کاربرد غشاهای نانوفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون (meuf) به منظور جداسازی آنیلین و نیکل از فاز آبی

امروزه یکی از مشکلات رایج زیست محیطی، پساب خروجی بسیاری از کارخانجات صنعتی است که دارای آلاینده های آلی و غیر آلی می باشد و برای انسان و موجودات زنده بسیار خطرناک است. هدف این رساله، بررسی عملکرد غشاهای اولترافیلتر و نانوفیلتر در حذف همزمان آنیلین (به عنوان یک آلودگی آلی) و نیکل (به عنوان یک آلودگی غیرآلی) از فاز آبی، به عنوان دو آلودگی که به طور همزمان در پساب کارخانجات نساجی و رنگرزی حضور دارند، می باشد. برای این منظور غشاهای تجاری پلی سولفونی و پلی آمیدی و نیز غشاهای پلیمری پلی سولفونی ساخته شده در آزمایشگاه به کار گرفته شدند. در این راستا، تحققیات در سه بخش 1) بررسی غلظت بحرانی مایسلی، اندازه ی مایسلی و نحوه ی همکاری مواد فعال سطحی غیریونی با مایسل های ماده ی فعال سطحی یونی، 2) ساخت غشا و تعیین مشخصات آن و 3) بررسی عملکرد غشاهای اولترافیلتر و نانوفیلتر در حذف آلاینده های نامبرده، انجام گرفت. تأثیر پارامترهای عملیاتی گوناگون از قبیل غلظت ماده ی فعال سطحی و آلودگی در خوراک، فشار، دما، ph، حضور ماده ی فعال سطحی غیریونی در محلول و اندازه حفرات غشا بر روی بازده ی جداسازی آنیلین به تنهایی، نیکل به تنهایی و آنیلین و نیکل به طور همزمان با استفاده از فرآیند meuf (micellar enhanced ultrafiltration) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده در حذف همزمان آنیلین ونیکل نشان داد که حضور یون های نیکل در سیستم شامل آنیلین، نیکل و sds به حذف آنیلین کمک می کند که این تأثیر در غلظت های پایین تر مواد فعال سطحی بیشتر بود. حضور آنیلین نیز در غلظت های پایین sds باعث افزایش حذف نیکل شد، در حالی که این تأثیر در غلظت های بالای sds ناچیز بود. بعلاوه، در بین تمام پارامتر های عملیاتی گوناگونی که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفتند، تأثیر حضور مواد فعال سطحی غیریونی در محلول ماده ی فعال سطحی یونی بر روی بازده جداسازی آنیلین، نیکل و آنیلین و نیکل به طور همزمان بسیار چشم گیر بود و موجب بالا بردن بازده ی جداسازی این آلاینده ها شد. نتایج به دست آمده نشان دادند که بازده ی جداسازی و فلاکس آب خالص برای غشای اولترافیلتر ساخته شده با غشای تجاری ufx5 اختلاف کمی داشت، اما میزان آب دوستی آن به غشای np010 بسیار شبیه بود. همچنین نتایج حاصل از ساخت غشاهای نانوفیلتر به کمک افزودنی مواد فعال سطحی غیریونی نشان داد که با افزودن این مواد به داخل محلول همگن پلیمری، فلاکس آب خالص، میزان آب دوستی غشا و نیز بازده ی جداسازی آنیلین و نیکل افزایش می یابد. بررسی تأثیر پارامترهای عملیاتی مختلف مثل فشار، دما، حضور الکترولیت وغلظت اولیه آلاینده ها بر روی بازده ی جداسازی آنیلین و نیکل به کمک غشای تجاری نانوفیلتر nf90 نیز بخش دیگری از این تحقیق را به خود اختصاص داد. نتایج به دست آمده نشان دادند که حضور و افزایش الکترولیت و غلظت اولیه ی نیکل در محلول خوراک بازده ی جداسازی آنیلین را افزایش می دهد، اما بازده ی جداسازی نیکل را کاهش می دهد. نتایج به دست آمده از مقایسه و ارزیابی فرآیندهای meuf و nf به منظور جداسازی آلودگی های نامبرده نشان داد که استفاده از فرآیند meuf نسبت به nf برای جداسازی آنیلین و نیکل مناسب تر است؛ زیرا علاوه بر فشار عملیاتی پایین تر در فرآیند meuf و سهولت ساخت غشاهای اولترافیلتر نسبت به نانوفیلتر، حداکثر بازده ی جداسازی آنیلین و نیکل به دست آمده در این رساله با استفاده از فرآیند meuf (به ترتیب 70 و 99%) نسبت به مقادیر مربوط به غشاهای نانوفیلتر (به ترتیب 64 و 94%) بیشتر بوده است.