غشاهای سرامیکی و کاربرد آن در تصفیه پساب‌های حاوی مواد رنگزا

مواد رنگزا در تعدادی صنایع نظیر چاپ، نساجی، کاغذ، چرم و پلاستیک استفاده می‌گردند. مقدار زیادی از مواد رنگزا از صنایع به‌صورت پساب خارج می‌گردد. سمی‌بودن پساب مواد رنگزا زندگی انسا‌ن‌ها و موجودات زنده را تهدید می‌نماید. به‌طور‌کلی، پساب مواد رنگزا توسط روش‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تصفیه می‌گردد. تصفیه فیزیکی به جداسازی غشایی، لخته‌کردن/انعقاد و جذب‌سطحی تقسیم می‌گردد. در طی فرایند رنگرزی از مقادیر متنابهی آب و مواد شیمیایی نظیر نمک‌های معدنی (NaCl, Na2SO4) استفاده می‌شود، که منجر به تولید مقدار زیادی پساب رنگی حاوی مقدار بالایی مواد آلی سمی و ترکیبات معدنی می‌شود. بنابراین، بازیابی مواد رنگزا و نمک از اهمیت زیادی برخوردار است. فرایندهای غشایی می‌تواند مواد رنگزا و ترکیبات معدنی را با راندمان بالا جداسازی نموده و آن‌ها را به فرایند رنگرزی بازگرداند، در‌حالی‌که در روش‌های دیگر، در پساب صنعتی ترکیبات شیمیایی به قدر کفایت مورد بازیابی قرار نمی‌گیرند. اگرچه، هر دو نوع غشا سرامیکی و پلیمری برای این منظور قابل استفاده می‌باشند، اما کاربرد غشاهای سرامیکی به‌ دلایلی همچون مقاومت حرارتی و شیمیایی، استحکام مکانیکی، زمان عمر طولانی از جذابیت‌های بیشتری برخوردار است. برای حذف مواد رنگزا از غشا مرکب نانوفیلتراسیون (NF) که از چندین لایه هم‌جنس و یا غیر‌هم‌جنس تشکیل شده است، استفاده می‌گردد. غشای سرامیکی معمولا دارای پایه ماکروحفره، یک یا دو لایه حد‌واسط مزوحفره و لایه سطحی میکروحفره می‌باشد. پایه غشا با عملیات شکل‌دهی پودر و سپس استحکام‌یابی توسط پخت شکل می‌گیرد. روش‌هایی نظیر اکستروژن، ریخته‌گری نواری، ریخته‌گری دوغابی و پرس برای ساخت پایه غشا سرامیکی وجود دارد. فرایند سل-ژل روش مناسب برای تهیه لایه سطحی و حد‌واسط می‌باشد. برای جداسازی نمک از محلول مواد رنگزا به کمک NF نیاز به دفع بالای مواد رنگزا و دفع کم نمک از غشا می‌باشد. هدف از این مقاله، مروری بر روش‌های ساخت غشاهای سرامیکی و کاربرد آن‌ها در تصفیه پساب حاوی مواد رنگزا است.