بررسی اثر خاک رس بر عملکرد غشای اولترافیلتراسیون در تصفیه شیرابه زباله

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

چکیده

در این پژوهش، تأثیر افزودن غلظت‌های گوناگون خاک رس بر روی ساختار و عملکرد غشای اولترافیلتراسیون پلی سولفونی بررسی شده است. غشاها به روش جدایش فازی با استفاده از پلی‌سولفون در حلال N-متیل پیرولیدون تهیه شدند. عملکرد و رفتارگرفتگی غشاهای اصلاح‌شده با استفاده از سیستم جریان عرضی تصفیه شیرابه بررسی شد. ساختار غشاهای اصلاح­ شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی و میکروسکوپ نیروی اتمی و طیف‌ سنجی پراش انرژی پرتو ایکس مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه­ های عملکرد و پس ­زنی غشاها در تصفیه جریان عرضی نشان داد که غشاهای شامل جاذب، شار عبوری بالاتر و کاهش اکسیژن موردنیاز شیمیایی بیش ­تری نسبت به غشای پایه داشتند. میزان پس‌زنی اکسیژن موردنیاز شیمیایی و مواد آلی طبیعی برای غشای شامل 5/1 % خاک ­رس به ترتیب برابر 35 % و 51 % بود که بیش­تر از مقدارهای آن­ ها در غشای پایه (24 % حذف اکسیژن مورد نیاز شیمیایی و 34 % حذف مواد آلی طبیعی) است. از آنجا که غشای پایه قادر به حذف تنها 24 % از COD است، می‌توان نتیجه گرفت که جاذب مورد استفاده تأثیر به­ سزایی در بهبود عملکرد غشای اولترافیلتراسیون داشته‌ است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Wiszniowski J., Robert D., Surmacz-Gorska J., Miksch K., Weber J., Landfill Leachate Treatment Methods: A Review, Environmental Chemistry Letters, 4: 51-61 (2006).

[2] Chian E.S., Dewalle F.B., Sanitary Landfill Leachates and Their Treatment, Journal of
the Environmental Engineering Division
, 102: 411-431 (1976).

[3] Renou S., Givaudan J., Poulain S., Dirassouyan F., Moulin P., Landfill Leachate Treatment: Review and Opportunity, Journal of Hazardous Materials, 150: 468-493 (2008).

[4] Foo K., Hameed B., An Overview of Landfill Leachate Treatment via Activated Carbon Adsorption Process, Journal of Hazardous Materials, 171: 54-60 (2009).

[5] Trebouet D., Schlumpf J., Jaouen P., Quemeneur F., Stabilized Landfill Leachate Treatment
by Combined Physicochemical–Nanofiltration Processes,
Water Research, 35: 2935-2942 (2001).

[6] Kjeldsen P., Barlaz M.A., Rooker A.P., Baun A., Ledin A., Christensen T.H., Present and Long-Term Composition of MSW Landfill Leachate: A Review, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 32: 297-336 (2002).

[7] Li N.N., Fane A.G., Ho W.W., Matsuura T., “Advanced Membrane Technology and Applications”, John Wiley & Sons, Inc., (2011).

[8] Hwang L.-L., Chen J.-C., Wey M.-Y., The Properties and Filtration Efficiency of Activated Carbon Polymer Composite Membranes for the Removal of Humic Acid, Desalination, 313: 166-175 (2013).

[9] Ballinas L., Torras C., Fierro V., Garcia-Valls R., Factors Influencing Activated Carbon-Polymeric Composite Membrane Structure and Performance, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 65: 633-637 (2004).

[10] Ghaemi N., Madaeni S.S., Alizadeh A., Rajabi H., Daraei P., Preparation, Characterization and Performance of Polyethersulfone/Organically Modified Montmorillonite Nanocomposite Membranes in Removal of Pesticides, Journal of Membrane Science, 382: 135-147 (2011).

[11] Mierzwa J.C., Arieta V., Verlage M., Carvalho J., Vecitis C.D., Effect of Clay Nanoparticles on the Structure and Performance of Polyethersulfone Ultrafiltration Membranes, Desalination, 314: 147-158 (2013).

[12] Rahimpour A., Madaeni S.S., Jahanshahi M., Mansourpanah Y., Mortazavian N., Development of High Performance Nano-Porous Polyethersulfone Ultrafiltration Membranes with Hydrophilic Surface and Superior Antifouling Properties, Applied Surface Science, 255: 9166-9173 (2009).

[13] Alsari A.M., Khulbe K., Matsuura T., The Effect of Sodium Dodecyl Sulfate Solutions
as Gelation Media on the Formation of PES Membranes,
Journal of Membrane Science, 188: 279-293 (2001).

[14] Mollahosseini A., Rahimpour A., Jahamshahi M., Peyravi M., Khavarpour M., The Effect of Silver Nanoparticle Size on Performance and Antibacteriality of Polysulfone Ultrafiltration Membrane, Desalination, 306: 41-50 (2012).

[15] Rahimpour A., Madaeni S., Mansourpanah Y., The Effect of Anionic, Non-Ionic and Cationic Surfactants on Morphology and Performance of Polyethersulfone Ultrafiltration Membranes for Milk Concentration, Journal of Membrane Science, 296: 110-121 (2007).

[16] Yunos M.Z., Harun Z., Basri H., Ismail A.F., Studies on Fouling by Natural Organic Matter (NOM) on Polysulfone Membranes: Effect of Polyethylene Glycol (PEG), Desalination, 333: 36-44 (2014).

[17] Zirehpour A., Rahimpour A., Seyedpour F., Jahanshahi M., Developing New CTA/CA-Based Membrane Containing Hydrophilic Nanoparticles to Enhance the Forward Osmosis Desalination, Desalination, 371: 46-57 (2015).

[18] Gumı T., Valiente M., Khulbe K., Palet C., Matsuura T., Characterization of Activated Composite Membranes by Solute Transport, Contact Angle Measurement, AFM and ESR, Journal of Membrane Science, 212(12): 134-3 (2003).

[19] Rajabi H., Ghaemi N., Madaeni S.S., Daraei P., Khadivi M.A., Falsafi M., Nanoclay Embedded Mixed Matrix PVDF Nanocomposite Membrane: Preparation, Characterization and Biofouling Resistance, Applied Surface Science, 313: 207-214 (2014).

[20] Ma Y., Shi F., Zhao W., Wu M., Zhang J., Ma J., Gao C., Preparation and Characterization of PSf/Clay Nanocomposite Membranes with LiCl as a Pore Forming Additive, Desalination, 303: 39-47 (2012).

[21] Ma Y., Shi F., Wang Z., Wu M., Ma J., Gao C., Preparation and Characterization of PSf/Clay Nanocomposite Membranes with PEG 400 as a Pore Forming Additive, Desalination, 286: 131-137 (2012).