بررسی تأثیر افزودن نانوذره اکسید گرافن بر عملکرد غشای پلی‌اتر‌سولفون برای تصفیه پساب نفتی

نوع مقاله : ترویجی

نویسندگان

1 کارشناس مدیریت بازرگانی شرکت ملی پالایش و پخش فرآورده‌های نفتی، تهران، ایران

2 استاد، دانشکده مهندسی پلیمر دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

چکیده

در این مطالعه هدف اصلی ساخت غشا پلیمری و افزودن اکسید گرافن (از 0/1 تا 0/75) درصد وزنی به غشا به‌منظور آب‌دوست کردن غشا و درنتیجه افزایش فلاکس عبوری از غشا و کاهش میزان گرفتگی آن بود. برای ساخت غشاها از پلیمر پلی‌اترسولفون از روش جدایی فازی استفاده شد و اکسید گرافن به محلول پلیمری افزوده شد. برای بررسی عملکرد جداسازی غشاها از آب‌ مقطر و امولسیون روغن در آب به‌عنوان خوراک استفاده شد. بر اساس نتایج وقتی اکسید گرافن تا مقدار 0/5 درصد وزنی به محلول پلیمری افزوده شد، فلاکس عبوری از 96 به Kg/m2 h 139 افزایش یافت و میزان پس‌زنی به 96/12 درصد رسید. همچنین اختلاف فلاکس اولیه و نهایی کمتر شد که نشان‌دهنده‌ی کاهش گرفتگی در این غشاها بود. اما با افزایش بیشتر از 0/5 درصد وزنی اکسید گرافن، خواص و عملکرد غشا به دلیل افزایش ویسکوزیته و پراکنش دشوار کاهش یافت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Effect of Incorporating Nano Graphene Oxide on Efficiency of Polyether Sulfone Membrane for Wastewater Treatment

نویسندگان [English]

  • soheila niazmand aghdam 1
  • Faramarz Afshar Taromi 2
1 Commercial Management Expert, NIORDC, Tehran, Iran
2 Professor, Department of Polymer Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

The main purpose of project is adding graphene oxide nanoplates (0.1 up to 0.75 wt. %) to the polyether sulfone membrane in order to increase the hydrophilicity of membrane that increases the permeation flux and reduces fouling properties. To investigate of efficiency of membranes, distilled water and oil in water emulsions were used as feed of process. It was observed that when nanoplates of GO with the amount of  0.5 wt.% added to the polymer solution, the permeation flux enhanced from 96 up to 139 Kg/m2 h  and 96.12 percentage of rejection (COD) was achieved. The difference of first and last fluxes decreased which show the reduction in the membrane fouling. But with adding more than 0.5 wt. % of GO, properties and efficiency of membranes because of higher viscosity decreased. Therefore, membrane embedded 0.5 wt. % GO indicates not only higher and effective performance but also reduced fouling properties.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Polyether sulfone
  • Graphene oxide
  • Oil in water emulsion
  • Membrane
  • Fouling
[1] R. Alaghehbandan, A. M. Rossignol, and A. R. Lari, “Pediatric burn injuries in Tehran, Iran,” Burns, vol. 27, no. 2, pp. 115–118, 2001.
[2] A. Reyhani and M. Hemmati, “Wastewater treatment by ultrafiltration system, considering the effects of operating conditions: experimental and modeling,” Desalin. Water Treat., vol. 52, no. 34–36, pp. 6282–6294, 2014.
[3] A. L. Ahmad, A. A. Abdulkarim, B. S. Ooi, and S. Ismail, “Recent development in additives modifications of polyethersulfone membrane for flux enhancement,” Chem. Eng. J., vol. 223, pp. 246–267, 2013.
[4] M. J. Park, S. Phuntsho, T. He, G. M. Nisola, L. D. Tijing, X.-M. Li, G. Chen, W.-J. Chung, and H. K. Shon, “Graphene oxide incorporated polysulfone substrate for the fabrication of flat-sheet thin-film composite forward osmosis membranes,” J. Memb. Sci., vol. 493, pp. 496–507, 2015.
[5] S. Zinadini, V. Vatanpour, A. A. Zinatizadeh, M. Rahimi, Z. Rahimi, and M. Kian, “Preparation and characterization of antifouling graphene oxide/polyethersulfone ultrafiltration membrane: Application in MBR for dairy wastewater treatment,” J. Water Process Eng., vol. 7, pp. 280–294, 2015.
[6] S. Zinadini, A. A. Zinatizadeh, M. Rahimi, V. Vatanpour, and H. Zangeneh, “Preparation of a novel antifouling mixed matrix PES membrane by embedding graphene oxide nanoplates,” J. Memb. Sci., vol. 453, pp. 292–301, 2014.
[7] B. M. Ganesh, A. M. Isloor, and A. F. Ismail, “Enhanced hydrophilicity and salt rejection study of graphene oxide-polysulfone mixed matrix membrane,” Desalination, vol. 313, pp. 199–207, 2013.