مهندس عبدالحمید صلاحی ، دانشجوی دوره دکتری مهندسی‌شیمی ، 23 اردیبهشت ماه 1394 ، از رساله خود با عنوان « ساخت غشای الیاف توخالی اولترافیلتراسیون پلی اتر سولفون و بهبود خواص آن با استفاده از نانو ذرات » با راهنمایی دکتر تورج محمدی و دکتر رضا بهبهانی دفاع نمودند .

  چکیده

  در این تحقیق هدف ساخت غشای الیاف توخالی اولترافیلتراسیون پلی­اترسولفون و اصلاح خواص آن با استفاده از نانو ذرات به منظور تصفیه پسابهای نفتی بوده است. به منظور ساخت غشاها از دستگاه ریسندگی الیاف توخالی با روش جدایی فاز استفاده شده است . ترکیب‌های متنوعی از مخلوط چندین ماده شامل، پلی­اترسولفون ( PES ) با جرم مولکولی gr/mole 000/50 به عنوان پلیمر، پلی­اتیلن­گلیکول، پلی­وینیل­پیرولیدون ( PVP )، Tween-20 ، پروپونیک اسید ( PA ) و نانوذرات ( TiO₂ ، اکسید گرافن و اروسیل [1] 200) به عنوان افزودنی‌ و دی­متیل­سولفکسید ( DMSO ) و 1-متیل-2-پیرولیدون ( NMP ) به عنوان حلال تهیه و با هدف شکل‌گیری غشا الیاف توخالی در حمام انعقاد حاوی آب مقطر فرو برده شدند. غشاهای ساخته شده با استفاده از روش­های ارزیابی SEM ، آبدوستی، فلاکس­تراوشی، پس­دهی و گرفتگی مورد بررسی قرار گرفتند.

  در این تحقیق ، تأثیر پارامترهای مختلف در ساخت غشا از جمله دمای حمام انعقاد، غلظت PES ، میزان فاصله اسپینرت تا سطح مایع حمام انعقاد [2] ، ترکیب درصد محلول پلیمر، سرعت کشش و همچنین تاثیر افزودنی­های مختلف از جمله ترکیب درصد و جرم مولکولی PEG ، ترکیب درصد PVP ، PA و نانوذرات بر ساختار و عملکرد غشاها شامل میزان شار و پس‌دهی نسبت به کل ترکیبات آلی ( TOC ) در پسابهای نفتی بر روی غشاها حاصله مورد بحث و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند به طور کلی با افزایش غلظت PEG ، کاهش غلظت PES ، افزایش ترکیب درصد PVP در محلول پلیمر (دوپ) و نیز افزایش دمای حمام انعقاد، فلاکس تراوشی افزایش درحالیکه پس­دهی کاهش می­یابد و ساختار متخلخل و ایجاد حفرات درشت در بدنه آنها تسهیل می­گردد. افزایش ترکیب درصد نانوذرات مانند اکسیدگرافن بدلیل داشتن گروه­های عاملی (هیدروکسیل، کربونیل و کربوکسیلیک) در محلول پلیمری، موجب افزایش میزان فلاکس تراوشی، آب­دوستی و پس­­دهی و در نتیجه کاهش گرفتگی می­شود. همچنین افزودن دیگر نانوذرات مانند TiO₂ و اروسیل 200، موجب افزایش فلاکس تراوشی، آب­دوستی و پس­­دهی می­گردد. استفاده از ترکیب PES/GO/PA/PEG/NMP و غوطه وری الیاف توخالی نوریس خروجی از اسپینرت، به ایجاد غشاهایی منجر می­شود که ضمن دارا بودن خواص غربال گری بهینه و فلاکس­تراوشی مناسب، از پایداری مکانیکی و شیمیایی بیشتری در مقایسه با غشاهای رایج PES مورد استفاده در تصفیه پساب های نفتی برخوردار می­باشند. آنالیز پساب­های تصفیه شده با استفاده از غشاهای الیاف توخالی ساخته شده که به عنوان غشای اولترافیلتراسیون عمل می­کنند به ترتیب 7/99%، 7/82%، 0/71%، 0/100% و 4/99%، کاهش در گریس و مواد نفتی، TOC ، COD ، TSS و کدورت را نشان می دهد.

  واژه‌های کلیدی: غشاهای الیاف توخالی، پلی­اتر­سولفون، افزودنی­ها، کاهش گرفتگی، پس دهی، نانوذرات، اولترافیلتراسیون، تصفیه پساب نفتی، محیط زیست.