أغشية الترشيح الدقيق كنقطة استخدام لتكنولوجيا معالجة المياه

الباحث

أسماء ناظم هادي كاظم

المشرف

علاء حسين الفتلاوي

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

كلية الهندسة / الهندسة البيئية

الشهادة

ماجستير

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Microfiltration Membranes ; Point of Use ; Potable Water ; Rural Areas

يوجد عدد من أنظمة معالجة المياه المنزلية في الاسواق وبكثره. وهي تختلف بشكل رئيسي في طريقة التصنيع والأليات المستخدمة في تنقية المياه. ان معظم هذه الاجهزة المتاحة مكلفة وبالتالي هناك حاجة إلى ابتكار تقنيات معالجة رخيصة وبأسعار معقولة. تعرض هذه الدراسة التضمين الموضعي لجزيئات الفضة النانوية في فلاتر معالجة مياه منزلية فعالة ومقبولة من حيث التكلفة باستخدام مواد صديقة للبيئة مثل بولي (كلوريد الفينيل) باستخدام مستخلص القرنفل العطري كعامل مختزل ومثبت. تم تحضير أغشية الألواح المسطحة من بوليمير البولي (كلوريد الفينيل) وبأبسط التقنيات لتحضير الأغشية باستخدام طريقة انعكاس الطور بتركيزات مختلفة من المحاليل في المذيبات ( oN N ثنائي ميثيل أسيتاميد (DMAc) تم فحص نشاط الغشاء المطلي بالفضة النانوية المضاد للبكتريا باستخدام بكتريا الأشريكية القولونية وبطرق فحص مختلفة فأعطيت الفضة النانوية مناطق تثبيط عالية كلما زاد تركيز نترات الفضة حيث تم ترشيح الماء خلال الفلتر المطلي بجزيئات الفضة النانوية فلوحظ ان أغشية الترشيح الدقيق بولي (كلوريد الفينيل) وبتركيزات مختلفة تتميز بفاعلية Alle ضد البكتيريا المسببة للأمراض المنقولة بالمياه (الإشريكية القولونية). كانت كفاءة الإزالة للأغشية المطلية )£10 ، 11“ ، 212 ، 213 و 14”) بولي (كلوريد الفينيل) )488.8 © 790.1 ، 290.9 ، 791.9 ، 794.1( على التوالي. الفلتر بتركيز ) 72.5 من البولي (كلوريد الفينيل ( و 222.5 من (DMAS كان الاعلى كفائه في ازالة بكتريا الاشريكية القولونية التي وصلت الى99.8 / عند تمرير الماء الملوث بالبكتريا خلال ساعتين وبدرجة عكوره اقل من 771171 وبمعدل جريان عالي. بالأخذ بنظر الاعتبار لمحددات نوعية مياه الشربء تم تحليل المياه بعد الترشيح خلال الفلتر المضمن بدقائق الفضة النانوية بواسطة التحليل الطيفي للامتصاص Gus ccs all وجد ان جميع التراكيز تنطبق مع محددات منظمة الصحة العالمية ووكالة حماية البيئة الامريكية والتي تنص على ان لا يزيد تركيز الفضة في مياه الشرب عن 0.1ملغمالتر. تم استخدام المسح المجهري الإلكتروني (SEM) ، والفحص المجهري للقوة الذرية AFM ، وزاوية التلامس ٠، وحيود الأشعة السينية ، والتحليل الطيفي للأشعة المرئية وفوق البنفسجية لتحليل بنية وحجم حبيبات الجزيئات والأغشية المنتجة. اظهرت دراسة SEM انه لا يوجد فرق كبير في شكل الاغشية غير المطلية والمطلية ومع calls تم التعرف على بعض المواد الموجودة على سطح الفاتر المطلي على انها فضه نانوية. أظهرت نتائج خشونة سطح الأغشية المحسوبة من AFM انخفض متوسط قيم زاوية التلامس لغشاء PVC مع إضافة الفضة النانوية GY إضافة الفضة النانوية قد أدت إلى تحسين قابلية الغشاء للماء. الغشاء بتركيز 7% 14 كانت أعلى قيمة زاوية تلامس )70.3( والتي قلت الى (50.40) بعد اضافة الفضة النانوية. كان التبلور وموضع المستوى البلوري للجسيمات المنتجة مشابهًا لنمط الفضة النانوية القياسي ¢ وكان متوسط حجم الجسيمات النانوية 9 نانومتر ، كما هو محدد في نمط XRD في التحليل الطيفي للأشعة المرئية وفوق البنفسجية ، يُظهر طيف امتصاص الغرويات الفضية ذات اللون الأصفر والبني الشاحب نطاق امتصاص البلازمون السطحي بطول موجي أقصى يبلغ 435 نانومتر.

There are a variety of household water treatment systems (HWTS) on the market. The key differences are the materials used and the water purifying processes used. The majority of available household treatment devices are expensive, necessitating the development of low-cost or low- cost treatment technologies. This study presents the main method of in situ reduction for the preparation of household water treatment systems using such Polyvinyl chloride (PVC) coated membrane with silver nanoparticles by using cloves aromatic extract as a reducing and stabilizing agent. Effectiveness of these filters in reducing physical and biological parameters were also assessed. Polyvinyl chloride (PVC) flat sheet membranes were prepared by the simplest techniques for membrane preparation by phase inversion at different PVC concentrations (10 – 14 wt. %) in solvents (N, N dimethylacetamide (DMAc). The antimicrobial activity of coated membrane and AgNP solution was investigated against Escherichia Coli (E. coli) by using disk diffusion and well diffusion test. Experiments were conducted to quantify the deactivation of E. coli in relation to different PVC concentration. The results show that the PVC microfiltration membranes in different concentrations are highly effective against waterborne pathogen bacteria (E. coli). Removal efficiencies for coated membranes (10%, 11%, 12%, 13% and 14%) PVC were (88.8%, 90.1%, 90.9%, 91.9% and 94.1%) respectively. The membrane with (3.5 wt. % PVC; 21.5 wt. % DMAc) was chosen due to its efficiency in removing E.coli, produces permeate with turbidity below 1 NTU, and has a high permeate flow rate. E. coli removal efficiency was above 99.8 % for a period of 2 hour of continuous filtration for synthetic feed. The Atomic Absorption Spectrometer (AAS) results showed that the leaching of silver from the coated filters over time was always below 0.1 mg/L, which satisfies with the United States Environmental Protection Agency's (US-EPA) drinking water guideline and World Health Organization (WHO). Scanning Electron Microscopy (SEM), Atomic Force Microscopy (AFM), contact angle, X-ray diffraction (XRD), and UV–Vis spectroscopy, were used to analyze the structure and grain size of the produced particles and membrane. SEM study was appeared that some substance on the surface of the Polyvinyl chloride coated membranes was recognized as AgNPs. The results of surface roughness of the membranes calculated from the AFM show that the average contact angle values of PVC membrane decreased with the addition of AgNP because of that the addition of AgNP had improved membrane hydrophilicity and the membrane with concentration 14 wt. %, had highest contact angle value (70.3o) decrease after the addition of AgNPs to (50.4o). The crystallinity and position of the crystal plane of the produced particles were similar to the standard Nano silver pattern, and the average size of the nanoparticles was 46.99 nm, as established by the XRD pattern. In UV– Vis spectroscopy, the silver colloids' absorption spectrum shows a surface plasmon absorption band with a maximum wavelength of 435 nm.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب