فیلتر ممبران BW30 PRO-400 فیلمتک

امروزه آلودگی آب یک مشکل بزرگ است که نه تنها با نوآوری های تکنولوژیکی قابل حل است، بلکه نیازمند نوآوری آموزشی نیز می باشد. آلودگی آب به دلیل ریختن آلاینده های مضر به داخل آب است. این آلاینده های مضر باعث بیماری های مختلفی می شوند.

اهمیت فیلتراسیون آب در سال های اخیر افزایش یافته است. کیفیت آب عمدتاً تحت تأثیر پسماندهای باقیمانده، باکتری ها و غیره است. بر اساس این موضوعات، در این تحقیق از روش شش سیگما برای طراحی یک سیستم فیلتراسیون قابل حمل استفاده شده است. این روش مبتنی بر پنج مرحله است که با شایستگی های محاسباتی شامل انتزاع، تجزیه مسئله و تفکر الگوریتمی همسو می شود.

در ابتدا، یک رویکرد پرسشنامه برای شناسایی نیاز به فیلتر ممبران BW30 PRO-400 فیلمتک آب قابل حمل برای کاربران بالقوه استفاده می شود. ماتریس توسعه تابع کیفیت (QFD) برای اندازه گیری نیازهای کاربر استفاده می شود. بر اساس اطلاعات کاربر، یک ابزار ماتریس تصمیم در مرحله تحلیل استفاده می شود. پس از ایجاد این مفهوم نظری، انتخاب از بین گزینه های مختلف انجام می شود.

ترسیم کامل در مرحله طراحی پس از چندین مرحله تولید مفهوم و انتخاب انجام شد. سپس یک نمونه اولیه فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 برای انجام اثبات آزمایش مفهومی ایجاد می شود. غشای فیبر توخالی (HFM) که مورد استفاده قرار می گیرد معمولاً با ریسندگی مذاب، ریسندگی خشک و ریسندگی مرطوب ساخته می شود.

اما معمولاً برای ساخت غشاهای فیبر توخالی از روش ریسندگی مرطوب استفاده می شود.

مایع پلیمری مانند پلی وینیل کلراید (PVC) برای ساخت غشا با سایر مایعات در نسبت های مختلف استفاده می شود. اندازه منافذ از 0.01 تا 0.1 میکرون متغیر است.

نرخ شار معمولاً به حجم، طول و اندازه کارتریج بستگی دارد. شستشوی معکوس در فواصل زمانی معین برای ارائه فریب ناشی از تجمع املاح انجام می شود. این سیستم فیلتراسیون همچنین در دفع باکتری هایی که در آب و خاک یافت می شوند مهارت دارد. این کار توسط یک آزمایش کلیفرم که برای باکتری ها انجام می شود، انجام می شود.

تخلخل غشا نیز تحت تأثیر هماهنگی پلی وینیل کلرید (PVC) قرار می گیرد

زیرا غلظت پلی اتیلن گلیکول افزایش می یابد، تخلخل غشا کاهش می یابد. آزمایش شیمیایی تقاضای اکسیژن نیز برای بررسی وجود مواد آلی در آب انجام می شود. پس از فیلتراسیون، هیچ ماده آلی در آب ظاهر نشد. طراحی برای شش سیگما در یک سیستم فیلتراسیون قابل حمل که از غشاء برای فیلتراسیون استفاده می کند، شروع خوبی برای جستجوی یک مفهوم جایگزین جدید است.

مفهوم این تحقیق راه‌حلی چند وجهی برای مسائل آلودگی آب، ارائه برنامه‌های آموزشی، ادغام آموزش STEM، مشارکت جامعه، و رقابت‌های نوآورانه به عنوان مؤلفه‌های جدایی‌ناپذیر برای پرورش آگاهی، شیوه‌های پایدار و راه‌حل‌های خلاقانه در پیگیری آب پاک ارائه می‌کند.

معرفی فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400

برنامه توسعه پایدار 2030 سازمان ملل طرحی را برای بهبود مردم و سیاره زمین در حال و آینده ارائه می دهد. توسعه پایدار اذعان می‌کند که از بین بردن فقر و مسائل مرتبط با آن باید همراه با راهبردهایی برای ارتقای مراقبت‌های بهداشتی و آموزشی، به حداقل رساندن نابرابری، افزایش رشد اقتصادی، رسیدگی به تغییرات آب‌وهوایی و تلاش برای حفظ اقیانوس‌ها و جنگل‌ها باشد. هسته توسعه پایدار اهمیت حیاتی خدمات آب و فاضلاب را برجسته می کند که برای کاهش فقر، ارتقای پیشرفت اقتصادی و حفظ پایداری زیست محیطی ضروری است. این خدمات پایه و اساس تلاش برای ساختن جهانی پایدار و آگاه تر از محیط زیست را تشکیل می دهند.

در حال حاضر، بیش از دو میلیون نفر در به دست آوردن آب آشامیدنی سالم و مدیریت شده با چالش هایی مواجه هستند ( عثمان و همکاران، 2021 ). تغییرات آب و هوایی به افزایش بلایای طبیعی از جمله سیل و خشکسالی کمک کرده است.

تقریباً 80٪ از فاضلاب جهان بدون تصفیه یا استفاده مجدد مناسب به محیط زیست تخلیه می شود

منجر به از بین رفتن قابل توجه گونه های آب شیرین می شود ( Othman et al., 2021 ). هدف ششم توسعه پایدار، که بر آب و فاضلاب متمرکز است، به عنوان یک طرح جامع برای تضمین در دسترس بودن و نظارت پایدار بر خدمات آب و فاضلاب برای به حداقل رساندن خطرات بهداشتی عمل می کند. سهامدارانی که عمیقاً درگیر پیشبرد توسعه پایدار هستند، کاتالیزورهایی برای هدایت تلاش های جمعی در چارچوب، تسریع پیشرفت به سمت اهداف و اهداف مرتبط با آب، در تلاشی هماهنگ برای مقابله با بحران جهانی هستند.

فراوانی و شدت بحران‌های محلی آب در حال افزایش بوده است و نگرانی‌های جدی برای رفاه عمومی، حفظ محیط زیست ما، و همچنین ثبات بخش‌های غذا و انرژی و رشد اقتصادی کلی را به همراه داشته است.

از طریق رهبری ملی و مشارکت جهانی، نسخه جدیدی از اهداف توسعه پایدار مرتبط با آب در دستور کار 2030 در حال تبدیل شدن به واقعیت است. راه‌حل‌های آب پایدار فقط مبتنی بر نوآوری‌های تکنولوژیکی نیستند، بلکه به نوآوری‌های آموزشی نیز نیاز دارند، زیرا کیفیت پایین آب نیز می‌تواند مستقیماً بر عملکرد آموزشی تأثیر بگذارد، به عنوان مثال، Buajitti و همکاران.

( بواجیتی و همکاران، 2021 ) تحقیقی را منتشر کردند که در آن هدف نویسندگان بررسی ارتباط بین قرار گرفتن در معرض سرب در مدارس، شناسایی شده از طریق داده‌های آزمایش سرب در سطح استان از سیستم‌های آب آشامیدنی مدارس، و نتایج آموزشی در انتاریو، کانادا، در طول سال‌های تحصیلی است.

2008-09 تا 2015-2016، نشان می دهد که مدارس دارای بیش از حد سرب با افزایش خطرات ناشی از عدم دستیابی دانش آموزان به استانداردهای استانی در ارزیابی های ریاضی، خواندن و نوشتن همراه است، که نشان دهنده ارتباط بالقوه بین عوامل محیطی و عملکرد آموزشی است.

استفاده از فیلترهای آب برای اهداف زیبایی شناختی مختلف با حذف فلزات سنگین، کلر و دود برای زندگی روزمره ما ضروری است.

