تمت مناقشة اطروحة الدكتوراه الموسومة” الازالة التنافسية لأيونات الرصاص, الكادميوم والكوبلت من الماء المصنع بأستخدام الفلاتر النانوية ” للطالبه سلوى هادي احمد بكلية الهندسة/جامعة بغداد.وقد اشرف على إعدادالأطروحة أ. م. د احمد عبد محمد و أ.د قصي فاضل الصالحي
وتألفت لجنة المناقشة من د. عباس حميد سليمون (رئيسا), د. شهلاء اسماعيل ابراهيم (عضوا), د. ياسمين عبد العزيز مصطفى (عضوا), د. خالد مرشد عويد(عضوا), د. خالد عجمي سكر(عضوا).
بعد امتحان لجنة المناقشة الطالبه في محتويات الأطروحة,قررت اللجنة منح الطالبه شهادة الدكتوراه
ملخص بحث الطالبه هو كالآتي:
تم في الدراسة الحالية تقييم إداء ثلاث انواع من اغشية الترشيح النانوية من نوع الالياف المجوفة (NF١ , NF٢و NF٣) في ازالة ايونات (الرصاص, الكادميوم والكوبلت) من مياه الفضلات المصنعة. تم دراسة تأثير المتغييرات التشغيلية (الضغط عبر الاغشاء ١ بار, pH للمحلول الداخل (٦.٥-٥.٥), انواع الاعشية (NF٣,NF٢,NF١) و التركيز الابتدائي للايون ((٢٥٠-٥٠ جزء بالمليون)) على اداء الفصل وتدفق الماء. وجد ان نفاذية الماء النقي تزداد خطياً مع زيادة الضغط عبر الاغشية من ١ الى ٤ بار وكانت ٣٧.٩ ١٦.٦ ,و ١٦.٤ (لتر/م٢.ساعة. بار) للاغشية NF٣,NF٢ و NF١ على التوالي. اقصى رفض لايونات الرصاص , الكادميوم والكوبلت في المحلول الملحي المفرد كان ٩٩, ٩٧.٥ و ٩٨% , ٧٨, ٤٩.٢ و٤٤ %, و ٧٧, ٥٠.٢ و ٤٦.٨% للاغشية NF٣, NF٢, NF١ على التوالي. في المحلول الملحي الثنائي(Pb٢+/ Cd٢+) عند تركيز اولي (٥٠-١٠) جزء بالمليون, كان رفض ايونات الرصاص ٤٥.٤, ٥٥.٤ و ٤٩.٣% بينما رفض ايونات الكادميوم ٥٤, ٦١.٣ و %٥٦ للاغشية NF١, NF٢و NF٣ على التوالي. من ناحية اخرى, تدفق الجريان للمحلول الملحي المفرد الايون يكون اكبر منه للمحلول الثنائي الايونات.اقصى تدفق جريان للخليط الثلاثي كان كالتالي:
(لتر/م ٢.ساعة. بار) NF٢ (٢١.٦) ˃ NF٣ (١٢.٣) ˃ NF١ (٧.٢) للايونات (Co٢+/Cd٢+/Pb٢+) عند تركيز ابتدائي ) ١٠جزء بالمليون) لكل ايون وزمن تشغيل ٦٠دقيقة. في حين اقصى رفض للايونات عند pH ٦±٠.٢ وزمن تشغيل ٦٠دقيقة
كان Co٢+ (٤٠.٥)> Cd٢+ (٣٨.٥) > pb٢+(٣٥%) باستخدام الغشاء NF١ , Co٢+ (٥٠.٥)> Cd٢+ (٤٨.٣) > pb٢+(٤٠%) باستخدام الغشاء NF٢ و Co٢+ (٣٥.٥) > Cd٢+ (٣٣) > pb٢+(٣١%) باستخدام الغشاء NF٣ للتركيز الابتدائي ١٠(جزء بالمليون). كذلك اقصى رفض كان (٥٣ %) Co٢+> (٤٦ %) Cd٢+> (٣٥%) pb٢+ للغشاء NF١ , ٦٠ %) Co٢+ > (٥٤ %) Cd٢+ > (٤٣ %) pb٢+) للغشاء NF٢ و للغشاء NF٣ (٤٧%) Co٢+ > (٤٣.٢ %) Cd٢+ > (٢٣.٢%) pb٢+ عند زمن تشغيل ٦٠ دقيقة وتركيز ابتدائي ١٠٠(جزء بالمليون) .تم تشخيص الاغشية باستخدام نظرياتfilm theory, Combined-Film theory/ Solution-Diffusion model(CFSD), Combined-Film theory/ Spiegler- Kedem (CFSK) and Combined-Film theory/Finely Porous model (CFFP).
يقدر سمك الطبقة الحدودية وكذلك معاملات الانتقال بالاغشية باستخدام طريقة Levenberg–Marquardt حيث تستخدم المعاملات المقدرة بالتنبوء عن اداء الاغشية النانوية حيث وجدت القيم المتوقعة توافق جيد مع القيم التجريبية وبأنحراف ١٥.٧,١٨.٥و%٢٧.٢ للاغشية NF٣, NN٢, NF١ على التوالي مع الموديل (CFSK) . بالاضافة الى ذلك يتم تطبيق Concentration Polarization Models (CPM), Enrichment Factors (Eo) و Peclet Number (Pe .
تشير النتائج ان نسبة تركيز الملوث على سطح الغشاء
(١.٠٠٣٢-١.٠١٦٣), (١.٠٠٧٦-١.٠٤٢٣)و (١.٠٠٤-١.٠٢١٠) مرة اكبر في حالة انعدام تركيز الاستقطاب للاغشية NF٣, NN٢, NF١ على التوالي وان معدل Eo كان ٠.٦٤-٠.١ , ٠.٧٤-٠.٠٢٥ و ٠.٧٢٢-٠.٠٢ للاغشية NF١, NF٢ و NF٣ على التوالي وقيم Peclet number كانت بحدود ٠.٠١٧٥-٠.٠٠٨٨ ,٠.٠٤٢٥- ٠.٠٢٩٩ و ٠.٠٢١٨-٠.٠١٥٣ للاغشية NF١, NF٢ و NF٣ على التوالي.
اثبتت اغشية NF قدرتها العالية والكفوءة في ازالة كل من ايونات الرصاص , الكادميوم والكوبالت في ظروف مناسبة قبل طرحها الى البيئة.
