توسعه ساخت غشای اولترافیلتراسیون کامپوزیت پلیمر پلی وینیلیدین فلوراید با نانوذرات مس (II) اکسید (PVDF/CuO) به منظور تصفیه فاضلاب شهری

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 280

فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_WWJ-33-3_003

تاریخ نمایه سازی: 30 مهر 1401

چکیده مقاله:

گرفتگی بیولوژیکی در غشاهای اولترافیلتراسیون پلیمری یکی از معضلات اساسی فرایندهای غشایی است. در این راستا، نانوذرات CuO با ویژگی هایی مانند مقاومت زیاد در برابر عوامل فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی و همچنین خواص ضدباکتریایی می تواند به عنوان یکی از افزودنی های موثر در ساخت غشاهای اولترافیلتراسیون کامپوزیتی و کاهش پدیده گرفتی بیولوژیکی محسوب شود. در این پژوهش، به منظور افزایش خواص آبدوستی، عدم تمایل به گرفتگی در سطح غشا و بهبود عملکرد تصفیه گیری غشای اولترافیلتراسیون از پلیمر PVDF (۱۶ درصد wt)، نانوذره صفحه ای شکلCuO  (۱ درصد wt) و پلیمرPVP (۱ درصد wt) در ساخت غشا به روش وارونگی فاز استفاده شد. برای ارزیابی خواص فیزیکی و شیمیایی نانوذره CuO سنتز شده به روش هیدروترمال و غشاهای ساخته شده از آنالیز XRD و FTIR، همچنین برای بررسی مورفولوژی غشا و نانوذره CuO از آنالیز FESEM و TEM استفاده شد. ترکیب نانوذره CuO با ساختار نیمه کریستالی پلیمر PVDF سبب بهبود خواص آبدوستی و فاز β در ساختار غشا شد. نتایج ارزیابی ها نشان داد که میزان آبدهی و پس زنی غشای نانوکامپوزیت CuO به ترتیبLMH  ۳۵۷ و ۹۶ درصد بوده است. زاویه تماس در سطح غشای اصلاح شده ۵۹ درجه بود که نسبت به نمونه شاهد ۲۵ درصد خواص آبدوستی سطح آن افزایش داشته است. همچنین، میزان ریکاوری غشای نانوکامپوزیت CuO در حدود ۸۳ درصد بود که نشان دهنده تاثیر خواص ضدباکتری این نانوذره بوده است. در نهایت به منظور بررسی عملکرد غشای نانوکامپوزیت PVDF/CuO از محلول سنتتیک BSA و نمونه فاضلاب شهری در فیلتراسیون استفاده شد. غشای کامپوزیت PVDF/CuO در گندزدایی و تصفیه فاضلاب کارایی عملکردی بالایی داشت؛ به طوری که میزان COD پساب تصفیه شده آن کمتر از mg/L ۵ و میزان حذف کدورت و TSS در حدود ۹۹ درصد بوده است و هیچ کلیفرم مدفوعی در آن شناسایی نشد.

نویسندگان

مهیار پاکان

دانشجوی دکترا، گروه آب، فاضلاب و محیط زیست، دانشکده عمران، آب و مهندسی محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

مریم میرابی

استادیار، گروه آب، فاضلاب و محیط زیست، دانشکده عمران، آب و مهندسی محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

علیرضا ولی پور

کارشناس ارشد پژوهشی، مرکز آب و فاضلاب، موسسه تحقیقات آب، تهران، ایران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Alighardashi, A., Pakan, M., Jamshidi, S. & Shariati, F. P. ...
  • Alpatova, A., Meshref, M., Mcphedran, K. N. & Gamal El-Din, ...
  • Baghbanzadeh, M., Rana, D., Matsuura, T. & Lan, C. Q. ...
  • Beygmohammdi, F., Nourizadeh Kazerouni, H., Jafarzadeh, Y., Hazrati, H. & ...
  • Bi, Q., Li, Q., Tian, Y., Lin, Y. & Wang, ...
  • Cui, A., Liu, Z., Xiao, C. & Zhang, Y. ۲۰۱۰. ...
  • Dutta, B., Kar, E., Bose, N. & Mukherjee, S. ۲۰۱۵. ...
  • García, A., Rodríguez, B., Oztürk, D., Rosales, M., Diaz, D. ...
  • Guo, Z., Liang, X., Pereira, T., Scaffaro, R. & Thomas ...
  • Hai, F. I., Yamamoto, K. & Lee, C. H. ۲۰۱۹. ...
  • Hu, M., Zhong, K., Liang, Y., Ehrman, S. H. & ...
  • Isawi, H. ۲۰۱۹. Evaluating the performance of different nano-enhanced ultrafiltration ...
  • Jhaveri, J. H. & Murthy, Z. V. P. ۲۰۱۶. A ...
  • Ji, J., Liu, F., Hashim, N. A., Abed, M. R. ...
  • Judd, S. ۲۰۱۱. The MBR Book : Principles and Applications ...
  • Lai, C., Groth, A., Gray, S. & Duke, M. ۲۰۱۴. ...
  • Li, X., Pang, R., Li, J., Sun, X., Shen, J., ...
  • Lin, D. J., Chang, C. L., Huang, F. M. & ...
  • Liu, F., Hashim, N. A., Liu, Y., Abed, M. R. ...
  • Ma, J., Zhao, Y., Xu, Z., Min, C., Zhou, B., ...
  • Martins, P., Lopes, A. C. & Lanceros-Mendez, S. ۲۰۱۴. Electroactive ...
  • Nasrollahi, N., Aber, S., Vatanpour, V. & Mahmoodi, N. M. ...
  • Rafique, M. Sh., Rafique, M., Tahir, M. B., Hajra, S., ...
  • Saleh, T. A. & Gupta, V. K. ۲۰۱۶. Nanomaterial and ...
  • Saxena, P. & Shukla, P. ۲۰۲۱. A comprehensive review on ...
  • Saraswathi, M. S., S. A., Rana, D., Divya, K., Gowrishankar, ...
  • Su, D., Xie, X., Dou, S. & Wang, G. ۲۰۱۴. ...
  • Sun, Y., Lin, Y., Fang, L., Zhang, L., Cheng, L., ...
  • Terraza, C. A., Martin, R., Saldías, C., González, M., Leiva, ...
  • Wang, J., He, S., Li, Z., Jing, X., Zhang, M. ...
  • Wang, W. & Sun, H. ۲۰۲۰. Effect of different forms ...
  • Wang, X., Yang, J., Shi, L. & Gao, M. ۲۰۱۶. ...
  • Wei, Y., Chu, H. Q., Dong, B. Z., Li, X., ...
  • Yan, L., Li, Y., Xiang, C. & Xianda, S. ۲۰۰۶. ...
  • Yoon, S. H. ۲۰۱۵. Membrane Bioreactor Processes: Principles and Applications, ...
  • Yuliwati, E. & Ismail, A. F. ۲۰۱۱. Effect of additives ...
  • Zhang, Q., Zhang, K., Xu, D., Yang, G., Huang, H., ...
  • Zhang, R., Liu, Y., He, M., Su, Y., Zhao, X., ...
  • Zhao, C., Lv, J., Xu, X., Zhang, G., Yang, Y. ...
  • Zhao, C., Xu, X., Chen, J., Wang, G. & Yang, ...
  • نمایش کامل مراجع