یک فیلتر آب قابل حمل می تواند برای پرسنل نظامی و تفریحی که نیاز به نوشیدن آب تصفیه شده از منابع تصفیه نشده مانند دریاچه ها و رودخانه ها دارند استفاده شود. غشاء عملکرد بهتری در فیلتر کردن آب دارد ( عثمان و همکاران، 2021 ).

بنابراین، یک مطالعه جامع برای یک سیستم فیلتراسیون آب مبتنی بر غشاء مورد نیاز است. غشاهای نانوفیلتراسیون (NF) به عنوان یک فناوری بسیار امیدوارکننده ظهور کرده‌اند که پیشرفت بزرگ و تجاری‌سازی گسترده‌ای را مشاهده کرده‌اند.

آنها در جداسازی هر دو املاح خنثی و باردار در محلول های آبی برتری دارند. یکی از ویژگی‌های کلیدی که غشاهای NF را متمایز می‌کند، برش وزن مولکولی آنها (MWCO) است که آنها را بین حوزه‌های غشاهای اولترافیلتراسیون (UF) و اسمز معکوس (RO) قرار می‌دهد.

این ویژگی منحصر به فرد MWCO غشاهای NF را به عنوان یک ابزار ارزشمند برای کاربردهای مختلف متمایز می کند.

غشای نانو فیلتراسیون فیبر توخالی، فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 پلیمری نانو فیلتر نسل بعدی است.

غشاهای پلیمری در 50 سال گذشته مورد توجه قرار گرفته اند. ممبران های نانوفیلتراسیون می توانند راه حلی برای نسل بعدی ارائه دهند. نانوفیلتراسیون (NF) برای جداسازی مخلوط‌های مولکول‌های آلی و نمک‌ها بسیار کارآمد هستند.

یکی از ویژگی های قابل توجه غشاهای NF این است که اکثر آنها بسته به موادی که از آنها تشکیل شده اند دارای بار الکتریکی مثبت یا منفی هستند. این ویژگی ها باعث می شود که غشاهای NF برای کاربردهای مختلف مناسب باشند.

علاوه بر این، سورفکتانت ها، که مواد شیمیایی آلی هستند، در محصولاتی مانند صابون ها، مواد شوینده لباسشویی، مایعات ظرفشویی و شامپوها کاربرد گسترده ای یافته اند. سورفکتانت ها باعث کاهش کشش سطحی در آب و سایر مایعات می شوند و کارایی آنها را در کارهای تمیز کردن و امولسیون کردن افزایش می دهند.

فلسفه طراحی کلی فیلتر ممبران BW30 PRO-400 فیلمتک شش سیگما بر اساس اصول زیر است:

یادگیری مستمر، تعهد رهبری، تعالی فرآیند، تصمیم گیری مبتنی بر داده، تمرکز بر مشتری و همکاری متقابل. هدف نهایی این رویکرد ارتقای کیفیت، کارایی و رضایت مشتری بلند مدت است. ادغام فناوری‌های نوظهور مانند تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ، یادگیری ماشین و هوش مصنوعی (AI) در چارچوب‌های معمولی شش سیگما عمدتاً بر پیشرفت‌های اخیر در اجرای روش‌شناسی شش سیگما متمرکز شده است.

به منظور یافتن الگوها، پیش‌بینی روندهای آینده، و آشکار کردن بینش‌های پنهانی که ممکن است تنها از طریق تجزیه و تحلیل آماری مرسوم قابل مشاهده نباشند، سیستم‌های هوش مصنوعی و ML می‌توانند مجموعه داده‌های بزرگ و پیچیده را ارزیابی کنند.

علاوه بر این، نظارت بر زمان واقعی پارامترهای فرآیند با پیشرفت در جمع‌آوری داده‌ها و فن‌آوری‌های حسگر با استفاده از روش‌شناسی سیگما امکان‌پذیر می‌شود. این امکان شناسایی و اصلاح پیشگیرانه انحرافات را قبل از تبدیل شدن به مشکل فراهم می کند.

شکل 1 جنبه های اساسی غشاهای فیبر توخالی و همچنین تکنیک های ساخت مورد استفاده برای فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 و موادی که اغلب برای ساخت غشا استفاده می شوند را نشان می دهد. این شکل همچنین کاربردهای اصلی غشاها مانند تصفیه آب، جذب CO 2 و جداسازی گاز را نشان می دهد.

همچنین کاربردهای تحقیق و توسعه در حال ظهور غشاهای فیبر توخالی مانند مواد سبز و اصلاح سبز وجود دارد ( Lau et al., 2022 ). شکل 1 نمای کلی غشای فیبر توخالی را نشان می دهد که در آن بخش های مختلف فرعی مربوط به جنبه اصلی، ساخت، انواع غشاهای فیبر توخالی، کاربردها در مناطق مختلف و تحقیق و توسعه در حال ظهور است.

ادغام فناوری غشای فیبر توخالی (HFM) در فرآیندهای تصفیه آب نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در پرداختن به مسائل زیست محیطی حیاتی، به ویژه کمبود آب و آلودگی است.

فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 فیبر توخالی که با نسبت سطح به حجم بالا و نفوذپذیری انتخابی مشخص می شوند، راه حلی کارآمد برای حذف آلاینده ها از جمله میکروارگانیسم ها، فلزات سنگین و ذرات از منابع آب ارائه می دهند ( چونگ و همکاران، 2013 ). تأثیر زیست محیطی آلودگی آب عمیق است و بر اکوسیستم ها، سلامت انسان و توسعه اقتصادی تأثیر می گذارد ( Schwarzenbach et al., 2010 ).

HFM ها به ویژه در مناطقی که دسترسی به آب پاک محدود است، مرتبط هستند، و یک گزینه پایدار برای تولید آب آشامیدنی بدون نیاز به فرآیندهای انرژی بر مانند نمک زدایی سنتی ارائه می دهند ( Penate and García-Rodríguez, 2012 ).

علاوه بر این، استفاده از HFMs در تصفیه و بازیافت فاضلاب با به حداقل رساندن تخلیه آلاینده ها به بدنه های آبی طبیعی، به کاهش ردپای اکولوژیکی فرآیندهای صنعتی کمک می کند ( هنکوک و ریم، 2008 ). این فناوری با اصول اقتصاد دایره ای و توسعه پایدار مطابقت دارد و بر بازیابی منابع و به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی تأکید دارد ( ون در بروگن، 2009 ). با پیشرفت فناوری HFM و کاربردهای آن، محققان و مهندسان می‌توانند نقشی اساسی در کاهش چالش‌های زیست‌محیطی مرتبط با آب، ارتقای امنیت آب و حمایت از هدف ۶ توسعه پایدار سازمان ملل (آب پاک و بهداشت) ایفا کنند.

وضعیت فعلی فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 و بررسی ادبیات

نورگرن و همکاران ( نورگرن و ادلوند، 2014 ) بر جدیدترین پیشرفت‌ها در شیمی فیزیکی لیگنین تمرکز می‌کنند. در حال توسعه الگوهای ادغام لیگنین در کاربردهای آینده مطلوب، مانند رهایش کنترل‌شده، الیاف کربن، شکرک‌سازی لیگنوسلولز، پلاستیک‌های زیستی، کامپوزیت‌ها، نانوذرات، جاذب‌ها و پراکنده‌ها نیز مورد بحث قرار گرفته‌اند.

ما به طور خلاصه در مورد پیچیدگی ساختار لیگنین بحث می کنیم، که بر نحوه رفتار آن در محلول ها به عنوان کلوئید و ماکرومولکول، همراه با پتانسیل آن برای خدمت به عنوان یک پیش ساز تجدیدپذیر برای ایجاد محصولات با ارزش بالا تأثیر می گذارد. ابراهیمی و همکاران ( ابراهیمی و همکاران، 2015 ) مطالعه کردند که یکی از عوامل اصلی آلودگی آب صنعتی، پساب خمیر و کاغذ است.

