چکیده

صنایع نساجی مقادیر زیادي آب مصرف میکنند،به طوري که میزان مصرف آب در این صنایع بین ۲۵ تا۲۵۰مترمکعب به ازاي هر تن محصول میباشد.بررسیها نشان میدهدکه سالانه حدود۴۰میلیون تن منسوجات در دنیا تولیدمیشود و فاضلاب تولیدي اینصنایعحدود۴تا۸ میلیون مترمکعب درسال است.رنگ بارزترینآلاینده فاضلابهاي نساجی میباشد و روزانه میلیونها لیتر از فاضلاب هاي رنگی توسط صنایع نساجی و کارخانه ها تولید میشود؛ هر لیتر از این فاضلاب ها میتواند حاوي بیش از ۲۰ گرم از رنگدانهها و حد واسطهایی ناشی از تجزیه آنها باشد که باعث بروز مسائل زیست محیطی میشوند. رنگهاي شیمیایی که در این صنایع به کار میرود؛ داراي خطرات بالقوه اي از جمله سرطانزایی و جهش زایی براي انسان میباشند.به علاوه نفوذ رنگهاي متفاوت به آبهاي سطحی و زیرزمینی باعث رنگی شدن منابع آبی میشود. براي رنگزدایی صنایع نساجی روشهاي مختلفی وجود دارد که میتوان به انعقاد و لخته سازي، اکسیداسیون شیمیایی، تصفیه بیولوژیکی، تعویض یونی و روشهاي غشایی اشاره کرد. در این میان فناوريهاي غشایی براي تصفیه فاضلاب و استفاده مجدد بسیار کارآمد بوده و بازدهی حدود ۹۰درصد در حذف رنگ دارند. از جمله این فرایندهاي غشایی میتوان به غشاهايNFوROاشاره کرد. از بین فرایندهاي مذکور، غشاي نانوفیلتر نسبت به سایر روشهاي غشایی داراي مزیتهایی ازجمله فلاکس خروجی بیشتر، گرفتگی کمتر غشا،فشار عملیاتی کمتر و درنتیجه هزینه کمتري میباشد. هدف از این مقاله بررسی غشاهاي نانوفیلتراسیون به عنوان روشی کارامد در تصفیه فاضلابهاي نساجی و بررسی پارامترهاي مؤثر بر عملکرد آن میباشد.

