research centers


Search results: Found 7

Listing 1 - 7 of 7
Sort by

Article
Separation of Lead (Pb2+) and Cadmium (Cd2+) from Single and Binary Salt Aqueous Solutions Using Nanofiltration Membranes
فصل ايونات الرصاص والكادميوم من المحاليل الملحية المفردة والثنائية باستخدام الاغشية النانوية

Authors: Ahmed Abed Mohammed احمد عبد محمد --- Qusay Fadhil Alsalhy قصي الصالحي --- Salwa Hadi Ahmed سلوى هادي احمد
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2016 Volume: 22 Issue: 4 Pages: 50-67
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The present work reports on the performance of three types of nanofiltration membranes in the removal of highly polluting and toxic lead (Pb2+) and cadmium (Cd2+) from single and binary salt aqueous solutions simulating real wastewaters. The effect of the operating variables (pH (5.5-6.5), types of NF membrane and initial ions concentration (10-250 ppm)) on the separation process and water flux was investigated. It was observed that the rejection efficiency increased with increasing pH of solution and decreasing the initial metal ions concentrations. While the flux decreased with increasing pH of solution and increasing initial metal ions concentrations. The maximum rejection of lead and cadmium ions in single salt solution was 99%, 97.5 % and 98 % at pH 6, 6.5 and 6.2 and 78%, 49.2% and 44% at pH 6.5, 6.2 and 6.5 for NF1, NF2 and NF3 respectively. On the other hand, maximum permeate flux for single NF2 (32.2)> NF3 (16.1)>NF1 (14.2) (l/m2.h) for 100 ppm, higher than binary salt solution was NF2 (23.7) ˃ NF3 (13) ˃ NF1 (8) (l/m2.h) for (10 Pb2+/50 Cd2+) ppm. The NF membranes proved able to achieve high separation efficiency of both lead and cadmium ions in very suitable conditions, leaving wastewaters in a condition suitable prior discharged into the environment.

تقدم الدراسة الحالية إداء ثلاث انواع من الاغشية النانوية في ازالة ايونات الرصاص والكادميوم العالية التلوث والسمية من المحاليل الملحية المفردة والثنائية المماثلة لمياه الفضلات الحقيقية. تحديد تاثير المتغيرات التشغيلية ( (6.5 -5.5) pH , نوع الغشاء النانوي وتركيز الايون الابتدائي (250-10) جزء بالمليون) على عملية الفصل وتدفق الماء. لاحظ زيادة الرفض مع زيادة pH المحلول ونقصان التركيز الابتدائي للايون. بينما يتناقص الجريان مع زيادة pH وزيادة التركيز الابتدائي للايون. اعلى رفض للرصاص والكادميوم في المحلول المنفرد كان 98, 97.5, 99% عند pH 6.2, 6.5, 6 و44, 49.2, 78% عند pH 6.5, 6.2, 6.5 للاغشيةNF3,NF2, NF1 على التوالي. من جهة اخرى, اعلى جريان راشح للمحلول المنفرد كان NF2 (32.2)> NF3 (16.1)>NF1 (14.2) (l/m2.h) عند تركيز ابتدائي 100( جزء بالمليون), اعلى من المحاليل الثنائية NF2 (23.7) ˃ NF3 (13) ˃ NF1 (8) (l/m2.h) لتركيز ابتدائي (10 Pb2+/ 50 Cd2+) ( جزء بالمليون). الاغشية النانوية اثبتت قابليتها لتحقيق اعلى كفاءة فصل لايوني الرصاص والكادميوم في ظروف مستقرة جدا, لطرح مياه الفضلات بشكل مناسب الى البيئة.


