تصفیه پساب‌ها با بازده بالا به کمک نانوغشا

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از روابط عمومی ستاد نانو، استفاده مجدد از فاضلاب برای حل بحران کمبود آب، به عنوان یکی از موضوعات مهم در بیشتر مراکز تحقیقاتی دنیا در حال انجام است. فناوری‌های تصفیه معمولی، قادر به تصفیه فاضلاب به منظور استفاده مجدد از آن نیست؛ بنابراین نیاز به فناوری‌های پیشرفته‌تر احساس می‌شود. محققان این طرح، اقدام به ساخت غشاهای نانوفیلتراسیونی کرده‌اند که قادر است فاضلاب را در یک مرحله تصفیه کرده و به حد آب بهداشتی برساند.

به گفته دکتر سیروس زین‌الدینی، یکی از مشکلات اصلی غشاهای نانوفیلتراسیون گرفتگی است که باعث کاهش راندمان آن در طی فرایند تصفیه می‌شود. وی در ادامه افزود: «در این کار با استفاده از روش جدایی فاز و استفاده از نانوذرات مغناطیسی آهن اصلاح شده با کیتوسان، تلاش کردیم که این مشکل برطرف شود».

زین‌الدینی مزیت‌های این غشا را بدین ترتیب عنوان کرد: «غشاهای تولید شده در این کار، دارای فلاکس بسیار بالاتر و گرفتگی پایین‌تری نسبت به غشاهای تجاری است. همچنین راندمان حذف آلاینده‌های آن نیز بالاتر است. به کارگیری غشاهای حاصل در درازمدت در صنعت تصفیه، به علت عدم نیاز به تعویض سریع نسبت به نمونه تجاری خارجی، هزینه‌های عملیاتی را به طور چشمگیری کاهش می‌دهد».

صنعت نساجی کشور به طور فزاینده‌ای فاضلاب رنگی تولید می‌کند که رنگ آن با روش‌های مرسوم تصفیه قابل حذف نیست. اما غشاهای تولید شده قادر به حذف کامل این رنگ‌ها هستند. لذا با انجام این طرح در مقیاس پایلوت می‌توان از فاضلاب، به خصوص فاضلاب رنگی برای تولید آب بهداشتی استفاده کرد.

در این طرح از کیتوسان پوشش داده شده روی نانوذرات مغناطیسی استفاده شده که باعث تولید غشایی با آبدوستی بیشتر و سطح صاف‌تر شده است. همین خصوصیات باعث کاهش گرفتگی غشا در فرایند تصفیه می‌شود. در واقع در طی فرایند جدایی فاز، نانوذرات آبدوست در حمام انعقاد به سطح غشا مهاجرت کرده و باعث ایجاد گروه‌های آبدوست در سطح غشا می‌شود.

هرچه عمل جدایی فاز سریعتر انجام شود، لایه بالایی غشای نامتقارن که به عنوان لایه جداکننده عمل می‌کند، نازک‌تر شده و مقاومت در برابر انتقال جرم کاهش می‌یابد.

نتایج این کار حاصل تلاش‌های دکتر سیروس زین‌الدینی، دکتر علی اکبر زینتی زاده و دکتر مسعود رحیمی، اعضای هیئت علمی دانشگاه رازی کرمانشاه و همکارانشان است.