أغشية الترشيح الفائق النانوية التي تحتوي على جزيئات SiO2-PEI وتطبيقاتها في معالجة مياه مخلفات الصناعات النسيجية
Nanocomposite Ultrafiltration Membrane Containing SiO2-PEI Nanoparticles for Textile Wastewater Application
- الباحث
- داليا ضياء مهدي
- المشرف
- فارس حمدوي العاني - قصي فاضل الصالحي
- الجامعة
- الجامعة التكنولوجية
- الكلية / القسم
- قسم الهندسة المدنية / هندسة البيئة
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2021
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Ultrafiltration membrane;SiO2-PEI nanoparticles;Textile wastewater;Nanocomposite
الملخص
اكتسبت تكنولوجيا الاغشية مكانة بارزة في حقل الهندسة البيئية ، وقد تم استخدامها في العديد من التطبيقات. في هذا العمل ، تم تصنيع غشاء نانوي جديد لأستخدامه في تطبيقات معالجة مياه الصرف الصحي. حيث تم في البداية تصنيع مادة نانوية ذات طبيعة محبة للماء من خلال تطعيم جزيئات البولي إيثيلين أمين على اسطح جزيئات السليكا النانوية ،بعد ذلك ولغرض تحضير الاغشية باستخدام تقنية انقلاب الطور ءتم اذابة هذه المادة النانوية بواسطة ثنائي ميثيل فورماميد بتركيزات مختلفة ثم مزجها مع 0 من البولي ايثر سلفون و Yl من بولي فينيل بيروليدون . تم استخدام مجموعة متنوعة من الاجهزة التجريبية لفحص تأثير المادة النانوية المضافة على كل من التظاريس السطحية والتغيرات الشكلية 3 الخاصية المحبة للماءء المسامية 3 كيماء السطح, بالاضافة الى فحص اداء الاغشية النانوية من حيث النفاذية والاحتفاظ بالاصباع. عند زيادة محتوى المادة النانوية المضافة الى حوالي 900.7 ، كشفت الفحوصات ان هناك تغيرات في المقطع العرضي للاغشية وكذلك انخفاض في زاوية ملامسة الماء الى حوالي 9029.7 . بالاضافة الى ذلك زاد تدفق الماء للاغشية المعدلة بواسطة المادة النانوية Cus وصل الى حوالي اربعة اضعاف مما هوعليه في الاغشية النقية مع اضافة 0.7 م9 من المادة النانوية. من ناحية اخرى كشفت اختبارات تقييم الاداء للاغشية مع محاليل الصبغة الصناعية عن تحسين واضح في كل من الاحتفاظ والنفاذية للاغشية النانوية . اما عند اختبارالنفاذية لمدة طويل فان الغشاء المصنع من 9900.7 من المادة النانوية حافظ على استقرار تدفق عالي ضد مياه الصرف الصحي الحقيقية لمعمل النسيج، مما يدل على مقاومة افضل للتلوث بالاضافة الى خصائص التنظيف الذاتي. كذلك تم تقييم اداء الترشيح في ازالة لون مياه مياه الصرف الصحي لمعمل النسيج، Cus حقق الغشاء النانوية حوالي 83.7/ و 94.5/ , بينما حقق الغشاء gill حوالي 68.3/ و 87.9/.
Abstract
Membrane technology has gained prominence in environmental engineering and is utilized in several applications. In the current work, a novel nanocomposite membrane for wastewater treatment applications has been synthesized. A hydrophilic nature nanoadditive comprised grafting polyethylenimine (PEI) molecules onto the surfaces of silica nanoparticles (SiO2 NPs) was synthesized, Which were dissolved at various concentrations with N,N-Dimethylformamide (DMF) and then blended with 20% PES and 1% PVP for membrane preparation utilizing the phase inversion technique. A series of experimental tools were employed to probe the influence of SiO2-PEI on the surface topography and morphological changes, hydrophilicity, porosity, surface chemistry as well as permeation and dyes retention characteristics of the new nanocomposite membranes. Upon increasing the nanoadditives content (up to 0.7 wt. % SiO2- PEI), clear cross-sectional changes were depicted along with a noticeable decline in the water contact angle by 29.7%. Furthermore, the water flux of the modified membranes increased with the addition of SiO2-PEI nanoparticles and reached about four times that of the pure membrane with 0.7 wt. % SiO2-PEI particles. Performance evaluation measurements of membranes against synthetic dye solutions disclosed explicit enhancement in both; retention and permeation characteristics of the nanocomposite membranes. Besides, in a long-term permeability test, the membrane consisting of 0.7 % wt. % SiO2-PEI particles showed high level of flow stability against to real genuine textile factory wastewater, implying better resistance and self-cleaning characteristics have been achieved. The performance of membrane filtration in color removal was also assessed using real textile wastewater samples, with the nanocomposite membranes achieving about 83.7 % and 94.5 %, while the pure membrane reached around 68.3 % and 87.9 %.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.