Article
Produced Water Treatment Using Ultrafiltration and Nanofiltration Membranes
معالجة الماء المنتج بأستخدام أغشية الترشيح الفائق والترشيح النانوي

Loading...
Loading...
Abstract

The application of ultrafiltration (UF) and nanofiltration (NF) processes in the handling of raw produced water have been investigated in the present study. Experiments of both ultrafiltration and nanofiltration processes are performed in a laboratory unit, which is operated in a cross-flow pattern. Various types of hollow fiber membranes were utilized in this study such as poly vinyl chloride (PVC) UF membrane, two different polyether sulfone (PES) NF membranes, and poly phenyl sulfone PPSU NF membrane. It was found that the turbidity of the treated water is higher than 95 % by using UF and NF membranes. The chemical oxygen demand COD (160 mg/l) and Oil content (26.8 mg/l) were found after treatment according to the allowable limits set by means of world health organization WHO water quality standards. The final composition of SO4-2 (110 mg/l) and NO3 (48.4 mg/l) components within the produced water after treatment were agreed with the permissible limits of WHO, whereas Cl-1 (8900 mg/l) component is not in the allowable limits. Finally by the use of PVC, PES and PPSU hollow fiber membranes; this method is seen to be not sufficient to remove the salinity of the produced water.

في هذا العمل تم دراسة تطبيق عمليات الترشيح الفائق(UF) والترشيح النانوي (NF) في معالجة الماء المصاحب للنفط. تم اجراء تجارب مختبرية لكلتا عمليات الترشيح الفائق والترشيح النانوي بطريقة الجريان المتقاطع. تم أستخدام عدة انواع من أغشية الألياف المجوفة في هذه الدراسة مثل أغشية بولي فاينيل كلورايد PVC UF وغشائين مختلفين من بولي ايثر سلفون PES NF وغشاء بولي فينيل سلفون .PPSU NF وجد ان عكورة الماء المعالج هي اكثر من 95 % بأستخدام أغشية UF و NF. الاوكسجين الكيمياوي المطلوبCOD (160 ملغم/لتر) ومحتوى الزيوت (26.8 ملغم/لتر) وجدو بعد المعالجة وفقا الى الحدود المسموح بها حسب مواصفات الماء القياسية لمنظمة الصحة العالمية WHO . ان التركيز النهائي لمركبات SO4-2 (110 ملغم/لتر) و NO3(48.4 ملغم/لتر) خلال الماء المصاحب للنفط بعد المعالجة قد توافقت مع الحدود المسموح بها من قبل منظمة الصحة العالمية WHO, في حين مركب Cl-1 ( 8900 ملغم/لتر) ليس من ضمن الحدود السموح بها. اخيرا بأستخدام اغشية الالياف المجوفة من نوع PVC, PES و PPSUفان هذه الطريقة غير كافية لازالة ملوحة المياه المنتجة.


Article
Preparation of PPSU Hollow Fiber Nanofiltration Membranes for Nanofiltration Application

Loading...
Loading...
Abstract

PPSU hollow fiber nanofiltration membranes are prepared by applying two concentrations and various extrusion pressures according to the phase inversion method. Cross-sectional area and outer structures were characterized by using scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscopy (AFM). In additional to the pore size distribution, either the mean roughness or the mean pore size of the PPSU hollow fiber surfaces was evaluated by AFM. It was found that the morphology of the PPSU fibers had both sponge-like and finger-like structures through different extrusion pressures and PPSU concentrations. The mean pore size and mean roughness for inner and outer surfaces were seen to be decreased with the increase of extrusion pressure at two different PPSU concentrations. Moreover, the lead ion rejection was significantly improved from 19 to 78 % with increasing the extrusion pressure from 2.5 to 3 bar at 25 wt.% PPSU concentration.


