Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Moheb,Mortaza Sadeghi
احمد محب (استاد راهنما) مرتضی صادقی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Amin Maher
امین ماهر

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Removal of Nickel and Lead Heavy Metal Ions fromDrinking Water by Nanofiltration Membrane Technology
Current research, is a study on elimination of Nickel and Lead heavy metal ions from drinking water by nanofiltration membrane. Product flow (Q f ), recovery rate, heavy metal ion rejection and concentrate saturation factor have been used as membrane performance determinants. pH value, Feed Flow(Q f ) and operating pressure (P) have been used as system operating variables. In the first series of experiments, influence of operating conditions on the removal efficiency of Nickel ion in the form of Nickel Sulfate has been discussed. Results showed that, Nickel rejection increases with increasing pressure and feed flow but it doesn't depend on the pH value. Maximum and minimum rejection of 98.1% and 90.8% has been obtained for Nickel ion respectively. Fouling factor has slightly increased with increasing pressure and decreasing feed flow. It strongly depends on pH value and increases with increasing pH value. Product flow depends only on operating pressure. After that optimization of operating conditions for obtaining maximum Nickel removal performance of membrane has been done. According to the results, membrane has its highest efficiency at P=5.8bar, Q f =75.6 L/hr and pH=5.5. In this condition, Q p =22.5 L/hr, Recovery=30% and Nickel Rejection=93.5% has been obtained. Then effect of Nickel concentration on membrane performance has been discussed. In the next series of experiments, influence of operating conditions on Lead removal of nanofiltration in the form of Lead Nitrate has been studied. Results followed the same trends as for the Nickel removal; except slight decrease of Lead removal with increasing pH value (due to difference in electric valence of studied anion and cation).And also optimization of operating conditions for obtaining Lead removal performance has been done. The resultant conditions are almost the same with those obtained for Nickel.In this conditions Q p =22.5L/hr, Recovery=30% and Lead rejection= 86% has been obtained. In the next step influence of Lead concentration on membrane's performance has been discussed. Finally heavy metal removal from solutions containing Nickel and Lead simultaneously have been studied. In the optimum conditions 90% of Lead and 92% of Nickel have been removed by membrane.
در پژوهش حاضر، حذف یون‌های فلزهای سنگین و به طور خاص نیکل و سرب از آب آشامیدنی به‌وسیله فنآوری غشایی نانوفیلتراسیون بررسی شده‌است. از مشخصه‌های شدت جریان‌حجمی محصول، میزان بازیابی، میزان حذف نمک و ضریب اشباع‌شدگی جریان پساب به عنوان شاخص تعیین بازدهی غشا استفاده گردید؛pH، شدت جریان‌حجمی خوراک و فشار نیز به عنوان متغیرهای فرآیندی سامانه به کار رفته‌اند.در ابتدا اثر متغیرهای فرآیندی بر بازدهی حذف نیکل به صورت نمک نیکل(II) سولفات مورد بررسی قرار گرفت. بر مبنای نتایج به‌دست آمده، میزان حذف نیکل با افزایش فشار و افزایش شدت جریان‌حجمی خوراک افزایش می‌یابد اما با تغییر pH تغییری نمی‌کند. بیشینه و کمینه حذف نیکل به‌دست آمده 91 و 98 بود. ضریب اشباع‌شدگی با افزایش فشار و کاهش شدت جریان‌حجمی محصول افزایش می‌یابد.این عامل با افزایش pH افزایش شدیدی را نشان می‌دهد.شدت جریان‌حجمی محصول به‌دست آمده تنها تابع فشار فرآیند می‌باشد. در ادامه بهینه سازی مشخصه‌های فرآیندی به منظور بیشینه کردن کارایی حذف نیکل توسط غشا صورت گرفت. بر مبنای نتایج به‌دست آمده، شرایط بهینه در pH=5.5، Q f =75.6L/hr و P=5.8bar اتفاق افتاد. در این شرایط شدت جریان‌حجمی محصول L/hr5/22، بازیابی 30% و حذف نیکل 5/93 % بود. در ادامه اثر غلظت یون نیکل بر کارایی غشا بررسی شد. در ادامه پژوهش، اثر عوامل فرآیندی بر کارایی غشا نانوفیلتراسیون در حذف سرب به صورت نمک سرب(II) نیترات، بررسی شد. نتایج نشان دادند که روند تغییرات پاسخ‌های خروجی از سامانه مشابه حالت حذف نیکل می‌باشد؛ با این تفاوت که در این حالت با افزایش pH میزان حذف سرب کاهش یافت؛ علت، تفاوت ظرفیت الکتریکی آنیون و کاتیون می‌باشد. در ادامه بهینه سازی شرایط به منظور حذف سرب صورت گرفت. شرایط فرآیندی در این حالت تقریبا مشابه حالت حذف نیکل بود. در شرایط بهینه شدت جریان‌حجمی محصول L/hr5/22، بازیابی 30% و حذف سرب 86% حاصل شد. در ادامه اثر غلظت سرب بر کارایی غشا بررسی شد. در انتهای پژوهش نیز اثر هم‌افزایی سرب و نیکل بررسی شد؛ در حالت بهینه 90% سرب و 92% نیکل به وسیله غشا حذف گردید.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی