برطانوی محققین نے پام آئل پلانٹ کے گندے پانی کے علاج کے لیے فوٹوکاٹیلیٹک آکسیڈیشن کے ساتھ مل کر ایک سیرامک کھوکھلی فائبر جھلی تیار کی ہے۔ پام آئل کی صنعت عالمی زراعت کا ایک ستون ہے، لیکن پیداوار کے دوران پیدا ہونے والے پام آئل پلانٹ کا گندا پانی (POME) زیادہ نامیاتی بوجھ اور گہرا رنگ رکھتا ہے، جس کی وجہ سے روایتی حیاتیاتی اور طبیعی کیمیکل علاج معیارات پر پورا اترنے کے لیے ناکافی ہیں۔ براہ راست خارج ہونے سے eutrophication اور ماحولیاتی نقصان ہوگا۔ محققین نے ایک TiO₂-ایمبیڈڈ ڈبل-پرت ملائیٹ سیرامک کھوکھلی فائبر جھلی تیار کی ہے تاکہ گہرے POME کے علاج اور جھلی کی خرابی کے مسائل کو حل کیا جاسکے۔
I. تجرباتی ڈیزائن اور تیاری کا طریقہ
1. مواد اور ساخت: اندرونی تہہ خالص ملائیٹ ہے، مکینیکل سپورٹ اور فلٹریشن سبسٹریٹ فراہم کرتی ہے۔ بیرونی تہہ ملائیٹ + 1~4 wt% TiO₂ ہے، جو فوٹوکاٹیلیٹک سرگرمی فراہم کرتی ہے۔
2. تیاری کا عمل: ایک فیز ٹرانسفارمیشن + co-sintering کا طریقہ استعمال کیا جاتا ہے۔ 1350 ڈگری پر سنٹرنگ کرنے سے پرت کی دہری تہہ کا مسئلہ ختم ہو جاتا ہے، اور کھوکھلی فائبر کا ڈھانچہ co-ایکسٹروژن مولڈنگ کے ذریعے تیار ہوتا ہے۔
3. جھلی کا ڈیٹا: مکمل جھلی کی موٹائی (سنٹرنگ کے بعد): سنگل-پرت جھلی (SL): 900 μm، بیلیئر جھلی: 1090–1310 μm؛ جانچ کے لیے استعمال ہونے والی جھلی کی لمبائی: فوٹوکاٹالیسس ٹیسٹنگ کے لیے 10 سینٹی میٹر، فلوکس/ریٹینشن کٹ آف ٹیسٹنگ کے لیے 7 سینٹی میٹر۔
II تحقیق کے نتائج
1. ساخت اور کارکردگی کا ربط: بیلیئر جھلی بغیر کسی ڈیلمینیشن کے سخت بندھن کو ظاہر کرتی ہے، اور TiO₂ کامیابی کے ساتھ لوڈ کیا جاتا ہے، TiO₂ بڑھتے ہوئے اضافے کے ساتھ 3.76% تک بڑھ جاتا ہے. 3 wt% TiO₂ (DL3) سب سے زیادہ لچکدار طاقت کو ظاہر کرتا ہے۔ 4 wt% TiO₂ (DL4) میں سب سے چھوٹا تاکنا سائز (28.25 nm) ہے، جو الٹرا فلٹریشن لیول سے تعلق رکھتا ہے۔ TiO₂ لوڈنگ پوروسیٹی اور خالص پانی کے بہاؤ کو کم کرتی ہے لیکن اینٹی فاؤلنگ اور فلوکس کے استحکام کو نمایاں طور پر بہتر کرتی ہے۔
2. علیحدگی اور فوٹوکاٹیلیٹک اثرات: بائلیئر جھلی سنگل-پرت جھلی سے کہیں زیادہ برتر ہے، جس کی DL₃ برقرار رکھنے کی شرح 54.50% ہے، اس کے مقابلے میں سنگل-پرت کی جھلی کے لیے صرف 11.27%–19.32% ہے۔
- آلودگی کو ہٹانا: DL4 نے UV روشنی کے تحت بہترین کارکردگی کا مظاہرہ کیا، 18.90 L/(m²・h・bar) کے بہاؤ کے ساتھ COD ہٹانے کی شرح 44.92% اور رنگ ہٹانے کی شرح 52.40% حاصل کی۔
- استحکام اور اینٹی فاؤلنگ: DL3 اور DL4 نے نمایاں طور پر اعلی فلوکس ریکوری ریٹ (FRR) اور استحکام انڈیکس (SI) دکھایا، جو تین چکروں کے بعد بھی مستحکم رہتا ہے، اپنی صفائی کی شاندار کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے۔
- سنگل-پرت جھلیوں کو شدید فاؤلنگ اور فلوکس میں تیزی سے کمی کا سامنا کرنا پڑتا ہے، جب کہ دوہری-پرت جھلیوں میں نمایاں طور پر آلودگی کے TiO₂ photocatalytic انحطاط کی وجہ سے جھلی کی خرابی کو کم کیا جاتا ہے۔
III فوائد، نقصانات، اور مستقبل کے امکانات
اختراعی فوائد
- ڈبل-پرت کا ڈھانچہ مکینیکل طاقت، فلٹریشن کی کارکردگی، اور فوٹوکاٹیلیٹک سرگرمی کو متوازن کرتا ہے، جس سے TiO₂ علیحدگی اور بحالی کا مسئلہ حل ہوتا ہے۔
- سیرامک جھلی تیزاب، الکلیس اور اعلی درجہ حرارت کے خلاف مزاحم ہیں، جو انہیں پولیمر جھلیوں کے مقابلے صنعتی گندے پانی کے استعمال کے لیے زیادہ موزوں بناتی ہیں۔
- خود-صفائی کی خصوصیات صفائی کی تعدد کو کم کرتی ہیں۔
مستقبل کی سمت
- تنزلی کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے TiO₂ لوڈنگ، sintering درجہ حرارت، اور جھلی کے سوراخ کے سائز کو بہتر بنائیں۔
- N اور Zr کے ساتھ ڈوپنگ فوٹو ریسپانس کی حد کو وسیع کرتی ہے، جس سے مرئی روشنی کی فوٹوکاٹالیسس ممکن ہوتی ہے۔
- من گھڑت عمل کو بڑھایا گیا، اور پائلٹ-پیمانہ اور طویل-آپریشنل تصدیق کی گئی۔
چہارم خلاصہ
ایک TiO₂-ایمبیڈڈ بیلیئر ملائیٹ سیرامک ہولو فائبر میمبرین کو پام آئل پلانٹ کے گندے پانی کے علاج کے لیے کامیابی کے ساتھ تیار کیا گیا تھا، جس سے فلٹریشن علیحدگی اور فوٹوکاٹیلیٹک انحطاط کے ہم آہنگی کے اثرات حاصل کیے گئے تھے۔ یہ اینٹی-فاؤلنگ، استحکام، اور خود-صفائی میں اہم فوائد کی نمائش کرتا ہے۔ یہ ٹیکنالوجی پام آئل کے گندے پانی کے گہرے علاج کے لیے ایک پائیدار حل فراہم کرتی ہے اور سیرامک-کی بنیاد پر فوٹوکاٹیلیٹک جھلیوں کے ڈیزائن اور اطلاق کے لیے اہم حوالہ پیش کرتی ہے۔
