پديد آورنده :
بني احمد، ليلا
عنوان :
بررسي پارامترهاي فرآيند فيلتراسيون غشاء نانوليفي بر راندمان جذب آلاينده هاي آنيوني
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تكنولوژي نساجي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
يازده، 51ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
عبدالكريم حسيني، افسانه ولي پوري
توصيفگر ها :
آلاينده آنيوني , نيترات , جذب سطحي , غشاء نانوليفي جاذب , جذب ديناميكي
استاد داور :
هاله خليلي، حسين فشندي
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/05/07
رشته تحصيلي :
مهندسي نساجي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/05/11
چكيده فارسي :
چكيده متداولترين روشهاي حذف نيترات از آب شامل تعويض يون اسمز معكوس جذب سطحي الكترودياليز و روشهاي بيولوژيكي است در بين اين روشها جذب سطحي به سبب سادگي و ارزاني نسبي و كارايي خوب در حذف گروه وسيعي از آاليندههاي آنيوني گزينه مناسبي است در اين روش سطح مخصوص جاذب پارامتر كليدي است اين پارامتر جاذب امكان حضور گروههاي فعال جذبكننده بيشتري را فراهم ميسازد هر چه سطح مخصوص جاذب باالتر باشد امكان رخداد جذب بيشتر و جاذب كاراتر است چنين جاذبي كه به لحاظ ساختار شيميايي و فيزيكي پتانسيل جذب بااليي دارد در بستر يك شرايط مهندسيشده ميتواند عملكرد بهينه داشتهباشد ملزومات اين شرايط شامل فراهم كردن زمان كافي براي رخداد جذب تعيين مقدار جاذب الزم براي جذب مقدار مشخصي آالينده و بهطور خالصه يك سامانه جذب متناسب و بهينه است در اين راستا اين پژوهش مبتني بر بهكارگيري جاذبي با تمايل باال به جذب نيترات و با سطح مخصوص زياد در سيستم جذب ديناميكي يا اصطالحا ستون جذب بسترثابت بنا شدهاست چرا كه تا كنون مطالعه گستردهاي بر استفاده از اين روش كه از مزاياي جذب سطحي و فيلتراسيون برخوردار است صورت نگرفتهاست با اين هدف پليمر پلياتيلنايمين PEI با گرايش جذب باال و پليمر پلياترسولفون PES به جهت بهبود فرآيند الكتروريسي انتخاب شد غشا نانوليفي پلياتيلنايمين پلياترسولفون با نسبت وزني 9 8 8 PEI PES با روش الكتروريسي توليد شد جهت نامحلولسازي پليمر PEI غشا حاصل يك مرحله غوطهوري در محلول آب استون گلوتارآلدهيد انجام شد كارايي غشا نانوليفي حاصل با قطر نانوالياف 286 nm تحت آزمايشهاي جذب ديناميكي بررسي شد اين آزمايشها به كمك ماژول طراحي و ساختهشده از جنس تفلون با قطر داخلي 4 7 cm و پمپ جوهر دستگاه چاپ انجام شد پارامترهاي غلظت اوليه نيترات نرخ جريان محلول تغذيه و ارتفاع ستون جاذبها كه در واقع ضخامت جاذب ميباشد مورد بررسي قرار گرفت كليه آزمايشها در دماي محيط و pH طبيعي نيترات حدود 7 5 6 انجام شد عملكرد ستون جذب در هر آزمايش توسط تحليل نمودار رخنه در زمانهاي بروز رخنه 8 1 1 C C و اشباع 1 1 1 C C انجام شد همچنين ظرفيت جذب و راندمان كارايي ستون جذب محاسبه و مقايسه شد نتايج نشان ميدهد افزايش غلظت نيترات محلول تغذيه افزايش نرخ جريان محلول تغذيه و افزايش ضخامت جاذب نانوليفي PEI PES به ترتيب موجب كاهش كاهش و افزايش زمان رخداد رخنه و اشباع ميشود در بين آزمايشهاي انجامشده در اين پژوهش بيشترين ظرفيت جذب تا رسيدن به نقطه رخنه مربوط به تصفيه محلول 71 ppm با نرخ جريان 1 5 ml min و ضخامت جاذب 649 m است همچنين بيشترين ظرفيت جذب تا اشباع ستون در تصفيه محلول 71 ppm با نرخ جريان 1 5 ml min و ضخامت جاذب 978 m و معادل با 8 298 6 mg g است در نهايت مقايسهاي بين نتايج جذب ساكن و جذب ديناميكي اين پژوهش صورت گرفت ظرفيت جذب در جذب ديناميكي نسبت به ظرفيت جذب در جذب ساكن عملكرد بهتري نيز داشتهاست اما تفاوت اين دو سيستم در تصفيه محلول با غلظت كمتر نيز بيشتر است تحت شرايط قابل مقايسه براي تصفيه محلول 71 ppm آزمايش جذب ديناميكي 298 6 mg g و آزمايش جذب ساكن 823 mg g ظرفيت جذب داشتهاست كلمات كليدي آالينده آنيوني نيترات جذب سطحي غشا نانوليفي جاذب جذب ديناميكي
چكيده انگليسي :