Article
POLYVINYL ALCOHOL/POLYVINYL CHLORIDE (PVA/PVC) HOLLOW FIBER COMPOSITE NANOFILTRATION MEMBRANES FOR WATER TREATMENT

Authors: Sufyan Algebory --- A. Figoli --- Qusay Alsalhy --- Ghanim M. Alwan --- et al.
Journal: Iraqi Journal of Chemical and Petroleum Engineering المجلة العراقية للهندسة الكيمياوية وهندسة النفط ISSN: 19974884/E26180707 Year: 2010 Volume: 11 Issue: 4 Pages: 23-32
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Two different polyvinyl alcohol/polyvinyl chloride (PVA/PVC) hollow fiber composite nanofiltration membranes were prepared after PVC hollow fiber membranes were coated using dip-coating method with PVA aqueous solution, which was composed of PVA, fatty alcohol polyoxyethylene ether (AEO9), and water [PVA/AEO9/water (4:0.5:95.5) wt%]. Effect of two different PVC hollow fiber immersion times in coating solution were studied. Cross-section, internal and external surfaces of the PVC hollow fibers and PVA/PVC composite nanofiltration membranes structures were characterized by scanning electron microscopy (SEM), pure water permeation flux and solutes rejection. It was found that, the coating layer thickness on the outer surface of the 19 wt% PVC hollow fiber was thin and about (6µm), while the coating solution penetrates through the outer edge of the PVC hollow fiber and it looks like sponge-like structure with increase of the dip-coating time from 20 to 30 sec. Besides, the pure water permeation flux decreases and solutes rejection increases with an increase of the coating time from 20 to 30 sec for the two PVA/PVC composite nanofiltration membranes.Molecular weight cut-off (MWCO) of the PVA/PVC composite nanofiltration membranes were in the range of NF (i.e. 200-3000 Mw).

تم تحضير نوعين من اغشية الالياف المجوفة والنانوية المكونة من PVA/PVC بواسطة طريقة الاكساء بالتغطيس في محلول PVA المائي المكون من بولي فنيل الكحول PVA, الماء و(AEO9) Fatty Alcohol Polyoxyethylene Ether وبنسب وزنية مئوية(0.5, 95.5, 4) على التوالي.تم دراسة تاثير وقتين مختلفين لزمن اكساء اغشية الالياف المجوفة على التركيب الداخلي والخارجي لاغشية الياف PVA/PVC المركبة والنانوية باستخدام جهاز المجهر الالكتروني الماسح (SEM) وايضا على اداء الاغشية في فصل المذابات وانتاج الماء النقي. وجد ان سمك طبقة الاكساء للالياف المحضرة من19% PVC كان رقيقا وبسمك µm6بينما يدخل محلول الاكساء خلال السطح الخارجي ويسد التراكيب الاصبعية الشكل عندما يزداد زمن الاكساء من 20-30 ثانية. بالاضافة الى ذلك, تقل نفاذية الماء النقي ويزداد فصل المذابات بزيادة زمن الاكساء من 20-30 ثانية لكلا نوعي الالياف المجوفة النانوية. ان الوزن الجزيئي للمذابات المفصولة(MWCO) لاغشية اليافPVA/PVC المجوفة النانوية كان ضمن مدى اغشية الفصل النانوية (200- 3000Da ).


Article
Comparative Study between Nanofiltration and Reverse Osmosis Membranes for the Removal of Heavy Metals from Electroplating Wastewater
دراسة مقارنة بين اغشية النانو والتناضح العكسي لإزالة المعادن الثقيلة من مياه الصرف الصحي الناتجة من الطلاء الكهربائي