در این مطالعه، فناوری غشای لوله‌ای سرامیکی به عنوان جایگزینی بالقوه برای تصفیه فاضلاب سنتی در بخش خمیر و کاغذ مورد ارزیابی قرار گرفت. در این سناریوی خاص، فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 سرامیکی به طور خاص برای رسیدگی به کاهش تقاضای اکسیژن شیمیایی (COD) و حذف هر گونه لیگنین باقی مانده از جریان پساب در فرآیند تولید خمیر سولفیت طراحی و اجرا شدند.

این فرآیندهای مبتنی بر غشاء شامل یک سری از روش‌های دسته‌ای و نیمه دسته‌ای هستند که شامل استفاده از تکنیک‌های میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون و نانوفیلتراسیون می‌شوند. هدف این است که به طور موثر تصفیه و تصفیه پساب، کمک به تولید خمیر سولفیت پایدارتر و سازگار با محیط زیست باشد.

وانگ نشان دادند که با حذف لیگنین، از تیمار لاکاز برای بهبود فرآیند نانوفیلتراسیون استفاده شد.

نتایج فرآیند فیلتراسیون PHL افزایش در فیلترپذیری غشا را نشان داد، همانطور که با افزایش شار آب دیونیزه ثابت شد. یک روش جایگزین برای استفاده از قندهای همی سلولز PHL به شیوه ای قابل قبول برای محیط زیست، فرآیند ترکیبی لاکاز-نانو فیلتراسیون است.

بای و همکاران ( Bai et al., 2020 ) تکنیک ها و رویکردهای طراحی جدید مورد نیاز برای ایجاد انواع مختلف فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 نانوفیلتراسیون کامپوزیت لایه نازک (TFC) برای دور زدن محدودیت نفوذپذیری-انتخابی و افزایش عملکرد غشاهای نمک زدایی را ارائه کردند. در این کار، از یک روش دو مرحله‌ای اضافی ساده‌سازی شده برای ایجاد یک فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 TFC اصلاح‌شده با لایه سطحی و لایه ساندویچی استفاده شد.

ظاهر و همکاران ( زاهیر و همکاران، 2017/07 ) غشاهای مزوپور Al 2 O 3 را بر روی بسترهای لوله‌ای Al 2 O 3 از طریق تکنیک سل-ژل ایجاد کردند.

قابل توجه است که مطالعه آنها اولین نمونه از انجام میکروسکوپ الکترونی عبوری با وضوح بالا (HRTEM) مشخصه نانوساختار، هم قبل و هم بعد از قرار دادن غشاها در عملیات هیدروترمال در دمای 500 درجه سانتیگراد بود. در مطالعه دیگری توسط هو و همکاران. ( هو و همکاران، 2018 ) ، یک غشاء اکسید گرافن نامتقارن/Al2O3 از طریق یک فرآیند پوشش دهی چرخشی برای دستیابی به دفع کارآمد نمک در درمان محلول شور ساخته شد.

تجزیه و تحلیل ریزساختار یک ساختار چند لایه را نشان داد که اکسید گرافن به طور یکنواخت سطح لایه میانی غشایی Al 2 O 3 را می پوشاند . عملکرد غشاء از نظر شار نفوذ و دفع نمک در محلول‌های مختلف نمک آبی مورد بررسی قرار گرفت.

غشاهای لوله ای فیلتر ممبران BW30 PRO-400 فیلمتک کامپوزیتی با اعمال تعلیق ذرات زیرکونیا ایجاد لایه های بالایی جداسازی بر روی دو تکیه گاه متخلخل آلفا آلومینا

این تکیه گاه های پوشش داده شده در معرض تف جوشی جزئی ذرات لایه بالایی قرار گرفتند. این مطالعه به طور سیستماتیک شرایط سنتز غشاهای ZrO2 / α -Al2O3 را بررسی کرد . گستل و همکاران

پایداری شیمیایی غشاهای نانوفیلتراسیون چندلایه سل-ژل تولید شده توسط آلومینا و تیتانیا مورد بررسی قرار گرفت. آناتاز-TiO2 به ترتیب در دمای 300 درجه سانتیگراد، آناتاز-TiO2 در دمای 450 درجه سانتیگراد و -AlOOH در دمای 400 درجه سانتیگراد شلیک می شود

و لایه های بالایی فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 را تشکیل می دهند. انعطاف پذیری حلال غشاها از طریق انواع آزمایش های پایداری با استفاده از انواع مختلفی از حلال های آلی اثبات شد.

دنباله ای از تست های خوردگی دینامیکی با استفاده از محلول های آبی در pH پایین (HNO 3 ) و pH بالا (NaOH) برای بررسی عملکرد غشاء، از جمله حفظ PEG، کاهش وزن مولکولی (MWCO)، و نفوذپذیری انجام شد. هدف از این آزمایش ها ارائه بینشی در مورد ویژگی های خوردگی بود.

ورق های فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 از یک ماده کامپوزیتی ساخته شده از اکسید گرافن و TiO 2 که می تواند پراکندگی پایدار در آب ایجاد کند، تهیه می شود.

سپس با ترکیب این ورقه های کامپوزیت، فیلم های اکسید گرافن-TiO 2 ایجاد می شوند. یافته‌ها نشان می‌دهد که این لایه‌های گرافن اکسید-TiO2 نه تنها قادر به جذب این رنگ‌ها هستند، بلکه می‌توانند مقادیر اضافی مولکول‌های رنگ را نیز جذب کنند، که نشان‌دهنده استفاده بالقوه در زمینه فیلتراسیون آب است.

زو و همکاران ( Zhu و همکاران، 2022 ) تاکید کرده اند که گرافن، یک ترکیب دو بعدی با ضخامت تک اتمی از آلوتروپ های کربن، به عنوان یک ماده پیشگامانه در قرن بیست و یکم توجه جهانی را به خود جلب کرده است. این به دلیل ویژگی های قابل توجه آن است که شامل انتقال بار، هدایت حرارتی، خواص نوری و استحکام مکانیکی می شود.

تقریباً تمام شاخه های علوم و مهندسی در حال حاضر در حال تحقیق درباره گرافن و بخش های فرعی آن هستند. توسعه مواد مبتنی بر گرافن اخیراً پتانسیل خود را برای تأثیر قابل‌توجه بر کامپوزیت‌های الکتریکی و نانوکامپوزیت‌ها، حسگرهای شیمیایی و دستگاه‌های اپتوالکترونیکی نشان داده است. هدف اصلی این مقاله مروری ارائه یک ارزیابی علمی جامع و عمیق از تکامل تاریخی گرافن و سنجش کاربردهای آینده آن در سال‌های آینده است.

ما به مجموعه‌ای از تکنیک‌های مورد استفاده در تولید گرافن تک لایه، نانوروبان‌های گرافن، گرافن مشتق‌شده از مواد شیمیایی، پلیمرهای تزریق شده با گرافن و ادغام گرافن در مواد کامپوزیتی با نانوذرات می‌پردازیم.

زو و همکاران ( Zhu et al., 2022 ) تولید اکسید گرافن با اسید کمتر برای کاهش هزینه ها و اثرات زیست محیطی سودمند است، اما هنوز کار دشواری است. در این کار، یک رویکرد کاملاً ساده و مطمئن برای سنتز اکسید گرافن فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 مبتنی بر اسید به میزان قابل توجهی کمتر (کاهش 40٪) ارائه شده است. دمای یک سیستم واکنش اسید کم را می توان با کمک گرمای جذب شده از محیط و سیستم واکنش به طور موثر کنترل کرد. چندین مشخصه نشان می دهد که عملکرد و گروه های عملکردی اکسید گرافن تولید شده با رویکرد استاندارد قابل مقایسه است.

با کمک این تحقیق می توان اکسید گرافن و محصولات جانبی آن را در مقیاس وسیع در عین ایمن بودن و سازگاری با محیط زیست تولید کرد. لی و همکاران ( لی و همکاران، 2015 ) کار شامل استفاده از H2O به عنوان یک جاذب با قیمت مناسب در دمای اتاق در تکنیک تماس غشای گاز-مایع در مقیاس آزمایشگاهی برای CO2 بود .برنامه های کاربردی را ضبط کنید برای انجام این کار، از تکنیک‌های ریسندگی و تف جوشی وارونگی فاز برای ایجاد غشاهای فیبر توخالی اکسید آلومینیوم متخلخل (Al 2 O 3 ) استفاده شد.

پوشش fluoroalkyl silane (FAS) برای تبدیل سطح آبدوست فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 فیبر توخالی Al2O3 بدون تغییر ویژگی‌های فیزیکی آن استفاده شد. روابط بین سرعت جریان آب و گاز و انتقال جرم CO 2 از طریق غشاهای فیبر توخالی Al 2 O 3 آبگریز اصلاح شده بر اساس نتایج تجربی ارائه شده است. همچنین، مقایسه ای از اکسید آلومینیوم آبگریز اصلاح شده ما و غشای فیبر توخالی پلیمری معمولی انجام شد.

یانبینگ و همکاران ( Zhu et al., 2022 ) با چندین مشخصه مشخص شده است که عملکرد و گروه های عملکردی اکسید گرافن سنتز شده با رویکرد معمولی فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 قابل مقایسه است.

با کمک این تحقیق، اکسید گرافن و مواد مشتق از آن را می‌توان در مقیاس وسیع در حالی که ایمن و برای محیط‌زیست بی‌خطر است تولید کرد. مگنون و همکاران ( Magnone و همکاران، 2016 ) به طور موثر استفاده از محلول های آبی در دمای اتاق حاوی منو اتانول آمید (MEA) را برای نشان دادن استفاده موفقیت آمیز از کنتاکتورهای غشایی فیبر توخالی معدنی سازگار برای جذب کارآمد CO 2 از مخلوط های گازی به نمایش گذاشتند که نتایج چشمگیری را به همراه داشت. با توزیع متقارن بالا از اجزای مورفولوژیکی، کنتاکتورهای فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 فیبر توخالی Al2O3 شور شده با فلوئورو آلکیل نفوذپذیری CO2 را افزایش داد.

5.4*10-3 mol  m 2 / s CO 2 جذب می شود. در فرآیند جذب CO 2 به محلول های MEA، این دستاورد با استفاده از یک فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 سرامیکی متقارن محقق شد که عملکرد عالی را در مقایسه با فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 پلیمری معمولی ارائه کرد. کیم و همکاران ( Kim et al., 2019 ) یک روش ترکیبی پیشرفته را معرفی می کند که یک راکتور فتوکاتالیزور ثابت دارای یک فیلم فوتوکاتالیست TiO 2 اعمال شده روی الیاف توخالی Al 2 O 3 ریزساختار (AL-HF) با قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش را ادغام می کند.

در این فرآیند، جاذب مبتنی بر زئولیت بر روی ساپورت AL-HF ثابت می شود.

با استفاده از آنالیز پرتو ایکس پراکنده انرژی، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، روش برائور-امت تلر (BET) و پراش اشعه ایکس (XRD) و پارامترهای فیزیکوشیمیایی هر دو فیلم پوشش داده شده (EDX) مورد بررسی قرار گرفت. . عملکرد راکتور دو بستر ثابت به طور جامع با استفاده از یک راه حل مدل که شامل تخریب 20 پی پی ام متیلن بلو (MB)، 1 پی پی ام آهن و 0.04 پی پی ام آرسنیک بود، ارزیابی شد. این محلول مدل به عنوان نماینده محلول های آبی پیچیده، شامل هر دو آلاینده آلی و حضور فلزات سنگین و کاتیون های سمی مورد استفاده قرار گرفت. مگنون و همکاران ( Magnone et al., 2022 ) غشاهای فیبر توخالی مبتنی بر Al 2 O 3 عامل دار شده با دی اکسید تیتانیوم ایجاد شده و به طور مؤثری برای تجزیه موثر فتوکاتالیستی ناهمگن گاز NH 3 استفاده شد.

وارونگی فاز برای ایجاد فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 فیبر توخالی Al 2 O 3 استفاده شد . با استفاده از غشاهای فیبر توخالی مبتنی بر Al 2 O 3 کاملا تمیز شده ، دی اکسید تیتانیوم دوپ شده با نیتروژن (N- TiO2) و لایه های نازک دی اکسید تیتانیوم (TiO 2 ) با استفاده از فرآیند پوشش دهی استفاده شدند. همه آزمایش‌ها بر روی تجزیه فتوکاتالیستی ناهمگن گاز NH3 در دمای اتاق با استفاده از تابش نور مرئی و UV انجام شد.

جوهرا و همکاران ( Johra et al., 2014 ) به دلیل ویژگی های جذابش، گرافن بیشتر و بیشتر مورد توجه قرار گرفته است.

در این مطالعه گرافیت با استفاده از تکنیکی سریع و بدون عارضه به گرافن تبدیل شد.

تکنیک دو مرحله ای مستلزم اکسید کردن گرافیت برای تولید اکسید گرافن (GO) است که سپس برای تولید گرافن احیا می شود. گرافن و GO تولید شدند و ساختار و ویژگی‌های آن‌ها با استفاده از طیف‌سنجی فوتوالکترون اشعه ایکس، جذب UV-vis، NMR، Raman و روش‌های پراش اشعه ایکس مورد بررسی قرار گرفت. مورفولوژی این محصولات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی مورد بررسی قرار گرفت. سیپلاک و همکاران ( Çiplak et al., 2015 ) پارامترهای سنتز را که شامل غلظت محلول AgNO 3 ، مقدار عامل کاهنده و غلظت محلول عامل کاهنده است، بررسی کردند.

این پارامترها به طور سیستماتیک برای تأثیرشان بر میانگین اندازه و توزیع اندازه ذرات در نانوذرات نقره تشکیل‌شده بر روی نانوصفحات گرافن بررسی شدند. ارزیابی نانوکامپوزیت‌های حاصل شامل استفاده از تکنیک‌های تحلیلی مختلف مانند طیف‌های رامان، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف‌های مرئی UV و طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) بود که در مجموع بینش‌هایی را ارائه کردند. ساختار و مورفولوژی مواد تولید شده بر اساس داده های تجربی. شاون و همکاران ( Shawon and Ur, 2019 ) یک فرآیند ساده برای تولید تک فاز Al-Sb را توصیف می کنند.

سپس یکپارچه سازی برای ایجاد یک نیمه هادی بسیار متراکم که از نظر ترموالکتریکی قابل استفاده است، انجام شد.

همچنین مشخصات ترموالکتریک این سیستم برای اولین بار توضیح داده شده است. ویژگی های مکانیکی ترکیب بین فلزی نیز به طور مختصر برای کاربردهای بالقوه آینده مورد بررسی قرار می گیرد. تانسل و همکاران ( تانسل، 2012 ) یک مطالعه مقایسه ای بر روی نفوذپذیری یون های مختلف از طریق یک غشاء در طول فیلتراسیون، با در نظر گرفتن چندین ویژگی فیزیکی و ترمودینامیکی آنها انجام داد.

خواص تحت بررسی شامل ضریب ویسکوزیته جونز-دول (B)، انرژی بدون هیدراتاسیون، شعاع هیدراته، و شعاع یونی بود، و این تحقیق شامل بررسی همبستگی بین این ویژگی‌های یونی برای روشن کردن مکانیسم‌های حاکم بر توانایی یون‌های خاص برای عبور بود. فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 عبور یون ها از غشاهای لایه نازک به طور قابل توجهی تحت تأثیر اندازه و قدرت پوسته هیدراتاسیون آنها در حالت هیدراته است. انرژی بدون هیدراتاسیون یون ها نقشی اساسی در تعیین گزینش پذیری فرآیندهای مبتنی بر فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 ایفا می کند.

رکمانا و همکاران ( Rokmana و همکاران، 2018 ) از طریق یک فرآیند شیمیایی شامل تبدیل پودر گرافیت به تولید اکسید گرافن احیا شده (rGO) دست یافتند.

این تبدیل با استفاده از یک نوع اصلاح شده از روش هامر، به طور خاص حذف NaNO 3 از فرمول واکنش انجام شد.

حذف گروه های اپوکسی در اکسید گرافن (GO) با استفاده از احیا متشکل از 80 درصد وزن هیدرات هیدرازین انجام شد. نتایج حاصل از طیف‌سنجی FTIR و UV-Vis تشکیل اکسید گرافن (GO) و همچنین rGO را نشان داد. فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 پس از rGO تولیدی ما برای روکش چرخاندن لایه نازک کامپوزیت rGO/PEDOT: PSS در دمای اتاق استفاده شد. تسای و همکاران ( Tsai et al., 2023 ) یک غشای فیبر توخالی چند پاسی را برای بهبود بازده حرارتی فرآیند تقطیر فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 ارائه می‌کنند.

عملکرد به عنوان تابعی از طول هر پاس تجزیه و تحلیل می شود. پوسته و عبور لوله های متعدد بیشترین شار را ایجاد می کنند. امتیاز و همکاران ( امتیاز و همکاران، 2023 ) در توسعه کنتاکتورهای غشایی برای کاهش مصرف انرژی و هزینه های سرمایه مرتبط با ستون های جذب CO2 پیشگام بوده اند. در این کنتاکتورهای غشایی، بازسازی CO 2 در دماهای زیر نقطه جوش اتفاق می افتد که منجر به کاهش قابل توجه مصرف انرژی می شود. علاوه بر این، آنها همچنین به کاربردهای نیمه تجاری و تجاری این کنتاکتورهای غشایی توجه کرده اند.

یو و همکاران ( یو و همکاران، 2023 ) از یک رویکرد جدید پوشش غوطه ور برای تهیه غشاهای فیبر توخالی استفاده می کنند.

این فرآیند شامل اتصال متقابل محلول پیش ساز اسید پلی آمیک است.

غشای فیبر توخالی پلی‌آمید در مقایسه با غشای پوشش‌داده‌شده با محلول پلی‌آمید، عملکرد جداسازی برتری را نشان داد. یان و همکاران ( یان و همکاران، 2023 ) از تکنیک رسوب لایه اتمی استفاده می کنند که یک لایه پوشش یکنواخت را فراهم می کند. رسوب TiO2 باعث افزایش نفوذپذیری آب و مقاومت در برابر رسوب غشاء شد. همچنین آب دوستی و کاهش اندازه منافذ را افزایش داد. پانگ و همکاران ( پنگ و همکاران، 2023 ) یک سیستم فتوکورینگ پیوسته و کنترل شده برای ساخت فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 فیبر توخالی پلی دی متیل سیلوکسان آبگریز (PDMS) پیشنهاد کردند. غشاء PDMS HF آماده شده به عملکرد جداسازی فوق العاده و نرخ شار بالا دست می یابد.

همچنین امکان ساخت غشای PDMS HF با فوتوکور ثابت شد. خان و همکاران ( خان و همکاران، 2023 ) یک مدل جامع طراحی شده برای ارزیابی و پیش‌بینی حالت‌های خرابی احتمالی تبخیرکننده غشایی آبی مبتنی بر غشای فیبر توخالی (SWME) معرفی کردند. این مدل سازگار است و می تواند در زمینه های دیگر با استفاده از غشاهای فیبر توخالی از جمله فرآیندهای جداسازی در دمای پایین کاربرد پیدا کند.

ماندال غشای نانوفیلتراسیون فیبر توخالی تحت فشار کم را از طریق پلیمریزاسیون سطحی توسعه می دهند.

شار نفوذ آب خالص غشای فیبر توخالی توسعه یافته به طور قابل توجهی از طریق پلیمریزاسیون سطحی بهبود یافته است. علاوه بر این، ویژگی‌های فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 فیبر توخالی با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. زی و همکاران ( Xie et al., 2023 ) استراتژی تک مرحله ای پیرولیز برای دستیابی به در دسترس بودن استثنایی سایت های کاتالیزوری پیشنهاد شده است.

این سیستم غشایی یکپارچه مهندسی سیستم و طراحی غشای کاتالیزوری را برای تصفیه آب پیشرفته ارائه می دهد. هو و همکاران ( هو و همکاران، 2023 ) یک تکنیک کشش حرارتی را با هدف پالایش ساختار غشاهای الیاف توخالی معرفی کردند، در نتیجه پایداری آنها را در زمینه نمک‌زدایی غشا افزایش داد. این فرآیند گرما کشش منجر به آرایش زنجیره ای فشرده تر و هم ترازتر شد و انقباض طولی را کاهش داد. کومار و همکاران ( کومار و همکاران، 2023 ) غشایی را برای حذف آرسنیک از آب پیشنهاد کردند.

توپولوژی، شیمی سطح غشاء، و مورفولوژی فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 ساخته شده توسط آنالیز ترموگراویمتری، میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نیروی اتمی تخمین زده می‌شود. این مطالعه همچنین شامل بررسی خواص مکانیکی، مانند استحکام کششی فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 بود.

لیو و همکاران ( لیو و همکاران، 2023 ) از یک روش پیوند متقابل با کمک فشار یک مرحله‌ای برای اعمال اکسید گرافن (GO) به سطح داخلی غشای فیبری توخالی استفاده کردند. جهت گیری نیروی خارجی در طول مونتاژ لایه های انتخابی GO نقش حیاتی در شکل دادن به ریزساختار نانو کانال و تعیین بازده جداسازی ایفا کرد. غشای فیبر توخالی اکسید گرافن (GO) دارای پیوند متقابل عملکرد استثنایی را نشان داد. وی و همکاران ( وی و همکاران، 2023 ) مواد فتوترمال کارآمد و قابل حمل برای تامین آب شیرین تولید کردند.

روش وارونگی فاز یک مرحله ای فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 و همچنین یک تبخیر کننده بخار خورشیدی سه بعدی که از طریق رسوب شیمیایی بخار ساخته شده است استفاده می شود.

درخت HFM با پایداری زیاد، مدیریت حرارتی خوب و برداشت نور فراوان، کارایی بالایی در جمع آوری آب تصفیه شده نشان داد. بیرون و همکاران ( دا سیلوا بایرون و همکاران، 2023 ) از پلی اتر سولفون (PES) برای تهیه غشاهای پلیمری ماتریس مخلوط استفاده می کنند. این مطالعه بر ایجاد غشاهای پلیمری با تغییر نسبت‌های پلیمری متمرکز شد و سپس بررسی کرد که چگونه این نسبت‌ها بر عملکرد غشا و ویژگی‌های فیزیکی خاص تأثیر می‌گذارند. چوی و همکاران ( چوی و همکاران، 2023 ) یک غشای تبادل پروتون ایجاد کردند و عملکرد و دوام آن توسط عوامل مختلفی تعیین می شود. آزمایش‌ها برای بررسی خواص انتقال آب فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 استفاده می‌شوند و شبیه‌سازی‌ها امکان پیش‌بینی و بهینه‌سازی سریع‌تر شرایط عملیاتی مختلف را فراهم می‌کنند.

دارمایانتی و همکاران ( دارمایانتی و همکاران، 2023 ) مطالعه کردند که استفاده از پرکننده معدنی می تواند ویژگی های ضد رسوب را بهبود بخشد و رسوب غشایی را کاهش دهد. همچنین دو روش جایگزین ساخت غشاء را برای اصلاح غشاهای فیبر توخالی بررسی می‌کند: پوشش غوطه‌وری و جداسازی فاز ناشی از حرارت (TIPS). لی و همکاران ( لی و همکاران، 2023 ) یک غشای فیبری توخالی ساختند و آن را در تجزیه و تحلیل تزریق جریان گنجانیدند تا آمونیاک از آب جدا شود. پارامترهای موثر بر عملکرد غشاء نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سیستم عاری از اثر شوری و تداخل ترکیبات نیتروژن آلی است. راجه و همکاران از روش اکستروژن فلز برای ساخت فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 بدون استفاده از حلال های آلی استفاده می کنند.