کلمات کلیدي

بازیافت آب، تصفیه فاضلاب، پساب نساجی، حذف رنگ، نانوفیلتراسیون

.۱ مقدمه

امروزه صنایع چنان با سرعت در حال توسعه هستندکه اغلب تنها بعد اقتصادي آنها در نظر گرفته شده و توجهی به پیامدهاي زیست محیطی آن نمیشود. به دلیل رشد فزاینده جمعیت به همراه گسترش صنعت و کشاورزي، آب سالم در جهان دچار کمبود شده در نتیجه ضرورت تصفیه و بازیابی مجدد آبهاي مصرفی اهمیت خاصی پیدا کرده است. کنترل اصولی فاضلاب صنایع با توجه به آلودگی شدید آنها ضروري است تا علاوه بر جلوگیري از اثرات سوء آن در مصرف منابع محدود آبی نیز صرفهجویی شود. مدیریت صحیح کارخانه و کنترل دقیق فرآیندها تأثیر بسزایی در کاهش آلودگی دارد و علاوه بر آن در کاهش هزینه تولید نیز به دلیل جلوگیري از مصرف اضافی موادشیمیایی بسیارمؤثر است، کنترل دقیق فرآیندها میتواند تا ۱۰درصد بارآلودگی را کاهش دهد]١.[ فاضلاب حاصل از فرآیند صنعتی مهمترین نقش را درآلودگی محیط زیست دارند و تخلیه این فاضلابها در محیط طبیعی پذیرنده همواره توأم با اثرات جبران ناپذیر بوده است. فاضلاب صنایع عموما برتمام خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی محیط پذیرنده اثر سوء گذاشته و به مرور زمان آنرا دگرگون میسازد]٢،١.[ ازجمله صنایعی که باید به تصفیه پسابهاي آن توجه خاصی داشت،صنایع نساجی۱و رنگرزي هستند.صنایع نساجی یکی از مهمترین صنایع در چند دهه گذشته بوده که مقادیر زیادي آب مصرف میکنندبه طوري که میزان مصرف آب در این صنایع بین ۲۵ تا۲۵۰مترمکعب به ازاي هر تن محصول میباشد وکیفیت و کمیت پساب آن به علت استفاده از ۱۰۰۰۰نوع رنگ همواره باعث نگرانی دولتها بوده است]١٧.[ بررسیها نشان میدهد که سالانه حدود۴۰میلیون تن منسوجات در دنیاتولیدمیشودو فاضلاب تولیدي این صنایع حدود ۴ تا ۸ میلیون مترمکعب در سال است]٢١.[ صنایع نساجی،یک فاضلاب حاوي مواد شیمیایی مختلف تولید میکند که سمی و مقاوم در برابر تجزیه بیولوژیکی بوده و پایدار در محیط هستند.کیفیت این فاضلاب با گذشت زمان تغییر میکند و ممکن است شامل انواع بسیاري از رنگها،مواد شوینده،ترکیبات سولفید،و حلالها باشد]٥،٤،٣.[ بارزترین مشخصه پساب نساجی رنگی بودن آن است .در این صنعت دو مرحله اصلی رنگرزي و تکمیل حجم زیادي پساب با غلظت رنگ بالا تولید میکنند.مصرف رنگ در صنایع نساجی دنیا بیش از ۱۰۰۰۰تندر سال تخمین زده میشود که با این میزان مصرف،سالانه ۱۰۰۰تن از رنگ مصرفی وارد پساب این صنایع میگردد]٦[ برآورد شده است که ۱-۱۵درصد مواد رنگ زا در طی فرآیندهاي رنگرزي و پرداخت هدر میرود و به صورت پساب وارد محیط میشوند،بنابراین لزوم حذف این آلایندهها ضروري به نظر میرسد]١.[رنگهاي شیمیایی که در این صنایع به کار میرود؛داراي خطرات بالقوه اي از جمله سرطانزایی و جهشزایی براي انسان میباشند.به علاوه نفوذ رنگهاي متفاوت به آبهاي سطحی و زیر زمینی باعث رنگی شدن منابع آبی میشود و همچنین باعث اختلال در محیطهاي آبی میگردد،زیرا از نفوذ نور به محیطهاي آبی جلوگیري کرده و باعث کند شدن فرآیند فتوسنتز شده و در نتیجه فعالیت سنتزي گیاهان آبزي و کل اکوسیستم تهدید میشود]٧.[به همین دلیل،استانداردهاي بین المللی زیست محیطی مورد تخلیه پسابهاي رنگی از نظر قانونی بسیار شدیدتر شده است. مصرف آب درصنعت نساجی ۲۰۰-۴۰۰ لیتر آب به ازاي هر کیلوگرم محصول میباشد]٨.[ میزان تولید پساب در صنعت نساجی براساس مصرف مواد اولیه مختلف است بطوري که در صورت استفاده ازالیاف گیاهی تقریبا ۳۰۰-۳۵۰ مترمکعب در هر تن و براي الیاف مصنوعی حدودا ۲۵۰ ۱۰۰- مترمکعب در هر تن فاضلاب تولید میشود]١١،٩ .[ مراحل تولید پساب در صنایع نساجی شامل شستشوي مواد اولیه، پساب رنگرزي، پساب شستشوي مصنوعات رنگ شده و پساب حاصل از سفید کردن و شستشوي الیاف پارچه

۱Textile industry

میباشد که فاضلاب تولیدي حاوي مواد آلی عوامل نگهدارنده، رنگ، نمک، عوامل ضد کف و نرم کننده دترجنت۱ است]١٠.[