Authors: Ahmed Faiq Al-Alawy أحمد فائق العلوي --- Miqat Hasan Salih ميقات حسن صالح
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2017 Volume: 23 Issue: 4 Pages: 1-21
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The present work aimed to study the efficiency of nanofiltration (NF) and reverse osmosis (RO) process for water recovery from electroplating wastewater and study the factors affecting the performance of two membrane processes. Nanofiltration and reverse osmosis membranes are made from polyamide as spiral wound module. The inorganic materials ZnCl2, CuCl2.2H2O, NiCl2.6H2O and CrCl3.6H2O were used as feed solutions. The operating parameters studied were: operating time, feed concentrations for heavy metal ions, operating pressure, feed flow rate, feed temperature and feed pH. The experimental results showed, the permeate concentration increased and water flux decreased with increase in time from 0 to 70 min. The permeate concentrations increased and flux decreased with increase in feed concentrations from 10 to 300 mg/l. Raising of pressure from 1 to 4 bar, permeate concentration decreased for RO, for NF decreased and then increased at high pressure and increase the flux. The rises of flow rate from 20 to 50 l/h decreased permeate concentration and the flux increase. The rises of temperature from 26 to 40 °C, increased permeate concentration and increased the flux. The rise in pH from 4 to 7, decreased the flux as the pH goes from acidic side towards alkaline. The polyamide nanofiltration membrane had allowed permeation of chromium and copper ions to lower than permissible limits. Nanofiltration membrane had allowed permeation of nickel and zinc ions at low concentration of these ions. The polyamide RO membrane gave a high efficiency for removal of chromium, copper, nickel and zinc and it had allowed permeation of these ions to the lower than permissible limits. The rejection at first three minutes when the feed concentration approximately was constant for chromium in NF and RO, was 99.7% and 99.93%, for copper was 98.43% and 99.33%, for zinc was 97.96% and 99.49%, and for nickel was 97.18% and 99.49% respectively. The maximum recovery for chromium in NF and RO was 71.75% and 48.5%, for copper was 75.62% and 50.68%, for zinc was 80.87% and 54.56%, for nickel was 60.06% and 46.18% respectively. For a mixture of synthetic electroplating wastewater, nanofiltration and reverse osmosis membranes have a high rejection percentage for heavy metal ions. It was obtained pure water and concentrations of less than allowable limits for heavy metals in the case of the mixture.

هذا العمل يهدف إلى دراسة كفاءة غشاء النانو وعملية التناضح العكسي لاسترجاع المياه من مياه الصرف الصحي الناتجة من الطلاء الكهربائي، ودراسة العوامل التي تؤثر في أداء الغشائين. اغشية النانو والتناضح العكسي مصنوعة من مادة البولي أميد على شكل ((spiral wound module. المواد غير العضوية كانت كلوريد الزنك، كلوريد النحاس المائي، كلوريد النيكل المائي، و كلوريد الكروم المائي استخدمت ك محلول اللقيم. العوامل التشغيلية التي تم دراستها هي: الزمن, تركيز الداخل, الضغط, التدفق, درجة الحرارة, درجة الحموضة. وأظهرت النتائج التجريبية، تركيز الناتج يزداد و تدفق المياه يقل مع زيادة الوقت (0-70 دقيقة). تركيز الناتج يزداد و تدفق المياه يقل مع زيادة تركيز الداخل (10-300) ملغ/لتر. رفع الضغط (1-4 بار)، تركيز الناتج يقل للتناضح العكسي ويقل ثم يزداد عند الضغط العالي لغشاء النانو ويزداد تدفق المياه. رفع التدفق (20-50 لتر/ساعة)، يقل تركيز الناتج ويزداد الجريان. رفع درجة الحرارة (26-40 درجة مئوية)، يزداد تركيز الناتج ويزداد الجريان. رفع درجة الحموضة (4-7)، يقل الجريان كلما يذهب الرقم الهيدروجيني من الجانب الحمضية نحو القلوية. غشاء بولي أميد NF أتاح تخلل ايونات الكروم والنحاس إلى أقل من الحدود المسموح بها. NF أتاح تخلل أيونات النيكل والزنك إلى أقل من الحدود المسموح بها عندما تتواجد بتراكيز منخفضة. غشاء بولي أميد RO يعطي كفاءة عالية لإزالة الكروم والنحاس والنيكل والزنك، وقد أتاح تخلل هذه الأيونات إلى أقل من الحدود المسموح بها. كان الرفض في ثلاث دقائق الأولى عندما كان تركيز التغذية ثابتا تقريبا للكروم في NF و RO 99.7% و 99.93%، للنحاس هو 98.43% و 99.33%، للزنك هو 97.96% و 99.49%، للنيكل 97.18% و 99.49% على التوالي. وكان الحد الأقصى لاسترداد الماء في حالة الكروم في NF و RO % و 48.5%، النحاس 75.62% و 50.68%، الزنك 80.87% و 54.56%، النيكل 60.06% و 46.18% على التوالي. لخليط من مياه الطلاء الكهربائي الاصطناعية، أغشية النانو والتناضح العكسي لديها نسبة الرفض عالية لأيونات المعادن الثقيلة. تم الحصول على مياه نقية وبتراكيز أقل من الحدود المسموح بها للمعادن الثقيلة في حالة الخليط.


