توصيفگر ها :
نانوفيلتراسيون , پلي وينيليدين فلورايد , نانوكريستال سلولزي , كيتوسان , نانو كامپوزيت , حذف رنگ
چكيده فارسي :
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.
چكيده انگليسي :
Textile effluents are known as one of the biggest polluting sources that leave destructive environmental effects. The colored substances present in these wastes are a danger lurking in the underground water and living creatures of this ecosystem. On the other hand, the lack of water due to drought has also become a worrying issue in recent years. In spite of all these interpretations, the purification and separation of these pollutants from wastewater is very important. Therefore, researchers have been encouraged to find ways to purify wastewater. Among the wastewater treatment methods, membrane processes have received much attention due to high efficiency, affordable operating costs, low energy consumption, compatibility with the environment, low need for additives, etc. This research was carried out with the aim of modifying and improving the performance of polyvinylidene fluoride nanofiltration in order to investigate its performance in the treatment of colored wastewater. First, cellulose nanocrystals were modified by chitosan and then used in the construction of nanocomposite membranes. The effect of adding modified particles in the polyvinylidene fluoride membrane on the membrane structure, anti-clogging properties, porosity and pore size, surface properties, permeability, and the amount of color and salt removal by the membrane was investigated. FTIR, ATR, TGA and SEM tests in order to investigate The structure of the modified particles and their effect on the membrane performance were carried out. Also, the amount of hydrophilicity and anti-fouling properties of the membrane were investigated through contact angle and flux tests of distilled water and dry milk. The results indicated that the addition of modified nanoparticle to the membrane improves hydrophilicity, increases the output flux, increases the percentage of porosity and improves the anti-fouling properties of the membrane. Among the prepared nanocomposite membranes, the membrane containing 0.5% by weight of modified particles has the highest water flux (8.566 kg/m2.h), flux recovery (93.8%) and the lowest irreversible clogging rate (2. 6 %) showed. The removal percentage of magnesium sulfate salt by adding particles increased from 88.1% to 94.2% in the membrane containing 1% by weight of modified particles. The results of color feed filtration containing reactive blue 19 confirmed the optimal performance of nanofiltration membranes. The removal percentage of this dye from 85.03 in pure membrane to 94.46, 99.75 and 95.03 in membranes containing 0.1, 0.5 and 1% by weight of modified nanoparticles was obtained.