پس از CIP، الیاف نیمه متراکم به الیاف متخلخل تبدیل می شوند.

همچنین ثابت شد که غشاهای فیبر توخالی برای اولترافیلتراسیون می توانند از طریق اکستروژن بدون نیاز به حلال های آلی تولید شوند. ژانگ و همکاران ( ژانگ و همکاران، 2023 ) یک سری تحقیقات در حال انجام را انجام دادند که همبستگی قابل توجهی را نشان داد. مشاهده شد که با کاهش PH ادرار خوراک، کاهش قابل توجهی در شار آمونیاک، همراه با افزایش قابل توجهی در تمایلات رسوب غشایی وجود داشت. تجزیه و تحلیل نیروی ریزمقیاس بیشتر روشن کرد که عدم وجود نیروهای کششی هیدرودینامیکی مرتبط با نفوذ آب باعث می‌شود رسوب‌هایی که در فاصله قابل‌توجهی از غشاء قرار گرفته‌اند تا به سطح آن برسند، که منجر به کاهش قابل توجه رسوب‌زدگی غشا می‌شود.

لاو و همکاران ( Lau et al., 2022 ) غشاهای فیبر توخالی به عنوان امیدوارکننده‌ترین در میان پیکربندی‌های مختلف غشا ظاهر می‌شوند، که در درجه اول به ظرفیت آنها برای چگالی بسته‌بندی بالا و سهولت مونتاژ ماژول نسبت داده می‌شود.

تحقیق همچنین اکتشافات قابل توجهی در رابطه با کاربرد فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 فیبر توخالی در فرآیندهای مختلف

از جمله فن‌آوری‌های کنتاکتور غشایی، تقطیر غشایی، جداسازی گاز و بخار، اسمز رو به جلو (FO)، اسمز معکوس (RO)، نانوفیلتراسیون (NF)، میکروفیلتراسیون ارائه کرد. MF). گائو و همکاران ( جی و همکاران، 2022 ) در مطالعه پیشنهاد کردند که PVDF (پلی وینیلیدین فلوراید) به طور گسترده به عنوان یک پلیمر تشکیل دهنده فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 با قابلیت پردازش قوی و پایداری حرارتی و شیمیایی عالی استفاده می شود.

اندازه منافذ، و تخلخل، به طور قابل توجهی با افزایش غلظت PEG بهبود یافت، در حالی که فشار ورودی مایع و زاویه تماس آب کاهش یافت. کیم و همکاران ( زو و همکاران، 2022 ) با استفاده از پیکربندی سه گانه اسپینر، تحقیقی را در مورد اصلاح ترکیبات سیال حفره و سیال پوششی در طول فرآیند چرخش غشا انجام دادند. هدف این رویکرد تولید فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 فیبر توخالی (HF) است که با استحکام مکانیکی قوی و نفوذپذیری آب کارآمد از طریق فرآیند ساخت سازگار با محیط زیست مشخص می‌شود.

به طور قابل توجهی، غشاء پایداری قابل توجهی از خود نشان داد و نرخ رد بیش از 99.99٪ را حتی پس از 120 ساعت کار مداوم حفظ کرد.

فرانسیس و همکاران ( Im et al., 2022 ) از الیاف توخالی پلی پروپیلن ریز متخلخل تجاری در هر دو فرآیند تقطیر با شکاف هوا و غشای شکاف آب استفاده کردند. در هر دو پیکربندی، سطح خارجی الیاف توخالی متراکم پلی پروپیلن تجاری موجود به عنوان سطح متراکم برای تراوش ها عمل می کرد. اورسینو و همکاران ( اورسینو و همکاران، 2020 ) برای اولین بار در تهیه غشاهای فیبر توخالی پلی اتر سولفون (PES) از Polarclean، یک حلال سازگار با محیط زیست و پایدار استفاده کردند. این از طریق روش جداسازی فاز غیر حلال (NIPS) به دست آمد. این تحقیق شامل بررسی جامع مورفولوژی فیبر، خواص مکانیکی، تخلخل، اندازه منافذ و نفوذپذیری آب بود. علاوه بر این، با در نظر گرفتن استفاده از حلال دوستدار محیط زیست Polarclean، یک تحلیل هزینه و فایده انجام شد.

لی و همکاران ( لی و همکاران، 2020 ) در حوزه غشاهای جستجو کردند که با ترشوندگی سطحی نامتقارن آنها متمایز شد و به عنوان یک راه حل امیدوارکننده برای جداسازی روغن / آب شناخته شد. در حالی که پتانسیل آنها تایید می شود، این فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 با محدودیت هایی مانند اندازه محدود، وابستگی به فیلتراسیون بن بست، اتکا به جداسازی دسته ای، ظرفیت دفع محدود و تمایل به طرفداری از روغن های سنگین روبرو هستند.

این مطالعه همچنین تاکید کرد که فرآیند جداسازی، و همچنین خلوص فیلترها و خوراک‌ها، کاملاً با استانداردهای تصفیه بین‌المللی مطابقت دارد.

این یافته ها کاربردهای عملی هیجان انگیز غشاهای Janus، به ویژه در حوزه جداسازی فاضلاب های روغنی، از جمله امولسیون های روغن در آب تثبیت شده با سورفکتانت را روشن می کند. وو و همکاران ( Wu et al., 2022 ) یک تکنیک اچ شیمیایی متوسط ​​را با هدف ایجاد منافذ در مقیاس نانو در صفحه پایه نانوصفحات اکسید گرافن (GO) معرفی کردند. این رویکرد نوآورانه برای تولید غشاهای متخلخل GO (PGO) فیبر توخالی (HF)، افزایش نفوذ آب و قابلیت‌های دفع رنگ به کار گرفته شد. این تحقیق طیف وسیعی از روش‌های مشخص‌سازی را برای نظارت بر تشکیل منافذ و ارزیابی تغییرات ساختاری و ترکیبی در نانوصفحات PGO سنتز شده گنجانده است.

این مطالعه بر پتانسیل قابل توجه غشاهای اکسید گرافن متخلخل (PGO) در زمینه کاربردهای نانوفیلتراسیون تاکید کرد. تاسدمیر و همکاران ( Sengur-Tasdemir et al., 2021 ) چهار نوع مجزا از غشاهای نانو فیلتراسیون فیبر توخالی را طراحی و ارزیابی کردند. میزان رسوب فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 نقش حیاتی در تعیین مقدار آب نفوذی به دست آمده از این غشاها داشت. این تحقیق کاربردی بودن و پتانسیل استفاده از غشاهای نانوفیلتراسیون فیبر توخالی را برای کاربردها در تصفیه آب های سطحی برجسته کرد.

ارزیابی فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 یک کمبود تحقیقاتی را برای ایجاد سیستم‌های فیلتراسیون مبتنی بر فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 نشان داد.

با انجام یک بررسی جامع ادبیات، بررسی می شود که استفاده از رویکرد شش سیگما برای سیستم فیلتراسیون غشایی نادر است. همچنین نحوه استفاده از رویکرد شش سیگما در زمینه طراحی سیستم تصفیه و تصفیه آب. پیاده سازی شش سیگما در سیستم های فیلتراسیون غشایی فرصتی منحصر به فرد برای بهبود کارایی فرآیند و بهینه سازی عملکرد سیستم فیلتراسیون ارائه می دهد. این می تواند به راه حل های مقرون به صرفه و قابل اعتماد تصفیه آب منجر شود. با گنجاندن اصول پایداری در فرآیند طراحی، می توان از شش سیگما برای توسعه راه حل های تصفیه آب با حداقل اثرات زیست محیطی و استفاده از منابع استفاده کرد. تحقیق برای افزایش طول عمر سیستم فیلتراسیون مبتنی بر غشاء و بهبود سرنوشت جریان سیال پس از فیلتراسیون غیرمعمول است.

