ساخت غشاهای نانوفیلتراسیون بر پایه پلی‌اتر‌سولفون و اصلاح شده با نانوفیلرهای سیلیسی و کربنی برای افزایش کارائی شار و حذف آلاینده‌ها از پساب

نویسندگان

1 دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

2 دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

3 پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

doi
10.22060/ceej.2021.19388.7155
چکیده

    فناوری نانوفیلتراسیون یک نوع فرآیند غشایی فشار محور می­باشد که به دلیل ارزاﻥ بودن و سازگاری با محیط ­زیست برای حذف رنگ­های آلی، فلزات سنگین و نمک­ها از پساب، مورد توجه بوده است. در این پژوهش از نانوفیلرهای سیلیسی PMO-PPD و کربنی CQDs در ساخت غشاء برای مقایسه کارائی آن­ها در سیستم نانوفیلتراسیون استفاده شد. با بررسی آنالیزهای FE-SEM، TEM، XRD، FTIR، زاویه تماس (Bare PES=63، نانوفیلرهای PMO-PPD=53/2 و CQDs=56/4 درجه)، تخلخل (Bare PES=66/7، نانوفیلرهای PMO-PPD=76/3 و CQDs=74 درصد) و اندازه­گیری شعاع حفرات (Bare PES=3/68، نانوفیلرهای PMO-PPD=5/13 و CQDs=5/05 نانومتر)، سنتز موفقیت­ آمیز نانوفیلرها و حضور آن­ها در غشاهای ساخته شده تایید شدند. غشاهای ساخته شده با درصد وزنی0/5 درصد با مقادیر L/M2h 47/1 و 43/8 به ترتیب برای نانوفیلرهای PMO-PPD و CQDs شار بالاتری به نسبت غشاء فاقد نانوفیلر (Bare PES) با مقدار L/M2h 17/6 داشتند و آب ­دوستی بهتر این نانوفیلرها را نشان می­ دهد. پارامترهای ضدگرفتگی مشخص کردند که هر دو نانوفیلر خصوصیات ضدگرفتگی غشاء را بهبود بخشیدند. میزان حذف آلاینده ­ها برای غشاهای Bare PES (21/5 درصد NaCl، 61/5 درصد MO و 63/2 درصد Pb)، PES-PMO-PPD 0.5 wt.% (24/8 درصد NaCl، 85/2 درصد MO و 71/1 درصد Pb) و PES-CQDs 0.5 wt.% (27/93 درصد NaCl، 72/93 درصد MO و 89/76 درصد Pb) بودند. که درصد حذف آلاینده ­ها در غشاهای دارای نانوفیلر بیشتر از PES Bare بوده است. متفاوت بودن خصوصیات شار، ضدگرفتگی و حذف آلاینده ­ها از پساب برای مقایسه نانوفیلرهای PMO-PPD و CQDs، به دلیل تفاوت در نوع گروه­های عاملی موجود در این دو نانوفیلر بوده است. نتایج نشان دادند که غشاهای ساخته شده برای فناوری نانوفیلتراسیون در جهت بهبود شار و حذف آلاینده ها از پساب بسیار کارآمد بوده است.

کلیدواژه‌ها