غشای نانوکامپوزیت و کاربرد آن در تصفیه آب و فاضلاب

فناوری غشا حدود نیمی از کل فرایندهای جهان برای تولید آب آشامیدنی را شامل می شود و به دلیل سادگی اجرا، عدم نیاز به افزودن مواد شیمیایی، مقرون به صرفه بودن، سادگی افزایش مقیاس و ظرفیت حذف زیاد، از روش های موثر تصفیه آب و فاضلاب به شمار می رود. غشاها را می توان با توجه به جنس ساختار تشکیل دهنده به چهار دسته پلیمری، سرامیکی، فلزی و مایع تقسیم کرد. از میان این چهار گروه، غشاهای پلیمری به دلیل وجود ساختارهای شیمیایی متفاوت، خواص فیزیکی بهینه و قیمت کم کاربردهای فراوانی دارند. موانعی مانند گرفتگی غشا، کاهش پایداری مکانیکی، آب گریزی و پایداری شیمیایی پایین مانع از کاربرد غشای پلیمری در مقیاس بزرگ شده است. فناوری نانو انقلاب بزرگی را در صنعت تصفیه آب و فاضلاب به وجود آورده است. افزودن افزودنی هایی در مقیاس نانو در ماتریس پلیمر منجر به تشکیل غشای نانوکامپوزیت پلیمری می شود و ویژگی های منحصر به فردی به آن ها می بخشد. غشاهای نانوکامپوزیت پلیمری به دلیل انعطاف پذیری فوق العاده، نیاز کمتر به فضای نصب، پایداری مکانیکی و شیمیایی، نفوذ پذیری، انتخاب پذیری نسبت به گونه های شیمیایی به یک انتخاب ایده آل برای تصفیه آب و فاضلاب تبدیل شده اند. همچنین یک فناوری سازگار با محیط زیست، کم هزینه و کم مصرف است و علاوه بر این، می توان به طور قابل ملاحظه ای با سایر فرایندها ترکیب کرد. در این پژوهش، پیشرفت های اخیر در زمینه استفاده از کامپوزیت های پلیمری در فرایند تصفیه آب و فاضلاب مورد بررسی قرار گرفته است.

Nanocomposite membrane and its application in water and wastewater treatment

Membrane technology accounts for about half of the world's drinking water production processes and is an effective method of water and wastewater treatment due to its ease of implementation, no need to add chemicals, cost-effectiveness, simplicity of scale and high removal capacity. Membranes can be divided into four categories according to the material of the constituent structure: polymer, ceramic, metal and liquid. Among these four groups, polymer membranes have many applications due to their different chemical structures, optimal physical properties and low cost. Barriers such as membrane clogging, reduced mechanical stability, hydrophobicity and low chemical stability have prevented the use of polymer membranes on a large scale. Nanotechnology has revolutionized the water and wastewater treatment industry. Adding nanoscale additives to the polymer matrix leads to the formation of polymer nanocomposite membranes and gives them unique properties. Polymer nanocomposite membranes have become an ideal choice for water and wastewater treatment due to their excellent flexibility, less installation space, mechanical and chemical stability, permeability, selectivity to chemical species. It is also an environmentally friendly, low-cost and low-consumption technology, and in addition, can be significantly combined with other processes. In this study, recent advances in the use of polymer composites in the water and wastewater treatment process have been reviewed.