بررسی عوامل موثر بر شار بحرانی در بیوراکتور smbr با تاکید بر سنتز غشای پلیمری با نانوذره ی tio2

بیوراکتورهای غشایی ترکیبی از سیستم فرآیند لجن فعال و فیلتراسیون غشایی پیشرفته به شمار می آیند. در این سیستم ها، فرآیند ترسیب و ته نشینی سیستم های لجن فعال با غشاهایی با طراحی مناسب جایگزین شده که توانایی جداسازی ترکیبات و ذرات معلق، باکتری ها و ویروس ها را از فاز مایع دارا می باشند. سیستم های mbr به دلیل فضای مورد نیاز کمتر، قابلیت عملکرد در غلظت های بالای mlss، افزایش زمان ماند جامدات بدون تاثیر بر زمان ماند هیدرولیکی، تولید لجن کمتر، سهولت عملیاتی، عدم نیاز به استفاده از مواد گندزدا و همچنین هزینه های عملیاتی پایین تر در حال گسترش سریع و جایگزینی با روشهای مرسوم تصفیه فاضلاب هستند. بیشترین موادی که در ساخت غشا استفاده می شوند پلیمرهایی مانند pvdf، pes، pe و غیره می باشند. غشای pvdf از نظر مقاومت در برابر اکسیداسیون، پایداری هیدرولیکی ،گرمایی ، خواص مکانیکی و شکل پذیری آسان بیشترین کاربرد را در جداسازی در صنایع داراست. با اینحال ساختار به شدت آبگریز پلی ونیلیدین فلوراید این غشا را به شدت مستعد گرفتگی در کاربردهای تصفیه ی پساب می نماید. استفاده از افزودنی های آبدوست به این پلیمر یکی از روش های افزایش آبدوستی و مقاومت در برابر گرفتگی می باشد. در این تحقیق با افزودن پلیمر سلولز استات در مرحله ی اول و سپس نانوذرات tio2 در مرحله ی بعد به منظور کاهش گرفتگی و بهبود خواص غشا استفاده شد. نتایج نشان داد که افزودن پلیمر ca به pvdf باعث بهبود بعضی خواص غشا از جمله آبدوستی و کاهش گرفتگی می گردد(تا 20 درصد سلولز استات) اما بر بعضی خواص آن نظیر پس زنی غشا و گرفتگی بازگشت ناپذیر آن تاثیر منفی می گذارد. در مرحله ی بعد افزودن نانوذرات tio2 ضمن افزایش آبدوستی غشا سبب کاهش قطر حفرات و به تبع آن کاهش گرفتگی کل و گرفتگی بازگشت ناپذیر غشا گشت. در انتهای آزمایش به منظور تعیین ترکیب درصد بهینه غشا، آزمایش محاسبه شار بحرانی صورت پذیرفت. در این آزمایش بهترین غشا، غشای با ترکیب درصد pvdf/ca،80/20 و میزان نانوذره ی 2 درصد به دست آمد.