بررسی تاثیر ابعاد نانو مواد CuO در بهبود خواص آبدهی و گرفتگی غشا اولترافیلتراسیون نانوکامپوزیت PVDF در تصفیه فاضلاب شهری

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری دانشکده عمران، آب و مهندسی محیط‌زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

2 استادیار دانشکده عمران، آب و مهندسی محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

3 کارشناس پژوهشی و سرپرست گروه فرآیندهای تصفیه، مرکز تحقیقات آب و فاضلاب، موسسه تحقیقات آب، تهران، ایران.

doi
10.22112/jwwse.2023.381620.1349
چکیده

در سال‌های اخیر، استفاده از پلیمر PVDF در ساخت غشای اولترافیلتراسیون مورد توجه محققین صنعت آب و فاضلاب قرارگرفته است. با این‎حال خاصیت آب‌گریزی پلیمر PVDF چالش‌های اجرایی و بهره‎برداری به‎همراه داشته است. این مطالعه اثربخشی نانوذرات CuO در سه نوع شکل هندسی (نانو ذره، نانو صفحه، نانو توپی) به‌منظور اصلاح ساختار آب‌گریز پلیمر PVDF را مورد ارزیابی قرار می‌دهد. در این پژوهش، نانو ذرات به‎روش هیدروترمال در ابعاد و اندازه‌های مختلف سنتز شده و مورد شناسایی و مشخصه‎یابی قرارگرفتند. غشای اولترافیلتراسیون در حضور  PVDF(wt %16)، PVP (wt 1%) و نانو ذرات اکسید مس (wt %1) به‎روش وارونگی فاز ساخته شد. نتایج مشخصه‎یابی نشان‎داد که نانو مواد صفحه‌ای به‌خوبی در ساختار غشا پراکنده شده است. هم‎چنین میزان آب‎دهی و پس‎زنی پروتئین BSA در غشای حاوی نانو صفحات به‎ترتیب LMH 263 و %98 بوده و نسبت به سایر نانو کامپوزیت‌ها میزان کمتری BSA به سطح غشا رسوب کرده است. هم‎چنین، میزان رهاسازی یون مس در آب خروجی از غشا در حد استاندارد بوده است که نشان‎دهنده پایداری CuO در ساختار غشا است. براین اساس، نانو مواد صفحه‌ای به‌مراتب عملکرد بهتری در اصلاح نانو کامپوزیت‌های پلیمری دارند.