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Abstrakt
Entfernung von gelösten organischen Kohlenstoffen und einigen Mikroorganismen aus einer Trinkwasseraufbereitungsanlage durch eine neuartige, mit Silber dotierte Dünnschicht-RO-Membran aus Polyamid
Delia Teresa Sponza, Nefise Erdincmer
Silbernanopartikel können als Biozid in Membranen eingearbeitet werden, um bestimmte Mikroorganismen und gelöste organische Stoffe aus dem Trinkwasser zu entfernen. Viele herkömmliche Wasseraufbereitungsverfahren, darunter Filtration, Sedimentation und Koagulation, konnten die gelösten Feststoffe und Mikroorganismen nicht wirksam entfernen. In dieser Studie wurde eine neuartige Verbundmembran, nämlich eine Dünnschicht-Verbund-Umkehrosmose-(TFC-RO)/Nano-Ag-Nanopartikel-(NP)-Membran entwickelt, um bestimmte Bakterien (Shigella, Escherichia coli, Vibrio und Salmonella), Viren (Enterovirus und Rotaviren), Protozoen (Entamoeba, Giardia und Cryptosporidium) und einige toxische Cyanobakterien (Microcystis, Gloeotrichia spp., Anabaena Synechocystis spp.) aus dem Zulauf der Trinkwasseraufbereitungsanlage zu entfernen. Die Auswirkungen einer 3-prozentigen Ag NP-Konzentration auf die Entfernung des löslichen chemischen Sauerstoffbedarfs (sCOD), löslicher Schwebstoffe und einiger Organismen (Bakterien, Viren, Protozoen und toxische Cyanobakterien) wurden mithilfe einer RO-Nano-Ag-Membran untersucht. Die Membranoberfläche wurde nach ihrer Verwendung zur Trinkwasseraufbereitung in rohem und verschmutztem Zustand mittels SEM- (Rasterelektronenmikroskop), XPS- (Röntgen-Photoelektronenspektroskopie), TEM- (Transmissionselektronenmikroskop) und FTIR- (Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie) Analyse untersucht. Die Auswirkungen verschiedener AgNO3:NaHB4-Verhältnisse auf die Ausbeute der Entfernung von sCOD, gelöstem organischem Kohlenstoff (DOC), Schwebstoffen (SS), natürlichem organischen Material (NOM) und Organismen unter Umgebungsbedingungen wurden untersucht. Die Auswirkungen dieser Verhältnisse auf die Durchlässigkeit von destilliertem Wasser und Trinkwasser wurden untersucht. Die Analyseergebnisse zeigten, dass eine RO-Ag NP-Membran mit einem AgNO3-zu-NaHB4-Verhältnis von 1:4 die Schadstoffe und einige resistente Bakterien, Viren, Protozoen und Cyanobakterien wirksam entfernte. RO-Membranen ohne Ag zeigten im Vergleich zu Ag-dotierten Membranen eine geringere Entfernungsrate.