افزایش یافت و همچنین درصد محلول کشنده بازگشتی نیز از (30 تا g/m2.h 6/19) کاهش یافت. بازیابی فلاکس در این غشا 96 درصد بود که نشان دهنده ی خاصیت ضدرسوبی غشای نا نوکامپوزیت اصلاح شده می باشد.