بیوراکتور غشایی با استفاده از غشا-کربن فعال برای تصفیه پساب های صنعتی

تصفیه پیشرفته پساب آب پنیر (cww) توسط فرایند ترکیبی ناپیوسته بیوراکتور غشایی (mbr) و جذب سطحی مورد مطالعه قرار گرفت. در قسمت اول این مطالعه، فرایند های جذب سطحی، لجن فعال (as) و فرایند ترکیبی لجن فعال و جذب سطحی (as-pac) ارزیابی شدند. داده های تعادلی و سینتیکی مربوط به جذب سطحی مواد آلی موجود در cww بر روی سه نوع کربن فعال پودری (pacs)، توسط هم دمای لانگمیر-فرندلیچ و مدل شبه درجه دوم توصیف شدند. نتایج نشان داد که در غلظت های مختلف از cod، فرایند as-pac عملکرد بهتری را نسبت به فرایند as داشت. نتیجه قابل توجه در mg/l cod 7500 و با g/l 4 از جاذب سورگوم جارویی (bspac) مشاهده شد؛ به گونه ای که حذف cod از 3/52% برای as به 8/63% برای as-pac افزایش یافت. همچنین در این قسمت، احیای بیولوژیکی pac در فرایند as-pac توسط مدل سازی رفتار دینامیکی فرایندهای as، جذب سطحی و as-pac در قالب مجموعه ای از معادلات دیفرانسیل مرتبط اثبات شد. در قسمت دوم، غشاهای پلی سولفونی نانو حفره ساختار ترکیبی با bspac (mm-bspac/ps) سنتز شدند و ساختار آنها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی، میکروسکوپ نیروی اتمی و آنالیز کننده سطح فعال مشخص شد. همچنین نتایج عملکرد و رفتار گرفتگی آنها در تصفیه cww نشان داده است که برای غشای mm-bspac/ps 5/0% شار آب خالص و حذف مواد آلی به ترتیب تقریبا l/m2h 95 و 44% بود. نسبت گرفتگی برگشت ناپذیر(rir) در غشای mm-bspac/ps 5/0% در حدود 17% بود که این مقدار از rir دیگر غشاها بیشتر بود؛ در حالیکه برای این غشا، شار cww، l/m2h 95 بود. همچنین تکنولوژی پیش پوشش دهی با pac برای افزایش بازده تصفیه استفاده شد. غشای mm-bspac/ps پوشش دهی شده با bspac g/m2 30، توانست rir را تا 2% کاهش دهد. این تکنولوژی حذف cod و شار cww را نیز به ترتیب تا مقدار 95% و l/m2h 130 افزایش داد. در نهایت، فرایند ترکیبی ناپیوسته mbr و جذب سطحی برای تصفیه پیشرفته cww با mg/l cod 10000 راه اندازی شد. پس از پیش تصفیه با فرایند انعقاد، cww به فرایند as-pac وارد شد و cod تا mg/l 2300 کاهش یافت. سپس برای تصفیه پیشرفته cww، از سیستم ترکیبی غشایی mm-bspac/ps پوشش دهی شده باbspac g/m2 30 استفاده شد و در انتهای فرایند ترکیبی، cod به mg/l 130 رسید.