پديد آورندگان :
اوشني، فاطمه دانشگاه علم و صنعت ايران - دانشكده مهندسي شيمي - آزمايشگاه تحقيقاتي صنايع شيميايي معدني , اله وردي، علي دانشگاه علم و صنعت ايران - دانشكده مهندسي شيمي - آزمايشگاه تحقيقاتي صنايع شيميايي معدني
كليدواژه :
مواد رنگزاي آلي , فرآيندهاي غشايي , پساب و محيط زيست , غشا سراميكي , غشاهاي سراميكي , تصفيه پساب‌هاي حاوي مواد رنگزا
چكيده فارسي :
مواد رنگزا در تعدادي صنايع نظير چاپ، نساجي، كاغذ، چرم و پلاستيك استفاده مي‌گردند. مقدار زيادي از مواد رنگزا از صنايع به‌صورت پساب خارج مي‌گردد. سمي‌بودن پساب مواد رنگزا زندگي انسا‌ن‌ها و موجودات زنده را تهديد مي‌نمايد. به‌طور‌كلي، پساب مواد رنگزا توسط روش‌هاي فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكي تصفيه مي‌گردد. تصفيه فيزيكي به جداسازي غشايي، لخته‌كردن/انعقاد و جذب‌سطحي تقسيم مي‌گردد. در طي فرايند رنگرزي از مقادير متنابهي آب و مواد شيميايي نظير نمك‌هاي معدني (NaCl, Na2SO4) استفاده مي‌شود، كه منجر به توليد مقدار زيادي پساب رنگي حاوي مقدار بالايي مواد آلي سمي و تركيبات معدني مي‌شود. بنابراين، بازيابي مواد رنگزا و نمك از اهميت زيادي برخوردار است. فرايندهاي غشايي مي‌تواند مواد رنگزا و تركيبات معدني را با راندمان بالا جداسازي نموده و آن‌ها را به فرايند رنگرزي بازگرداند، در‌حالي‌كه در روش‌هاي ديگر، در پساب صنعتي تركيبات شيميايي به قدر كفايت مورد بازيابي قرار نمي‌گيرند. اگرچه، هر دو نوع غشا سراميكي و پليمري براي اين منظور قابل استفاده مي‌باشند، اما كاربرد غشاهاي سراميكي به دلايلي همچون مقاومت حرارتي و شيميايي، استحكام مكانيكي، زمان عمر طولاني از جذابيت‌هاي بيشتري برخوردار است. براي حذف مواد رنگزا از غشا مركب نانوفيلتراسيون (NF) كه از چندين لايه هم‌جنس و يا غير‌هم‌جنس تشكيل شده است، استفاده مي‌گردد. غشاي سراميكي معمولا داراي پايه ماكروحفره، يك يا دو لايه حد‌واسط مزوحفره و لايه سطحي ميكروحفره مي‌باشد. پايه غشا با عمليات شكل‌دهي پودر و سپس استحكام‌يابي توسط پخت شكل مي‌گيرد. روش‌هايي نظير اكستروژن، ريخته‌گري نواري، ريخته‌گري دوغابي و پرس براي ساخت پايه غشا سراميكي وجود دارد. فرايند سل-ژل روش مناسب براي تهيه لايه سطحي و حد‌واسط مي‌باشد. براي جداسازي نمك از محلول مواد رنگزا به كمك NF نياز به دفع بالاي مواد رنگزا و دفع كم نمك از غشا مي‌باشد. هدف از اين مقاله، مروري بر روش‌هاي ساخت غشاهاي سراميكي و كاربرد آن‌ها در تصفيه پساب حاوي مواد رنگزا است.
چكيده لاتين :
Dyes are used in a number of industries such as printing, textile, paper, leather, and plastic manufacturing. Large amounts of dyes are discharged from industries as wastewater. The toxicity of dye effluents threatens human beings and other living organisms. In general, dye containing wastewaters are treated by a number of different physical, chemical, and biological methods. Physical treatments are classified into membrane separation, conventional coagulation/flocculation and adsorption. In various industries, water and chemicals including inorganic salts (NaCl, Na2SO4) are used in dying process that generate large volumes of strongly colored wastewaters with high load of toxic organic and inorganic compounds. Therefore, the recovery of dye and salt from industrial wastewater has a great significance. Membrane processes can separate and recycle both dyes and inorganic salts with considerably high efficiencies, while in other techniques; primary resources are not sufficiently recycled from industrial wastewater. Ceramic membranes are comparable to polymer membranes based on their characteristics such as easy control of the pore size, higher durability, thermal and chemical resistance, mechanical strength, extended lifetime. Nanofilteration (NF) is applied to remove dyes that are usually in the form of composites and composed of one or more several layers with different ceramic materials. Ceramic membranes generally have a macroporous support, one or two mesoporous intermediate layers and a microporous top layer. Ceramic supports are formed by shaping a powder and then consolidating by sintering. There exist a number of methods for fabrication of ceramic supports such as extrusion, tape casting, slip casting and press. The sol-gel process is the most appropriate methods for the preparation of intermediate and top layer. The process of separating salt from dye solution by NF needs a high dye rejection and a low salt rejection. The purpose of this paper is to review the fabrication techniques of ceramic membranes and their applications in treatment of dye-containing wastewaters.