Article
FUNCTIONALIZED TITANIUM DIOXIDE NANOPARTICLES - NYLON 6 NANOCOMPOSITE MEMBRANE FOR IMPROVED SALT REJECTION UNDER LOW PRESSURE WATER NANOFILTRATION
غشاء متراكب نانوي ثاني أكسيد التيتانيوم - نايلون 6 لتحسين طرد الاملاح تحت ضغط منخفض للترشيح النانوي للماء

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, (Nylon-6) spider-net containing (dioxide titanium) nanoparticles were electro spun to produce nanofiber membrane with (TiO2 NPs). Characterization of the nanofiber membrane containing (TiO2 NPs) were done by (SEM) and (EDX) analyses. Pure (Nylon-6) nanofibers with an average diameter of (139 nm) were produced while (TiO2) additive gives membrane (Nylon/TiO2) with an average nanofibers diameter of (123 nm). (TiO2 NPs) with small amounts in (Nylon-6) solution were found which improve the hydrophilicity (antifouling effect) with water contact angle (5.7º), pure water flux (4800.45 Lm-2h-1) and mechanical strength (7.075 MPa). It was concluded that (Nylon-6/TiO2) antimicrobial (spider-net) which considered as a composite membrane with antifouling effect can be used in water filter applications. An improvement in the produced membrane mechanical strength was reached, also, rejection test of salt was achieved with rejection percentage of (76) and (71) for (Pb(NO3)2) and (NaCl) respectively.

في البحث الحالي ، تم اجراء عملية برم كهربائي لمادة (نايلون6) الحاوية على (اوكيسد تيتانيوم النانوي) لتحضير غشاء ذو شبكة عنكبوتية من الالياف النانوية . تم توصيف الغشاء الحاوي على الالياف النانوية الناتج من عملية البرم الكهربائي (نايلون/ اوكسيد التيتانيوم النانوي) بواسطة (طيف الاشعه المتشتتة - EDX) و (المجهر الالكتروني الماسح - SEM) ، غشاء النايلون النقي اعطى الياف نانوية بمعدل قطر (139 نانومتر) بينما الغشاء (نايلون/ اوكسيد التيتانيوم) انتج الياف بمعدل قطر (123 نانومتر). كمية صغيرة من دقائق اوكسيد التيتانيوم النانوية في الاغشية حسنت قياس زاوية التماس الماء حيث انخفضت الى (5.7º) وبذلك تحسنت خاصية البلل للغشاء كمرشح (hydrophilicity). معدل تدفق المياه النقية وصل الى (4800.045 لتر/ م2 ساعة) . اظهرت الخواص الميكانيكية اجهاد شد وصل الى (7.075 ميجا باسكال). تم فحص خواص الغشاء المضاده للبكتريا وامكانية استخدامه في تنقية معالجة المياة. بلغت نسبة طرد الاملاح للغشاء (76% و 71%) لكل من نترات الرصاص وكلويد الصوديوم ، على التوالي .


