عنوان
بررسي آزمايشگاهي حذف گزينشي آلاينده‌هاي آب با استفاده از روش يونزدايي ظرفيتي غشايي
نويسنده اصلي
محسن باقدرت
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
يونزدايي ظرفيتي در ميان فناوريهاي الكتروشيميايي تصفيه آب و پساب، با توجه به عملكردش در ولتاژ هاي پايين و عدم استفاده از مواد شيميايي در طول فرايند، بعنوان يك فناوري پاك با بهرهوري بسيار بالا و مصرف انرژي كم شناخته ميشود. يكي از اصلاحات مهم در سال‌هاي اخير بر اين فناوري، استفاده از غشاهاي تبادل يون در فرايند يون زدايي است.
با توجه به اهميت تهيه و اصلاح غشاهاي مورداستفاده در اين فناوري و وجود خلأ تحقيقاتي در رابطه با توسعه غشاهاي همگن نيتراتگزين؛ در اين پژوهش ابتدا 11 غشا تبادل آنيون بر پايه پليسولفون و داراي گروههاي عاملي آمونيم، با اعمال شرايط متفاوت در مراحل كلرومتيلدار كردن و آميندار كردن، تهيه شد. با تغيير زمان واكنش در مرحله كلرومتيلدار كردن دو نوع پودر پليسولفون كلرومتيلدارشده با درجات كلرومتيلاسيون 83 و 122 درصد تهيه گرديد. در مرحله آميندار كردن نيز از تري متيل آمين، تري اتيل آمين و تترا متيل هگزان دي آمين بعنوان عوامل آميندار كردن و ايجاد اتصالات عرضي استفاده شد تا اثرات عدد HLB گروه عاملي و پيچيدگي ساختار غشا بر نيترات گزيني مشخص گردد. متعاقباً، غشاهاي تبادل آنيون، بصورت برون محلي و درون محلي ارزيابي شدند. ارزيابي هاي برون محلي شامل HNMR براي تعيين درجه كلرومتيلاسيون، FTIR براي تأييد انجام واكنش آميندار شدن و FESEM براي تأييد قرارگيري لايههاي غشا بر روي يكديگر انجام شدند. ضمناً با استفاده از روشهاي آزمايشگاهي، ظرفيت تبادل يون، هدايت يوني، ميزان جذب آب و اعداد انتقال نيترات و كلر در غشاها اندازهگيري شدند. مقادير هدايت يوني كه به نوعي بيانگر كيفيت كليه خواص الكتروشيميايي غشاها هستند در بازه mS/cm 5/9-1/1 بدست آمدند. اين در حالي است كه ميزان جذب آب غشاها در بازه 4 تا 29 درصد قرار دارد. گزينشپذيري يا به عبارتي نسبت اعداد انتقال نيترات به كلر نيز كه جزء خواص انتقالي غشاها هستند نيز در بازه 52/1-96/0 قرار گرفتند. از ميان غشاهاي ساخته شده، نوع آميندار شده با تري اتيل آمين و نوع دو لايه تهيه شده با تري متيل آمين و تترا متيل هگزان دي آمين به علت گزينشپذيري بالا و همچنين مشخصههاي الكتروشيميايي مناسب براي ارزيابي درون محلي در يك فرايند يون زدايي ظرفيتي انتخاب شدند. در فرايند يون زدايي ظرفيتي غشايي، با استفاده از محلول خوراك فرايند حاوي سديم نيترات بهرهوري جذب نيترات به ميزان %20 نسبت به فرايند يون زدايي ظرفيتي معمولي افزايش يافت. ضمناً ميزان ظرفيت جذب نيترات نسبت به كلر نيز حدوداً 4/1 برابر شد كه بيانگر عملكرد گزينشپذير غشاها در شرايط عملياتي ميباشد.
واژه‌هاي كليدي: تصفيه آب، يونزدايي ظرفيتي، غشاي تبادل آنيون، پليسولفون، نيترات‌زدايي.
شماره ركورد
193193
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي
استاد راهنما
دكتر سوسن روشن ضمير