عنوان طرح: کاربردغشاهای نانوفیلتراسیون در تصفیه ی پسابهای رنگی شهرک صنعتی نظرآباد و بهبود عملکرد آن ها با تلفیق هیدروژل نانوکامپوزیت های آبدوست

دانشجو: صبا امیری

گروه آموزشی: علوم پایه

دانشگاه: دانشگاه خوارزمی

رشته تحصیلی: شیمی کاربردی

مقطع تحصیلی: پسادکتری

استاد راهنما: پروفسور وحید وطن پور

کارفرما: شرکت شهرک‌های صنعتی استان البرز

تاریخ دفاع:

چکیده: 

توسعه ی غشاهای نانوفیلتراسیون به منظور تصفیه پساب ها با حذف گسترده آلاینده ها یکی از مباحث مهم و حیاتی در تحقیقات زیست محیطی است. در سال های اخیر کاربرد هیدروژل های نانوکامپوزیتی با ساختارهای سه بعدی به عنوان جاذب با هدف تصفیه پساب ها مورد توجه گسترده ای قرار گرفته است. با وجود عملکرد قابل قبول هر دو فرآیند نانوفیلتراسیون و جاذب های هیدروژل های نانوکامپوزیتی، تلفیق آنها می تواند راندمان و سرعت تصفیه پساب های صنعتی را افزایش دهد که پروژه ی حاضر در این راستا انجام شده است.

در این پژوهش هیدروژل های نانوکامپوزیتی بر پایه ی بایوپلیمرهای پلی وینیل الکل (PVA)، سدیم آلژینات (SA)  و نانوصفحات گرافن اکساید (GO)  به عنوان لایه ی پوششی روی سطح غشای بستر نامتقارن پلی سولفون (PSf) قرار گرفت. فرآیند پوشش دهی غشای بستر نامتقارن PSf  توسط پلیمریزاسیون درجا و به دنبال آن شبکه ای شدن شیمیایی از طریق غوطه وری در محلول اسیدی اتصال دهنده ی شیمیایی گلوتارآلدهید(GA) انجام شد. ویژگی های غشاهای تهیه شده با استفاده از آنالیزهای میکروسکوبی الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوب نیروی اتمی (AFM)، تبدیل فوریه مادون قرمز انعکاسی (FTIR-ATR)، زاویه تماس، پتانسیل زتا و سیستم تست عملکردغشایی در دستگاه فیلتراسیون جریان عرضی مورد ارزیابی قرار گرفت. افزودن نانوصفحات GO به شبکه های پلیمری PVA و SA لایه های پوششی هیدروژلی منجر به بهبود آبدوستی، شکل گیری سطح صاف تر با بار سطحی منفی تر می گردد که سبب افزایش نفوذپذیری و پس زنی در غشاهای اصلاح شده می گردد. در میان غشاهای اصلاح شده تهیه شده از طریق پوشش دهی لایه ی هیدروژلی، غشای  PSf/GO-SAبیشترین نفوذپذیری آب خالص و محلول پروتئین BSA را نشان داد. بهترین عملکرد پس زنی محلول نمک های (%60)NaCl، (88.4%)MgSO₄، (92.0%) Na₂SO₄و حذف فلزسنگین (%88.4) As(III) گزارش شد. همچنین در تصفیه پسابهای رنگی سنتزی شهرک صنعتی نظرآباد بیشترین پس زنی رنگ های راکتیو قرمز 195(%100) (RR195) و راکتیو سبز 19(%8/98) (RG19) در غشای GO-SA-PVA مشاهده شد. این غشا پایداری و تکرارپذیری رضایت بخشی را در فیلتراسیون پیوسته چرخه ای نشان داد.علاوه بر این برای غشایSA-GO  PVA- بیشترین مقاومت گرفتگی در برابر عامل گرفتگی پروتئین آلبومین گاوی BSA با کمترین کاهش شار 7% گزارش شد.