بررسي عملكرد غشاي پلي اترسولفون در بيوراكتور غشايي

كارشناسي ارشد

از روش¬هاي مؤثر براي افزايش آب¬دوستي غشاهاي پليمري و كاهش گرفتگي آن¬ها، افزودن ذرات در ماتريس غشاي پليمري است. از ميان ذرات متعددي كه در ساخت غشاهاي پليمري ماتريس آميخته استفاده مي¬شوند، MIL-101 به دليل خواص شيميايي و فيزيكي خاص از اهميت ويژه¬اي برخوردار است. در اين پژوهش، غشاهاي پليمري با استفاده از پليمر پلي¬اترسولفون (PES) و حلال دي¬متيل¬استاميد (DMAC) به روش وارونگي فاز ساخته شد و اثر ذرات MIL-101 در غلظت¬هاي مختلف بر ساختار و رفتار گرفتگي غشاها در بيوراكتور غشايي (MBR) بررسي شد. جهت تعيين مشخصات ساختاري و سطحي غشاها، تصويربرداري ميكروسكوپ الكتروني گسيل ميداني ((FESEM، پراش انرژي پرتوايكس (EDX)، ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM)، طيف-سنجي مادون¬قرمز (FTIR)، اندازه¬گيري زاويه تماس، اندازه¬گيري شار آب خالص، تخلخل، ميزان پس¬زني پروتئين ، حذف اكسيژن خواهي شيميايي (COD) و خاصيت ضد گرفتگي استفاده شد. طيف FTIR از ذرات MIL-101 نشان داد كه گروه عاملي آب¬دوست هيدروكسيل در سطح MIL-101 ايجاد شده است. حضور اين گروه¬ آب¬دوست در سطح MIL-101 منجر به آب¬دوستي بيشتر غشاهاي ماتريس آميخته شد. بنابراين، MMMs در مقايسه با غشاي PES خالص، ميزان شار آب (PWF) بالاتري را نشان دادند. تصاوير FESEM نشان داد، افزودن ذرات MIL-101 باعث تشكيل حفرات بزرگ¬تر و ساختار منظم¬تري نسبت به غشاي خالص مي¬شود. وجود ذرات در ساختار غشاها با آناليز EDX تأييد شد. مقاومت گرفتگي غشاها با استفاده از فيلتراسيون لجن فعال مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه MMM با 4/0 درصد وزني MIL-101 داراي بهترين خاصيت ضد گرفتگي، بالاترين حذف پروتئين (99 درصد) و ميزان PWF و كم¬ترين ميزان زبري است. غشاي بهينه در بيوراكتور به ¬منظور بررسي تأثير غلظت¬هاي مختلف توده-زيستي (MLSS) 8000، 10000 و (mg/l) 12000 بر شار عبوري از غشا، مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج حاكي از آن بود كه با افزايش ميزان MLSS، شار كاهش، ويسكوزيته و گرفتگي افزايش مي¬يابد.

195239

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي فرايند

دكتر تورج محمدي