استفاده از نانوذرات در بهبود عملکرد غشاهای تصفیه آب

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، فرآیند فیلتراسیون بر پایه غشای پلیمری به طور گسترده در عملیات تصفیه آب و فاضلاب به کار گرفته می‌شود. یکی از مسائل کلیدی در فرآیندهای جداسازی به کمک غشاء، رسوب غشاء به خصوص تشکیل فیلم زیستی است. فیلم زیستی، توسط رسوب تدریجی باکتریایی و تکثیر آن بر سطح غشاء ایجاد می‌شود و به طور قابل توجهی نفوذپذیری غشاء را کاهش می‌دهد. بناراین کنترل هر دو مسأله رسوب اولیه باکتری‌ها و در ادامه رشد آنها در سطح غشاء اهمیت فراوانی دارد.

به گفته دکتر امیر رزمجو، مجری طرح، اصلاح سطح غشا می‌تواند روش مناسبی جهت ممانعت از ایجاد این مشکل باشد. در این راستا، یک راه حل مناسب، استفاده از عوامل ضدباکتریایی در سطح غشاست.

وی در ادامه افزود: «با توجه به مطالب بیان شده، هدف این کار کاهش رسوب فیلم زیستی و افزایش عمر غشاء با استفاده از ماده‌ای پرکننده و اصلاح کننده سطحی ارزان قیمت بوده است. لذا اثر حضور نانوذرات متخلخل کربن در غشای پلیمری مورد بررسی قرار گرفت».

بر اساس نتایج به دست آمده، غشاهای ساخته شده به کمک نانوذرات متخلخل کربن در مقایسه با نمونه‌های عادی توانسته‌اند با چسبندگی باکتریایی به طور چشمگیری مقابله کنند.

از دیگر عوامل در نظر گرفته شده علاوه بر رفع مشکل ایجاد رسوب در غشاء، عدم ایجاد آلودگی ثانویه بود.

کاهش قیمت ساخت، افزایش سرعت نسبت به روش لایه نشانی و تک مرحله‌ای شدن فرایند ساخت از دیگر مزایای ساخت این غشاء به روش بلندینگ نانوساختار کربنی در ماتریکس پلیمری است.

این تحقیقات از همکاری یاسین عروجی، دانشجوی دکترای مهندسی شیمی، دکتر امیر رزمجو، عضو هیأت علمی دانشگاه اصفهان، و همکارانشان حاصل شده است.