بهینه سازی تصفیه فاضلاب های صنعتی با جاذب های نانویی
پژوهشگران دانشگاه نوشیروانی بابل با استفاده از ترکیب جاذب نانویی کربوکسی متیل سلولز- سلولز- نیکل، ایده تولید جاذبی برای تصفیه فاضلاب های صنعتی حاوی نانوآلاینده ها که به صورت عملیاتی قابلیت تجاری شدن را هم دارا هستند، عرضه دادند.
به گزارش راستابلاگ به نقل از ایسنا، میثم صادقی، دانش آموخته دکترای مهندسی شیمی دانشگاه وشیروانی بابل درباره این طرح اظهار داشت: آب چرب دارای مجموعه ای از اجزای آلی و غیرآلی است که باید حذف شوند و برای این امر فرآیندهای مختلفی مانند کوپلیمرها در دسترس هستند که آنرا میتوان به سه سازوکار انجماد، ترکیب شدن و جذب تقسیم کرد.
وی جذب توسعه یافته (EBA) را روش جداسازی امیدبخش و عملی برای جذب محصول بیوزیست دانست که در توسعه فرایند پایین دستی مورد بررسی قرار گرفته است، افزود: در این طرح، جاذب جدید کامپوزیت کربوکسی متیل سلولز – سلولز – نیکل با طراحی مخصوص توسط روش غوطه وری آب در امولسیون روغن برای ایجاد یک توسعه پایدار ساخته شده است و ساختار و مورفولوژی ماتریکس تهیه شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش گران روی سیال، سرعت ته نشینی انتهایی کاسته می شود.
وی افزود: نوآوری این طرح، سنتز جاذب نوین همراه با مقایسه نتایج استفاده از جاذب کربوکسی متیل سلولز- سلولز- نیکل با نمونه جاذب تجاری DEAE مورد استفاده در صنایع امروزی است و نتایج بررسی تاثیر اندازه ذرات ساختار شیمیایی کامپوزیت کربوکسی متیل سلولز – سلولز – نیکل بر خصوصیت های بسط بستر، نشان داده است که در یک ضریب بسط یکسان، ساختار شیمیایی با اندازه بزرگ تر، سرعت جریان بیشتری داشته است. علاوه بر این دیده شد که ساختار شیمیایی کوچک تر مقدار تجربی سرعت نهایی (Ut) کمتر و بستر پایدارتری را تشکیل می دهد. همچنین، بررسی خصوصیت های هیدرودینامیکی ساختارهای شیمیایی کوچک و بزرگ کربوکسی متیل سلولز – سلولز – نیکل نشان داده است که با افزایش گران روی جریان، میزان پراکندگی بستر کاهش و پایداری بستر افزایش پیدا کرده است.
صادقی درباره ۴ طرح آینده که میتوان برای ادامه کار در نظر گرفت، چنین افزود: به منظور افزایش سطح ویژه و تخلخل و میزان ظرفیت جذب، میتوان از عوامل حفره زا استفاده نمود. ازاین رو در هنگام آماده سازی جاذب های کامپوزیتی با افزودن موادی چون گرانول های نشاسته ی کاساوا و کربنات کلسیم و سپس خارج کردن آنها از جاذب، میتوان اندازه حفرات را بزرگ تر و توزیع حفرات در جاذب را اصلاح کرد.
مجری طرح خاطرنشان کرد: خلل و فرج های در مقیاس بزرگ امکان استفاده از سرعت جریان های بیشتر را می دهد. دوم اینکه عملکرد جاذب های آماده سازی شده را به منظور جذب انواع نانومحصولات زیستی میتوان مورد بررسی قرار داد، به این منظور با انتخاب یک لیگاند مناسب و اتصال به سطح جاذب های سلولزی (عامل دارکردن سطح) میتوان ظرفیت جذب آنها را مورد بررسی قرار داد و سوم اینکه میتوان از مواد دیگری همچون نیکل، اکسید تیتانیوم، فولاد زنگ نزن، شیشه و سیلیکا- زیرکونیا بعنوان هسته ی چگال کننده ی جاذب کامپوزیتی سلولزی استفاده نمود. یافتن یک ماده چگال بی اثر که ارزانقیمت هم باشد، می تواند باعث کاهش هزینه های ساخت جاذب کامپوزیتی شود. همینطور به منظور کاهش هزینه های آماده سازی جاذب های کامپوزیتی سلولزی میتوان از حلالی ارزانقیمت تر برای انحلال سلولز استفاده نمود. بعد از انتخاب حلال مناسب باید شرایط آماده سازی جاذب سلولزی با استفاده از حلال موردنظر را بررسی و آنرا بهینه سازی کرد.
این طرح الان در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده است، اما قابلیت تجاری شدن را داراست. برای دستیابی به تولید صنعتی و استفاده از آن در زمینه های زیست فناوری، جداسازی DNA زیستی، سانتریفیوژ، فیلتراسیون، تخریب سلولی، جداسازی، جذب سطحی، رسوب دهی، الکتروفورز، بلورینگی و غیره، احتیاج به امکان سنجی استفاده از جاذب ها در مقیاس های نیمه صنعتی و صنعتی فرآیندهای پایین دستی، بهینه سازی پارامترهای مؤثر بر لیگاندها برای رسیدن به بازده بهینه در بستر توسعه یافته و بررسی عملکرد آنها در ستون های با مقیاس بزرگ تر است.
این طرح که نتایج آن در چارچوب مقاله ای منتشرشده، حاصل همکاری دکتر میثم صادقی، دانش آموخته دکترای مهندسی شیمی دانشگاه نوشیروانی بابل، زهرا مقیمی فر دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی شیمی پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، دکتر حامدرضا جوادیان دانش آموخته دکترای مهندسی شیمی دانشگاه پلی تکنیک کاتالونیا اسپانیا، دکتر محسن جهانشاهی عضو هیئت علمی مهندسی شیمی دانشگاه نوشیروانی بابل و دکتر مجید فرسوده دانش آموخته دکترای شیمی کاربردی دانشگاه سیستان و بلوچستان است.
به نقل از ستاد نانو، این طرح در مقاله ای با عنوان Treatment of nano-oil polluted wastewater in an expanded bed adsorption column based on carboxymethyl cellulose-cellulose-nickel composite beads در مجله Journal of Hazardous Materials به چاپ رسیده است.
منبع: راستابلاگ
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم در مورد این مطلب نظر دهید