حذف بنزن از پساب به روش تقطیر غشائی با استفاده از غشاء اصلاح‏شده پلی‏اترسولفون

آلودگی آب توسط ترکیبات آلی فرار (vocs) به عنوان یکی از عمده‏ترین مشکلات منابع آبی در بیشتر کشورها شناخته می‏شود. فرایندهای غشائی ازجمله تقطیر غشائی روش‏های مناسبی برای حذف این ترکیبات از آب/ پساب هستند. تقطیر غشائی به فرایند انتقال بخار از میان غشاءهای آب گریز میکرومتخلخل دما-محور اطلاق می‏شود که در آن اختلاف فشار بخار میان دو سمت حفرات غشاء نقش نیروی محرکه را ایفاء می‏نماید. انتقال جرم و حرارت در این فرایند ‏به صورت همزمان اتفاق می‏افتد و پیکربندی‏های متفاوت تقطیر غشائی نظیر 1) تقطیر غشائی تماس مستقیم (dcmd)، 2) تقطیر غشائی گاز روبنده (sgmd) ، 3) تقطیر غشائی تحت خلأ (vmd) و 4) تقطیر غشائی شکاف هوا (agmd)، امکان استفاده از این فرایند را برای کاربردهای گوناگون ازجمله شیرین‏سازی آب، تصفیه پساب، صنایع غذایی، داروسازی و غیره فراهم می‏آورد. در این پروژه تأثیر پارامترهای عملیاتی مؤثر بر جداسازی محلول رقیق دوجزئی آب- بنزن توسط سامانه تقطیر غشائی شکاف هوا (agmd) با استفاده از غشاء تجاری میکرومتخلخل آب گریز ptfe مورد بررسی قرارگرفته است. همچنین غشاءهای پلی‏اترسولفون (pes) به روش وارونگی فاز آماده و به منظور افزایش خاصیت آب گریزی، با به کارگیری روش سُل- ژل، عمل اصلاح سطح بر روی آن ها انجام گرفته و مشخصات این غشاءها توسط آنالیز afm، تصاویر sem، طیف‏سنجی ftir-atr و تعیین زاویه تماس مورد بررسی قرارگرفته و درنهایت عملکرد این غشاء اصلاح شده در سامانه فوق بررسی شده است. در بررسی تأثیر پارامترهای عملیاتی بر شار تراوش و درصد حذف بنزن با استفاده از غشاء تجاری ptfe ، مشاهده شد که افزایش دمای محلول خوراک سبب افزایش شار تراوش کل و درصد حذف بنزن گردید. تغییرات غلظت محلول خوراک تأثیر چندانی بر شار تراوش نداشت. در مورد درصد حذف نیز تغییرات غلظت خوراک در غلظت‏های بالا ppm500 چندان تأثیرگذار نیست. افزایش سرعت چرخش محلول خوراک با کم کردن ضخامت لایه مرزی منجر به افزایش شار تراوش و نیز افزایش در درصد جداسازی گردید. افزایش ضخامت شکاف هوا موجب افزایش مقاومت انتقال حرارت و درنهایت افت شار تراوش شد. در مقابل به دلیل سهم بیش‏تر شار آب از این افت شار، درصد حذف بنزن افزایش یافت. بااین حال، افزایش ضخامت شکاف هوا به بیش از mm5 باعث افت عملکرد کلی سامانه و کاهش درصد حذف بنزن گردید .افزایش دمای مایع سردساز موجب کاهش نسبتاً ناچیزی در شار تراوش و نیز درصد جداسازی بنزن گردید. در اصلاح سطح غشاء pes با نسبت‏های متفاوت teos و tmscl مشاهده شد با افزایش نسبت tmscl سطح غشاء آب‏گریزتر شد و عملکرد آن در سامانه تقطیر غشائی شکاف هوا برای حذف بنزن از محلول آبی آن بهبود یافت.