فیلتر آب قابل حمل بدون استفاده از برق ظرفیت فیلتر و دبی آن افزایش یافته است. از آنجایی که ظرفیت فیلتراسیون با طول عمر همبستگی دارد، این تحقیق از غشاهای مبتنی بر نانوفیلتراسیون برای افزایش ظرفیت فیلتر و کاهش قطر لوله برای افزایش نرخ جریان استفاده کرد که باعث افزایش سرعت جریان حجمی یا سرعت سیالی که از طریق لوله می‌گذرد را افزایش می‌دهد.

در این مطالعه، از تکنیک‌های وارونگی فاز خشک/تر برای ایجاد فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 نانوفیلتراسیون نامتقارن استفاده شد.

این روش که توسط Loeb و Sourirajan ( هولدا و وانکلکام، 2015 ) توسعه داده شد، روشی است که اغلب برای ایجاد فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 نامتقارن استفاده می شود. در این روش محلول را روی سطح شیشه ای ریخته و در آب غوطه ور می کردند و رسوب می دادند.

جداسازی فاز در فیلم رخ می دهد زیرا حلال در محلول ریخته گری با یک غیر حلال در روش وارونگی فاز خشک / مرطوب جایگزین می شود. هدف این تحقیق طراحی یک فیلتراسیون قابل حمل مبتنی بر غشاء با استفاده از روش طراحی برای شش سیگما (DFSS) است. این روش می تواند برای طراحی محصولات، خدمات و فرآیندهای جدید استفاده شود و ابزار قدرتمندی است که می تواند به حداکثر رساندن موفقیت یک محصول جدید در بازار کمک کند. اکثر سازمان ها با اجرای رویکرد شش سیگما به سطح 4.5 شش سیگما دست یافته اند. در این روش، محصولات بهبود یافته برای اولین بار با تمرکز بر طراحی بهبود یافته محصولات تولید می شوند. این رویکرد به صرفه جویی در زمان مورد نیاز برای بهبود محصول برای ایجاد این اجزاء کمک می کند و معیارهای قابل اجرا را در بر می گیرد.

هدف اصلی این تحقیق طراحی یک سیستم فیلتراسیون مبتنی بر غشای قابل حمل با استفاده از روش شش سیگما می باشد.

توسعه یک نمونه اولیه (راه اندازی آزمایشی) برای تجزیه و تحلیل و اطمینان از بهبود راندمان تولید و کنترل کیفیت.

با توجه به برنامه‌های توسعه آموزشی، ادغام آموزش STEM، و مشارکت جامعه به معنای وسیع، این تحقیق نشان داد که مهم‌ترین چالش پایداری و دستور کار بیست و سیزدهم سازمان ملل است. هدف توسعه پایدار 6 در مورد آب و فاضلاب تاکید می کند که آب پاک برای ریشه کنی فقر، رشد اقتصادی و حفاظت از محیط زیست بسیار مهم است. از یافته‌های تحقیق می‌توان برای ایجاد کمپین‌های آگاهی مؤثر برای آموزش دانش‌آموزان، معلمان و عموم مردم در مورد مسائل پیرامون آلودگی آب و نقشی که توسط فناوری‌های پیچیده تصفیه آب بازی می‌کند، استفاده کرد. علاوه بر این، این تعامل نه تنها اطلاعاتی را ارائه می دهد، بلکه احساس مسئولیت را برای مقابله با مشکلات کیفیت آب نیز منتقل می کند. این تحقیق به خوبی با ادغام آموزش STEM هماهنگ است و از آنجایی که تحقیقات بر روی اصول علم، فناوری، مهندسی و ریاضیات تمرکز می‌کند، اهمیت پیدا می‌کند.

معلمان می‌توانند مطالعه را در برنامه‌های درسی بگنجانند و دانش‌آموزان را قادر می‌سازند تا روش‌های علمی را در دنیای واقعی، طراحی مهندسی و حل مسئله با نوآوری‌ها به کار گیرند تا نسلی آگاه از محیط زیست ایجاد کنند که قادر به حل مشکلات جهانی باشد.

این تحقیق می تواند توسط ابتکارات مشارکت جامعه برای تشویق همکاری بین مربیان و جامعه در اتخاذ شیوه های مدیریت آب پایدار مورد استفاده قرار گیرد.

این تحقیق فقط بسط چارچوب های نظری نیست، بلکه مشارکت فعال جوامع در جستجوی راه حل های مبتنی بر جامعه برای مشکلات خاص کیفیت آب است. این می تواند الهام بخش مسابقات جدیدی باشد که در آن شرکت کنندگان باید راه حل های نوآورانه ای در مورد راه های حل آلودگی آب ارائه دهند. رقابت‌ها می‌توانند شامل مسائل مربوط به توسعه سیستم‌های تصفیه آب کارآمد، ترکیب فناوری جدید، یا پیشنهاد استراتژی‌های مدیریت کیفیت آب جدید باشند.

این پلتفرم‌ها نه تنها جریان ایده‌ها را افزایش می‌دهند، بلکه محیط خوبی را برای همکاری بین رشته‌ای نیز فراهم می‌کنند. اساساً، تحقیق در مورد سیستم‌های تصفیه آب قابل حمل با استفاده از روش شش سیگما به لنگرگاهی برای یادگیری نوآوری تبدیل می‌شود و راهی جامع برای مقابله با مشکلات آلودگی آب از طریق استفاده از آگاهی، آموزش و مشارکت عمومی در کنار رقابت‌های پیشرفته ارائه می‌کند. همه این عناصر یک رویکرد یکپارچه برای ایجاد انگیزه در مردم و جوامع برای پاکسازی و تامین آب برای آینده است.

3 روش شناسی فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400

در این تحقیق، یک سیستم فیلتراسیون قابل حمل مبتنی بر فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 با استفاده از روش شش سیگما توسعه داده شده است. این روش بر اساس طراحی برای شش سیگما (DFSS) با استفاده از DMADV است و در نهایت یک استراتژی تفکر محاسباتی را نیز تقویت می کند. شش سیگما و تفکر محاسباتی در رویکرد خود برای حل مسائل پیچیده، به ویژه در زمینه بهبود فرآیند و نوآوری، رابطه اساسی دارند. شش سیگما، یک روش با هدف کاهش عیوب و بهبود کیفیت، متکی به یک رویکرد مبتنی بر داده و سیستماتیک برای حل مسئله است که در چارچوب های DMADV (تعریف، اندازه گیری، تجزیه و تحلیل، طراحی، تأیید) محصور شده است.

این چارچوب ها بر درک دقیق مسئله، اندازه گیری و تجزیه و تحلیل داده ها و سپس پیاده سازی و تأیید راه حل ها تأکید دارند. این فرآیند منعکس کننده اصول اصلی تفکر محاسباتی است، که شامل انتزاع (تمرکز بر اطلاعات مهم، نادیده گرفتن جزئیات نامربوط)، تفکر الگوریتمی (توسعه راه حل گام به گام برای مسئله)، تجزیه (تجزیه یک مسئله پیچیده به بخش های قابل مدیریت تر) و تشخیص الگو (شناسایی روندها یا الگوهایی که می تواند به حل مشکل کمک کند).

رابطه بین شش سیگما و تفکر محاسباتی در تأکید مشترک آنها بر تجزیه و تحلیل سیستماتیک و روش‌شناسی حل مسئله ساختاریافته است.