Article
Zeta Potential, Effective Membrane Charge and Donnan Potential for TiO2 NF Ceramic Membrane
جهد زيتا وشحنة الغشاء الفعالة وجهد دونان لغشاء الترشيح السيراميكي النانوي

Authors: Mudhaffar Yacoub Hussein مظفر يعقوب حسين --- Amer Naji Ahmed Al-Naemi عامر ناجي احمد --- Ahmed Faiq Hassan Al-Alawy احمد فائق حسن العلوي
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2018 Volume: 24 Issue: 9 Pages: 21-40
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Nanofiltration (NF) ceramic membrane have found increasing applications particularly in wastewater and water treatment. In order to estimate and optimize the performance of NF membranes, the membrane should be characterized correctly in terms of their basic parameters such as effective pore radius (rp) and equivalent effective thickness as well as effective surface charge (σ^s), the effective charge density (X^m) and Donnan potential (ψ_D). The impact of electrokinetic (zeta) potential on the membrane surface charge density, effective membrane charge density and Donnan potential at two different concentrations of the reference solutions 0.001, 0.01 M sodium chloride at various pH values from 3 to 9, and effective pore radius (rp) for nominal 0.9 nm ceramic TiO2 NF membrane were evaluated. Experiments were conducted at cross flow (1.0 m/s) using Microelectrophoresis technique for measuring membrane zeta potential, effective pore radius, and Donnan steric pore model (DSPM). The TiO2 membrane isoelectric point (net membrane charge equals zero) was found at pH of 3.7, 3.5 for 0.001 and 0.01 M NaCl respectively. The results showed that the NF membrane zeta potential changes its sign from positive to negative after the isoelectric point. The evaluated effective pore radius was found to be equal to 0.56 nm by using (DSPM) and the membrane equivalent effective thickness equals to (2×10-6 m).

تطبيقات اغشية الترشيح النانوية اخذت تزداد خصوصاً في مجال معالجة المياه ومخلفات المياه. لغرض تحديد الاداء الافضل للأغشية النانوية, تحتاج الاغشية الى التوصيف الدقيق بدلالة العوامل الداخلة في تركيب الاغشية مثل نصف القطر الفعال (rp) والسمك المكافئ للغشاء للفعال (∆x/A_K) وكذلك كثافة شحنة سطح الغشاء (σ^s), كثافة الشحنة الفعالة (Xm), وجهد دونان (ψ_D). تم دراسة وتقييم تأثير الجهد الكهربائي الحركي (جهد زيتا) على كثافة شحنة السطح, كثافة شحنة الغشاء وجهد دونان في تركيزين مختلفين (0.001 مولارية و 0.01 مولارية) لمحلول ملح كلوريد الصوديوم كمحلول لملح قياسي (1:1) في قيم دالة حامضية مختلفة من pH (3) الى pH (9), وكذلك تم تحديد نصف القطر الفعال (rp) للغشاء السيراميكي ثاني اوكسيد التيتانيوم يمتلك قطر مسامي اولي (رمزي) 0.9 نانومتر. قياس جهد زيتا تم باستخدام تقنية الترحيل الكهربائي (microelectrophoresis potential) وهي احدى الطرق الاساسية لقياس جهد زيتا واستخدام موديل رياضي (DSPM : موديل دونان للفراغ المسامي). تم اجراء التجارب بسرعة جريان 1 m/s (cross flow).وضحت نتائج الدراسة بأن جهد زيتا للغشاء النانوي تتغير اشارته من الموجب الى السالب مع زيادة الدالة الحامضية. نقطة التعادل الكهربائي (صافي شحنة الغشاء تساوي صفر) وجدت في دالة حامضية (pH) تساوي 3.7 و 3.5 على التوالي. تم تحديد القطر الفعال للغشاء والذي وجد يساوي 0.56 nmباستخدام موديل (DSPM) والسمك المكافئ للغشاء الفعال (Δx/A_K ) يساوي (2×10-6 m).

Listing 1 - 7 of 7
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (7)


Language

English (6)

Arabic and English (1)


Year
From To Submit

2018 (1)

2017 (3)

2016 (2)

2010 (1)