افزایش کارایی غشا پلی پروپیلن فومارات (PPF) اصلاح شده توسط افزودنی اکسید گرافن / پلورونیکF68 به منظور تصفیه پساب کارخانجات سرامیک
محورهای موضوعی : بیوتکنولوژی و پساب صنعتی
احسان قربان نژاد
1
(دانشجوی دکتری گروه مهندسی شیمی، واحد قوچان، دانشگاه آزاد اسلامی، قوچان، ایران.)
علی آراسته نوده
2
(دانشیارگروه مهندسی شیمی، واحد قوچان، دانشگاه آزاد اسلامی، قوچان، ایران. *(مسوول مکاتبات))
سوسن خسرویار
3
(استادیارگروه مهندسی شیمی، واحد قوچان، دانشگاه آزاد اسلامی، قوچان، ایران.)
محمود رضا خدنگی
4
(استاد یارگروه مهندسی شیمی، واحد قوچان، دانشگاه آزاد اسلامی، قوچان، ایران.)
کلید واژه: پساب سرامیک, پلورونیک F-68, غشا, پلی پروپیلن فومارات, اکسید گرافن,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: با توجه به اینکه پساب کارخانجات سرامیک نسبت به سایر پسابهای مطالعه شده شهری میزان TDS و کدورت بالاتری دارند، غشا پلی پروپیلن فومارات (PPF) با توجه به عملکرد مکانیکی خوب، زیست تخریب پذیری قابل تنظیم و تولید آسان برای تصفیه این نوع پساب مناسب به نظر می رسد. اما ایراد اصلی PPF در فرایند جداسازی توسط غشا مربوط به خاصیت آبگریز بودن آن است که منجر به شار عبوری کم از غشا می شود و به راحتی مستعد رسوب می باشد. اکسید گرافن[1] (GO) با وجود گروههای عاملی اکسیژن دار مانند هیدروکسیل ، اپوکسی و کربوکسیل در GO به عنوان متداول ترین ذرات معدنی آب دوست برای اصلاح غشا مورد توجه قرار گرفته است.اما یکی از مشکلات اصلی این غشاها، پراکندگی نا همگن GO در شبکه پلیمری است. بنابراین افزایش کارایی غشا پلی پروپیلن فومارات (PPF) توسط افزودنی اکسید گرافن / پلورونیکF68 بررسی شده است. روش بررسی: به منظور بهبود خواص آب دوستی و مورفولوژیکی غشا PF ، اکسید گرافن که توسط پلورونیک F-68اصلاح شده است به غشا اضافه شد و غشاها با روش VIPS تهیه شد. اثرات غلظت افزودنی و زمان قرار گرفتن در معرض بخار بر آب دوستی و شار نفوذی غشا PPF در تصفیه پساب ذکر شده بررسی شد. برای ارزیابی عملکرد غشای آماده شده، فیلتراسیون جریان متقاطع ناپیوسته انتخاب شد. واحد تست غشا در مقیاس آزمایشگاهی در اسفند 1400 مورد استفاده قرار گرفت. یافته ها: باافزایش غلظت پلورونیک F-68/ کسید گرافن تا 4 درصد جرمی، سطح آب دوستی غشا بیشتر شده و با افزایش زمان ماندگاری تا 30 دقیقه، زاویه تماس کاهش می یابد. غشاهای اصلاح شده توسط Pluronic F-68 / GO به دلیل تخلخل بالای غشا نسبت به سایر غشاها از نفوذ پذیری آب خالص بالاتری در مقایسه با غشا اصلاح نشده PPF برخوردار هستند. بحث و نتیجه گیری: این غشاها در مقایسه با غشا خالصPPF از نفوذ پذیری آب خالص بالاتری برخوردار هستند. غشای اصلاح شده با 4 درصد جرمی GO / Pluronic F-68 (زمان در معرض قرار گرفتن 20 دقیقه) در مقایسه با سایر غشاها توانایی بالاتری در کاهش شاخص های آلودگی پساب دارد. 4- Graphene oxide
Background and Objective: Due to the fact that the wastewater of ceramic factories have higher TDS and turbidity, Poly propylene fumarate (PPF) membranes seems to be suitable for the treatment of this type of wastewater due to their good mechanical performance, adjustable biodegradability and easy production. However, the main disadvantage of the PPF in membrane separation related to hydrophobicity property of it which leads to a low membrane flux and is easily susceptible for fouling. Presence of oxygenated functional groups such as hydroxyl, epoxy, and carboxyl in GO causes the modified membranes have high effective flux and better antifouling property. One of main problem associated with preparation of membranes containing GO is possibly related to the more homogenous dispersion of GO into the polymer matrix. The presence of Pluronic F-68 can solve this problem. Material and Methodology: In this work, in order to improve the hydrophilic and morphological properties of PPF membrane, the graphene oxide that has been modified by Pluronic F-68 was added in to the membrane. These membranes were prepared with VIPS method. The effects of the modified additive concentrations and vapor exposure times on hydrophilicity and permeation flux of the PPF membranes in mentioned wastewater treatment were investigated. Findings: Increasing GO/Pluronic F-68 loading from 0 wt. % to 4 wt. %, the hydrophilicity level is increased and the contact angle is decreased by increasing the exposure time up to 30 min due to the high porosity of membranes than others. The modificated membranes by Pluronic F-68 /GO present higher pure water permeability in comparison with the neat PPF membrane. Discussion and Conclusion: These membranes have higher pure water permeability in comparison with the neat PPF membrane. The membrane modified with 4wt. % of GO/Pluronic F-68 (Exposure time of 20 min) has high ability in reduction of wastewater pollution indices in comparison with others.
Enhancement strategy of polyethersulfone (PES) membrane by introducing pluronic F127/graphene oxide and phytic acid/graphene oxide blended additives: preparation, characterization and wastewater filtration assessment, Desalination and Water Treatment , 2019 171 , 44-56.
_||_
Enhancement strategy of polyethersulfone (PES) membrane by introducing pluronic F127/graphene oxide and phytic acid/graphene oxide blended additives: preparation, characterization and wastewater filtration assessment, Desalination and Water Treatment , 2019 171 , 44-56.