تفکر محاسباتی مهارت های اساسی را برای تجزیه مسئله، انتزاع و توسعه الگوریتمی فراهم می کند که در فازهای تعریف، اندازه گیری و تجزیه و تحلیل شش سیگما حیاتی هستند. این متخصصان را قادر می‌سازد تا مشکلات و راه‌حل‌ها را به روش‌هایی که می‌توان کمی‌سازی کرد، مفهوم‌سازی کرد، بنابراین اندازه‌گیری و تحلیل دقیق مورد نیاز در پروژه‌های شش سیگما را تسهیل می‌کند. علاوه بر این، ماهیت تکرارشونده تفکر محاسباتی، که در آن راه‌حل‌ها توسعه، آزمایش و اصلاح می‌شوند، به موازات مراحل بهبود و کنترل (یا طراحی و تأیید در DMADV) شش سیگما است که در آن راه‌حل‌ها پیاده‌سازی، ارزیابی و بهینه‌سازی می‌شوند. این فرآیند تکراری تضمین می‌کند که راه‌حل‌ها نه تنها به طور موثر به مشکل اولیه رسیدگی می‌کنند، بلکه در طول زمان سازگار و مقیاس‌پذیر باقی می‌مانند.

3.1 تعریف – اندازه گیری – تجزیه و تحلیل – طراحی – تأیید (DMADV)

DMADV یک روش محبوب است که معمولاً برای ممبران استفاده می شود. فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 مانند مانعی برای عبور ذرات و مواد شیمیایی عمل می کند. استفاده از غشاها برای فیلتراسیون آب در درجه اول برای افزایش کیفیت زیبایی آب، به ویژه از طریق حذف فلزات سنگین مانند سرب و حذف کلر برای بهبود طعم استفاده می شود. اجرای سیستم های تصفیه آب مبتنی بر غشاء هنوز در مراحل اولیه خود است، زیرا توسعه سیستم های فیلتراسیون مناسب را ضروری می کند. فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 معمولاً دو سیال را جدا می کند. مانند یک مانع بین دو فاز عمل می کند. برخی از اجزا از غشاء عبور می کنند در حالی که برخی دیگر توسط آن حفظ می شوند و در جریان تجمع می یابند.

غشاها همچنین می توانند دارای ضخامت های مختلف و همچنین ساختارهای مختلفی مانند ساختارهای همگن و ناهمگن باشند.

معمولاً بستگی به پلیمری دارد که برای تهیه غشا استفاده می شود. برای طراحی یک سیستم تصفیه آب قابل حمل برای تصفیه آب، این مطالعه با هدف تدوین یک مفهوم طراحی است. برای این کار از روش طراحی برای شش سیگما (DFSS) استفاده می کنیم. فرآیندی است که برای طراحی محصولات یا خدمات جدید استفاده می شود. در این روش، نویسندگان محصول، خدمات یا فرآیندی را به درستی طراحی کرده اند که برای بهبود آن به زمان کمتری نیاز دارد.

کیفیت چرخه دمینگ به افزایش سهم بازار کمک می کند و همچنین درآمد و سودآوری مکانیزم پیچیده ای است که منجر به حداکثر کردن موفقیت محصول جدید می شود. این یک رویکرد تحلیل مبتنی بر مفهوم برای طراحی یک محصول است. پارامترهای مختلف بحرانی با استفاده از آمار تجزیه و تحلیل می شوند. جزئیات بیشتر در بخش های بعدی نمایش داده می شود.

3.1.1 تعریف کنید

در فرآیند DFSS، اولین گام، تعریف اهداف و نیازهای پروژه یا محصول است. صدای کاربر در پیشنهاد و گفتن مشکل مشخص می شود. اطلاعات برای بررسی ثبت می شود. بر اساس اطلاعات جمع آوری شده پرسشنامه ای تهیه شده است. این پرسشنامه توسط فرم نظرسنجی تهیه شده است. یک فرم نظرسنجی برای تعیین اثربخشی سیستم فیلتراسیون فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 ساخته شده است.

این شامل مشخصات و الزامات فیلتر آینده است. برای درک بهتر نیازهای کاربرانی که از فیلترهای آب قابل حمل استفاده می کنند، یک نظرسنجی بر روی 30 شرکت کننده انجام شد. فرم های نظرسنجی سفارشی برای ارزیابی کارایی فیلترهای آب قابل حمل فعلی موجود در بازار ساخته شد. علاوه بر این، هدف به دست آوردن بینشی در مورد مشخصات و ترجیحات مورد نظر کاربران برای طراحی فیلتر آب قابل حمل آینده بود. نتایج این نظرسنجی در شکل 2 نشان داده شده است .

3.1.2 اندازه گیری فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400

برای مقابله با ساختار و پیشرفت چالش‌های طراحی اطلاعات، روش توسعه تابع کیفیت (QFD) ابزار ارزشمندی است. در فرآیند طراحی برای شش سیگما (DFSS)، دومین مرحله حیاتی شامل اندازه گیری است که به ارزیابی و شناسایی نیازها و مشخصات مشتری اختصاص دارد. این مشخصات بسیار مهم هستند زیرا تعریف قابل اندازه گیری از محصول یا خدمات را ارائه می دهند و امکان جمع آوری داده ها را برای مقایسه با الزامات از پیش تعیین شده فراهم می کنند. توسعه عملکرد کیفیت (QFD) یک رویکرد سیستماتیک است که در ساختار و توسعه مسائل طراحی اطلاعات ضروری است.

این فرآیند با ساخت خانه کیفیت (HOQ) آغاز می شود که در آن ابتدا نیازهای مشتری تعریف می شود و اهمیت این نیازها از نظر فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 مشخص می شود. پس از آن، ویژگی های مهندسی شناسایی می شوند.

پس از انجام این امر، یک ماتریس همبستگی بین نیازهای مشتری و ویژگی های مهندسی در این مطالعه ایجاد می شود. یک ارزیابی برای محاسبه امتیازات بر اساس ماتریس همبستگی انجام می شود که هم نیازهای مشتری و هم اهمیت نسبی آنها را در نظر می گیرد. در ابتدا، ویژگی های مهندسی تعریف می شوند و به دنبال آن ماتریس همبستگی ایجاد می شود که این ویژگی ها را به نیازهای مشتری مرتبط می کند. سپس ماتریس حاصل برای محاسبه امتیازات استفاده می‌شود و به ارزیابی جامع فرآیند طراحی کمک می‌کند.

تأیید طراحی BW 30

طراحی فیلتر آب قابل حمل در مرحله نهایی تأیید می شود. از آنجایی که هنوز هیچ طرح یا مفهومی ساخته نشده است، این مفهوم بسیار مهم است. برای توسعه یک نمونه اولیه سیستم کامل فیلتراسیون مبتنی بر فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 ، اجزای مختلف به عنوان یک کل مونتاژ می شوند. پس از تکمیل نمونه اولیه، یک بطری آب کثیف پر می شود. این آب کثیف توسط این سیستم فیلتراسیون فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400 فیلتر می شود. پس از فیلتراسیون این آب، کدورت آب تصفیه شده توسط دستگاه اسپکتروفتومتر بررسی می شود. مقایسه آب تصفیه شده با آب اصلی از نظر کدورت انجام می شود.

3.2 ساخت فیلتر ممبران 8 اینچ فیلمتک BW30 PRO-400

غشاء یک لایه نازک است که به عنوان یک مانع عمل می کند و اجازه عبور برخی از ذرات را می دهد. این یک ساختار جداکننده است تا یک مانع. غشاء می تواند از ضخامت های مختلف همگن و ناهمگن باشد. غشا را می توان بر اساس قطر منافذ نیز طبقه بندی کرد. این می تواند خنثی یا باردار باشد و انتقال ذرات می تواند فعال و همچنین غیرفعال باشد. کاربرد غشا شامل تصفیه آب، بازیافت آب، جداسازی و همچنین فیلتراسیون بود. بیشتر از غشای پلیمری استفاده می شود که مخلوطی از پلیمرهای مختلف است. پلیمر پلی وینیل کلراید به عنوان یک جزء اصلی در ساخت غشا استفاده می شود. وارونگی فاز در نسبت های جرمی مختلف انجام می شود. میزان دفع غشا با استفاده از محلول کلرید سدیم تعیین می شود.