AbstractToxic pollutants in groundwater have increased in recent years by increasing of industrial andagricultural activity Nitrate is one of the most important groundwater pollutants in the world due toits high solubility in water Human activities such as unauthorized use of fertilizers in agriculture anddisinfectants are the main source of nitrate entry into the water The presence of nitrate in the wateris a serious threat to the environment plants animals and humans with unauthorized concentrations Side effects of increased nitrate in drinking water can be the incidence of methemoglobin in infants cancer diabetes and infectious diseases The most common methods of nitrate removal from waterinclude ion exchange reverse osmosis adsorption electrodialysis and biological methods Amongthese methods adsorption due to its simplicity and relative cost effectiveness and good efficiency inremoval of a wide range of anionic contaminants is a good option In this method the adsorbentsurface area is the key parameter This adsorbent parameter allows for the presence of more activeadsorbent sites The higher the specific surface area the more adsorption and adsorption capacity arepossible Such an adsorbent which has high adsorption potential in terms of chemical and physicalstructure can perform optimally in the context of engineered conditions The requirements of theseconditions include providing sufficient time for the adsorption event determining the amount ofadsorbent needed to adsorb a certain amount of contaminants and in short a suitable and optimaladsorption system In this regard this research is based on the application of high affinity to nitrateadsorption and a high specific surface area in the dynamic adsorption system or so called stableadsorption column Because there has been no extensive study on the use of this method which hasthe advantages of adsorption and filtration For this purpose PEI polymer with high functionalgroups and PES polymer were selected for good electrospinning properties Nanofibrous membraneswith a ratio PEI PES 1 1 3 were produced by electrospinning To insolubilize the resulting PEIpolymer a single immersion step was performed in water acetone glutaraldehyde cross linkingsolution The performance of the resulting nanofibers at 216 nm in diameter was investigated underdynamic adsorption experiments These experiments were carried out using a module designed andmanufactured from Teflon with a diameter of 4 7 cm and a printing machine ink pump Theparameters of feed nitrate concentration feed flow rate and column height which is actually thethickness of the adsorbent were investigated All experiments were performed at room temperatureand normal pH of nitrate about 6 5 7 The performance of the adsorption column in each experimentwas determined by analyzing the breakthrough curve at the breakthrough point C C0 0 1 andsaturation C C0 0 8 Also adsorption capacity and bed utilization efficiency were calculated andcompared The results show that increasing the feed nitrate concentration increasing the feed flowrate and increasing the thickness of PEI PES nanofibers decrease decrease and increase the timeof breakthrough and saturation respectively Among the experiments performed in this study themaximum adsorption capacity to reach the breakthrough point was related to a 70ppm solution witha flow rate of 0 5ml min and an adsorbent thickness of 346 m Also the highest adsorption capacity to column saturation is in a 70 ppm solution with a flow rate of 0 5ml min and an adsorbent thicknessof173 and equals to 231 6 mg g Finally a comparison was made between the results of staticadsorption and dynamic adsorption of this study The adsorption capacity in dynamic adsorption wasalso better than the adsorption capacity in static adsorption But the difference between the twosystems is even more pronounced in the low concentration solution Under comparable conditionsfor purification of 70 ppm solution dynamic adsorption test of 231
استاد راهنما :
عبدالكريم حسيني، افسانه ولي پوري
استاد داور :
هاله خليلي، حسين فشندي
