بررسی کاربرد فرآیند میسلر اولترافیلتراسیون پیشرفته در حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محلول‌های آبی

مقدمه: امروزه سنتز و کاربردگسترده رنگ های مصنوعی باعث نگرانی در بخش محیط زیست و سلامت شده است. هدف از این مطالعه بررسی کاربرد فرآیند میسلر اولترافیلتراسیون پیشرفته در حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محلول های آبی بود.مواد و روش ها: در این مطالعه، از ستیل تریمتیل آمونیوم برومید به عنوان سورفاکتانت کاتیونی، غشاء اولترافیلتراسیون پلی آکریلونیتریل (20 کیلو دالتون) در رژیم جریان منقطع استفاده گردید. برای درک بهتر تاثیر متغیرهای عملیاتی و اثر متقابل آن ها بر عملکرد فرآیند، روش سطح پاسخ مورد استفاده قرار گرفت. سه پارامتر مستقل شامل ph (4، 7 و 10)، نسبت اولیه سورفاکتانت به رنگ (5، 10 و 15) و فشار اعمالی (2، 3.5 و 5 بار) استفاده شد.یافته ها: آنالیز آماری واریانس (anova) نشان داد حذف رنگ عمدتا تحت تاثیر نسبت سورفاکتانت به رنگ است که از نظر آماری معنی دار می باشد (0.05pvalue <) همچنین جریان تحت تاثیر فشار اعمالی قرار می گیرد، درحالی که ph و نسبت سورفاکتانت به رنگ تاثیر کمتری بر جریان دارند. در حالت بهینه (ph برابر 7، فشار پایین (2 بار) و نسبت سورفاکتانت به رنگ 12.5) حدود 100٪ از رنگ را می توان حذف کرد. ضریب تعیین (0.9 < r2) تایید نمود که روش سطح پاسخ یک روش مناسب برای بهینه سازی متغیرهای اصلی حذف رنگ توسط فرآیند میسلر اولترافیلتراسیون پیشرفته می باشد.بحث و نتیجه گیری: این مطالعه نشان داد که میسلر اولترافیلتراسیون پیشرفته با استفاده از ctab (cetyltrimethylammoniumbromide) در شرایط عملیاتی بهینه می تواند به طور موثر رنگ راکتیو بلک 5 را حذف نماید.

Micellar-Enhanced Ultrafiltration (MEUF) Of Reactive Black 5 Dye from Aqueous Solution

Background: Nowadays, broad synthesis and application of azo dyes result in environmental and health concerns. The aim of this study was to investigate the use of MicellarEnhanced Ultrafiltration in the removal of reactive black 5 dye from aqueous solutions.Materials and Methods: In this study, Cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) was used as a cationic surfactant. A polyacrilonitrile (PAN) ultrafiltration membrane (20 kDa) was used in crossflow operation where the retentate was recirculated to the feed tank and the permeate was collected over certain times. For better understanding the effect of operating variables and their interactions on the performance, response surface methodology (RSM) was used. Three independent parameters including pH (4, 7 and 10), initial CTAB / dye ratio (5, 10 and 15) and transmembrane pressure (TMP) (2, 3.5 and 5 bar) were applied.Results: Analysis of variance (ANOVA) revealed that dye rejection was primarily influenced by CTAB/dye ratio was statistically significant (pvalue <0.05). It was found that flux was affected by TMP, while pH and CTAB/ Dye had less influence on the flux. In optimum conditions (around neutral pH (7) low pressure (2 bar) and CTAB/dye of 12.5, about 100% of dye could be rejected from the aqueous stream according to the build model. Furthermore, the coefficient of determination (R2>0.9) confirmed that RSM based on the Box ndash;Behnken was a suitable method for optimizing the main operating variables of dye rejection by the EMUF process for this range of variables.Conclusion: This study revealed that MEUF using CTAB under different operating conditions could efficiently remove reactive black5 dye.