چکیده

کشور ایران با قرارداشتن در منطقه نیمهخشک کره زمین، بحران کم آبی را در سالهاي اخیر بهصـورت جـدي تجربه نمودهاست. وقوع خشکسالیهاي متعدد و افزایش روزافزون جمعیت، نیاز به بازیافت پساب و بهرهگیري مناسبتر آن در مصارف صنعتی و کشاورزي را ضروري نموده است. در طی دو دهه اخیـر اسـتفاده از فرآینـد نانوفیلتراسـیون در حذف همزمان و گزینشی آلایندههاي مواد آلی و غیرآلی، حذف سـختی آب، گنـدزدایی، حـذف سـموم، حـذف فلـزات سنگین، حدف نیترات و حذف ریزآلایندهها در یک مرحله، باعث توجه پژوهشگران به فنـاوريهـاي غشـائی بـه عنـوان فرایند تصفیه پیشرفته گردیده است. در این مطالعه به بررسی تأثیر پارامترهـاي فشـار، دمـا، غلظـت و pH برعملکـرد نانوفیلتراسیون در راندمان حذف آلایندهها در پساب صنعت نساجی پرداختـه شـده اسـت. نتـایج نشـان مـیدهـد کـه غشاءهاي نانوفیلتر با توجه به جنس، اندازه منافذ و بارالکتریکی بـه طـور معمـول بـالاي )COD 90%اکسـیژنخـواهی شیمیایی)، ۸۰% سختی و ۹۰% سـولفات را حـذف مـینماینـد و بـا افـزایش pH درصـد حـذف آلاینـدههـا و احتمـال رسوبگذاري بر روي غشاءها افزایش مییابد. همچنین با افزایش غلظت یونهاي دوظرفیتی به همراه رنگهاي نسـاجی درصد حذف آنها نیز بیشتر میشود.

کلمات کلیدی

نانوفیلتراسیون، صنایع نساجی، بازیافت پساب، محیطزیست

١ل مقدمه

صنایع نساجی از مقدار زیادي آب استفاده میکنند که به طور معمول پس از تصفیه فاضلاب طبق اسـتانداردها به محیط زیست تخلیه میشود. روشهاي کلاسیک تصفیه ایـن نـوع فاضـلاب و بـه ویـژه فاضـلاب خروجـی از فراینـد رنگرزي شامل رسوبدهی شیمیایی، لجن فعال، کلریناسیون و جذب روي کربن فعال میباشد. در مطالعهاي که در سال ۱۹۹۴ انجام شد، کارآیی حذف رنگ توسط کربن فعال بررسی گردید. نتیجه آزمایشات، حـذف مـواد رنگـزاي بـالایی را نشان میداد ولی از نقطه نظر احیا کربن فعال روش مقرون به صرفه نبود. همچنین توسـط ایـن روش نمـیتـوان انـواع رنگها را جداسازي کرد. افزایش تقاضا براي کاهش هزینه درمورد آب و بـروز خشکسـالیهـا باعـث گردیـد کـه تولیـد کنندگان صنایع نساجی به فکر بازیافت پساب و استفاده مجدد از آن باشند. با توجه به ناکارآمدي سیستم هاي تصـفیه متعارف، نانوفیلتراسیون به عنوان تصفیه پیشرفته براي استفاده مجدد از فاضلاب انتخاب شد. غشاءهاي نانوفیلتراسـیون عملکردي بین اسمزمعکوس و اولترافیلتراسیون داشته و در حذف آلایندهاي آلی و معدنی کاربرد دارند. نانوفیلتراسـیون در مقایسه با غشاءهاي اسمز معکوس متداول که در فشارهاي بالا انجام میگیرند، بـا فشـار عملیـاتی پـایینتـر، هزینـه نگهداري و تعمیرات کمتر و ملاحظات اقتصادي بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد همچنین از مزایاي دیگـر نانوفیلترهـا میتوان به عمر بالاتر غشاء، مقدار آب خروجی بیشتر و حفاظت از محیطزیست اشاره نمود. بـا ایـن حـال، بـراي حفـظ کارایی غشاء نانوفیلترلازم است از یک پیشتصفیه مناسب به منظورجلوگیري از رسوب و آسیب شدید به غشاء استفاده گردد۱]، .[۲

٢ل ‡ˆƒ‰بش‚ƒ„…ی

در فرآیندهاي نساجی، مقدار قابل توجهاي آب، نمکهاي معدنی و رنگهاي راکتیو براي پردازش هـر کیلـوگرم الیاف استفاده میشود بنابراین روزانه مقدار زیادي از فاضلاب که حاوي آلایندههاي پیچیـدهاي اسـت تولیـد مـیشـود. فاضلاب نساجی به طور معمول شامل بسیاري از انواع رنگها، پاكکنندهها، حلالها و نمکها و… است(جدول شماره.(۱ فاضــلاب بــه طــور کلــی بــا اســتفاده از پارامترهــایی ماننــد نیــاز بــه اکســیژن بیولــوژیکی((BOD، نیــاز بــه اکســیژن شیمیایی((COD، کل کربن آلی((TOC، pH، رنگ و کل مواد جامد معلق((TSS مشخص میشود.[۳]

جدول : ۱ ویژگیهاي معمولی فاضلاب نساجی

ردیف ترکیبات و ویژگیها مقدار واحد

۱ pH 2-10 –
2 دما ۳۰-۱۸۰ سانتیگراد
۳ COD 50-5000 mg/L
4 BOD 200-300 mg/L
5 TSS 50-500 mg/L
6 Organic nitrogen 39-18 mg/L
7 Total phosphorus 0/3-15 mg/L
8 Total chromium 0/2-0/5 mg/L