Vliv materiálu na vlastnosti nanovlákenných membrán určených pro čištění odpadní vody

Bc. Kateřina Medková

Diplomová práce

Effect of the material on the properties of nanofibrous membranes intended for wastewater treatment

Anotace:

V dnešní době pokračujícího globálního oteplování a s tím souvisejícím ubýváním pitné vody na naší planetě, začínají metody filtrace vody čím dál tím více vzrůstat na důležitosti. Tato práce se konkrétně zaměřuje na výrobu a zdokonalení nanovlákenných filtračních membrán schopných odfiltrovat různé druhy bakterií (Esterichia coli, Koliformní bakterie, Clostridium perfringens) z aktivního kalu, který je produktem čistíren odpadních vod. Největším problémem současných membrán z PA6 je jejich poměrně krátká životnost, způsobená především nedostatečnou chemickou odolností PA6. Pro výrobu membrán byly použity nanovlákenné vrstvy z PVDF nanovláken a PVDF s kombinací PA6 nanovláken, z důvodu dobrých mechanických vlastností PVDF a hlavně jeho vysoké chemické odolnosti. Membrány byly vyráběny lisováním, laminováním a také kombinací obou jmenovaných metod. Při jejich výrobě byla optimalizována řada parametrů, například teplota, čas lisování/laminování, přítlak, adhezivum, podkladová textilie. U výsledných nanovlákenných membrán byly měřeny velikosti pórů Bublinkovou metodou, prodyšnosti vrstev, morfologie pomocí SEM, úhel smáčení dynamickou kapkovou metodou, koncentrace bakterií v permeátu atd.

Abstract:

In today's ongoing global warming and the associated drinking water shortage on our planet, water filtration methods are beginning to grow more and more important. This thesis is concretely focused on production and improving of nanofibrous filtration membranes capable of filtering different types of bacteria (Esterichia coli, Coliform bacteria, Clostridium perfringens) from activated sludge, which is a product of sewage treatment plants. The biggest problem with the current membranes from PA6 is their relatively short lifetime, mainly due to insufficient chemical resistance of PA6. For the production of nanofibrous membranes were used PVDF nanofibres and PVDF with combination of PA6 nanofibres, due to the good mechanical properties of PVDF and especially its high chemical resistance. Membranes were produced by pressing, laminating and a combination of both methods. Many parameters have been optimized for their production, such as temperature, pressing / laminating time, pressure, adhesive, underlying fabric. By resulting nanofibrous membranes were measured size of pores by Bubble point test, layer permeability, morphology by SEM, wetting angle by dynamic drop method, concentration of bacteria in permeate etc.

Klíčová slova

Nanovlákna PVDF, membrány, filtrace, odpadní vody, bublinková metoda.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 7. 12. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Jakub Hrůza, Ph.D.

Technická univerzita v Liberci

Fakulta textilní

Magisterský studijní program / obor:
Textilní inženýrství / Netkané a nanovlákenné materiály