مدلسازی پدیده گرفتگی در غشاهای نانوکامپوزیتی پلی سولفون حاوی نانوذرات گرافن اکساید اصلاح شده مورد استفاده در تصفیه فاضلاب
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Modeling of fouling phenomenon of modified GO/PSf nanocomposite membranes in MBR process
نام نخستين پديدآور
/سمانه کاظمی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی شیمی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۷
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۸۷ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
متن يادداشت
زبان چکیده: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی شیمی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۷/۱۰/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
یکی از شیوههای نوین به منظور تصفیه فاضلابها، فناوری بیوراکتور غشایی (MBR) است که از مهمترین چالشهای این فناوری، گرفتگی غشاها و در نتیجه بالا رفتن هزینهها میباشد .به دلیل ماهیت بیولوژیکی عوامل موثر بر گرفتگی در سیستمMBR ، غشاهای پلیمری مورد استفاده بایستی به نحوی اصلاح شوند که خاصیت آبدوستی و ضدباکتریایی را به طور همزمان داشته باشند .پلی سولفون (PSf) به دلیل داشتن خواص برجسته مانند مقاومت شیمیایی، حرارتی، فرآیندپذیربودن در گستره دمائی بالا، غیرسمی بودن و غیره عملکرد موثری در زمینههای فیلتراسیون غشایی همچون تصفیهی فاضلابهای شهری و صنعتی و تهیهی آب آشامیدنی دارد .علی رغم این خواص، گرفتگی غشای PSf موجب محدودیت استفاده از آن میشود .در سالهای اخیر استفاده از نانوذرات نقره (Ag) به دلیل خاصیت آنتی باکتریایی و ضد گرفتگی در ساخت غشاهای پلیمری گسترش یافته است .اما با این وجود نانوذرات نقره به دلیل عدم برهمکنش مناسب با پلیمرها، پس از مدتی از ساختار غشا شسته شده و رها میگردند .از سوی دیگر نانوصفحات اکسید گرافن (GO) به دلیل حضور گروههای عاملی هیدروکسیل، کربوکسیل و اپوکسی دارای خاصیت آب-دوستی بالایی بوده و برهمکنش مناسبی با پلیمرها دارد .بنابراین، به منظور بالا بردن خاصیت آبدوستی غشای PSf و افزایش ماندگاری نانوذرات نقره در ساختار آن، جانشانی نقره بر روی صفحات اکسید گرافن جهت اصلاح آن به کار گرفته شد .نانوکامپوزیتAg - GOبا درصدهای وزنی ۱.۰، ۳.۰ و ۵.۰ در ساخت غشاهایAg - PSf/GOاستفاده گردید .حضورنانوذرات نقره برروی GO توسط آنالیزهایUV ، XRD و FESEM تأیید شد .خصوصیات غشاهای ساخته شده، توسط آنالیزهایFESEM ، اندازهگیری زاویه تماس آب با سطح غشا، مقاومت در برابر سایش و مقاومت مکانیکی مشخصه یابی و عملکرد آنها در فرآیند MBR مود ارزیابی قرار گرفت .علاوه بر آن، میزان رهایش نانوذرات نقره از غشاها توسط آزمونOES - ICPسنجیده شد .برای مدل-سازی پدیده گرفتگی در غشاها از مدل کلاسیک هرمیا، مدل مقاومتهای سری بولتون و مدل فراکتال رامارو استفاده و نتایج با یکدیگر مقایسه گردید .نتایج به دست آمده نشان داد که زاویه تماس غشاها از ۵.۸۲░ برای غشای خالص، به میزان ░۶.۵۳ برای غشای نانوکامپوزیتی)PSf ۵.۰) wt کاهش یافته است .با این وجودحضور نانوصفحاتAg - GOتاثیر قابل توجهی بر مقاومت مکانیکی غشاها نگذاشت .به دلیل اهمیت میزان عبوردهی و آبدوستی غشاها، معیار انتخاب غشای مناسب در MBR عبوردهی آب خالص قرار داده شد؛ در آنالیز عبوردهی آب خالص برای غشای نانوکامپوزیتی مشاهده شد که غشای با ترکیب درصد ۵.۰ با مقدار ۱۵۰(l/m ۲ h) بهترین عبوردهی آب خالص را دارا میباشد .غشای PSf خالص و غشای دارای ۵.۰ wt نانوذراتAg - GOدر فرآیند فیلتراسیون MBR به مدت ۶ ساعت مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج بدست آمده نشان داد غشای ۵.۰ درصد وزنی نانوکامپوزیتAg - GOبهترین عملکرد را در عبوردهی و عملکرد ضدگرفتگی دارا میباشد .بررسی مدلهای گرفتگی به کار رفته نشان داد که مکانیسم غالب گرفتگی غشای خالص، گرفتگی استاندارد بوده که در غشای نانوکامپوزیت به گرفتگی کیک و کامل تبدیل شده است که با شستشوی فیزیکی رفع میگردد
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Modeling of fouling phenomenon of modified GO/PSf nanocomposite membranes in MBR process