نام پژوهشگر: قدرتالله هاشمی
مصطفی حسن زاده محسن علی مندگاری
فنول ماده ای است سمی که غلظت بیش از 25 گرم بر لیتر آن در آب های سطحی موجب مرگ و میر آبزیان می شود. همچنین ورود فنول به آب آشامیدنی موجب بروز ناراحتی های قلبی، کلیوی شده و می تواند به عنوان یک عامل سرطان زا نیز عمل کند. بنابراین لازم است تا این ماده قبل از ورود به طبیعت به طریقی حذف گردد. روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی متعددی برای حذف فنول می توان به کار برد. در این میان روش بیولوژیکی به دلیل انعطاف پذیری و هزینه پایین تر، نسبت به سایر روش ها ارجح است. نیاز به خو دادن جمعیت میکروبی تصفیه کننده به فنول مهم ترین مانع در مسیر استفاده از روش تصفیه بیولوژیکی است؛ لذا استفاده از روش هایی که باعث افزایش زمان ماند جمعیت میکروبی تجزیه کننده گردد بسیار مهم می باشد. یکی از این تکنیک ها استفاده از بیوراکتور غشایی (mbr ) است که با استفاده از این روش از باقی ماندن جمعیت میکروبی در حجم فعال بیوراکتور اطمینان حاصل می شود. در این پژوهش تصفیه ی پساب صنعتی پالایشگاه پارسیان حاوی فنول در بیوراکتور غشایی مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا لجن تصفیه پساب پالایشگاه با فنول خوگیری شد، سپس در راکتور ناپیوسته آزمایشاتی برای تعیین نحوه ی تغییر غلظت فنول ورودی و جامدات معلق مایع مخلوط (mlss) با زمان صورت پذیرفت. مقادیر به دست آمده سینتیک رشد ویژه ی جمعیت میکروبی، با توجه به معادله ی هالدان مقادیر ki، ks و mµ به ترتیب برابر 6/108، 3/21 و 53/0 به دست آمدند. سپس با استفاده از داده های سینتیکی و بهره بردن از برنامهmatlab و فرض راکتور cstr، راکتور mbr مدل سازی شد. پس از رسیدن راکتور به حالت پایا، در زمان های ماند مختلف و غلظت های ورودی متفاوت، خروجی فنول بدست آمد. نتایج مدل نشان می دهد که در هر زمان ماند با افزایش غلظت ورودی تا یک نقطه، اثرات بازدارنده ناگهان ظاهر می شود. در اندازه گیری های سیستم آزمایشگاهی نیز این روند مشاهده شد. همچنین اثر دمای عملیاتی بر فرآیند حذف فنول نیز بررسی گردید و مشخص شد بیشترین حذف فنول در دمای c°30حاصل می شود. اثر دما در راکتور cstr نیز بررسی شد که نتایج نشان می دهد از دمایc° 20 تا c°30 ، تجزیه ی فنول بیشتر می شود ولی با رسیدن به دمای 35 درجه تجزیه ی فنول به شدت کاهش می یابد. به عنوان نتیجه نهایی می توان گفت برای به کار بردن فرآیند بیوراکتور غشائی (mbr) در مقیاس صنعتی لازم است سیستم به گونه ای طراحی گردد، که اولا از ورود ناگهانی مقدار فنول خارج از تحمل حذف ریزاندامگان جلوگیری گردد، ثانیا حتی الامکان دمای سیستم در محدوده ی بهینه ی c° 30 کنترل تا استفاده از این فرآیند در حذف فنول از پساب های صنعتی، امکان پذیر باشد.
فرشید آقاجانی منجیلی قدرت الله هاشمی
در این پـروژه از روش جـدایی فـاز برای تهیـه آزمایشـگاهی غشـاهای نانوکامپوزیتی پلیسولفون اسـتفاده گردید. پلیـمر پلی سولفون، nmp به عنوان حلال وal2o3به عنواننانوذرهجهت ساخت غشاهای نامتقارن مورد استفاده قرار گرفتند. شکل گیری غشاها در حمام انعقاد با دو سطح دمایی صفر و ?? درجه سانتیگراد انجام گرفت. سپس غشاهای حاصله با استفاده از دستگاه هایی نظیر میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem)، وسیله اندازه گیری زاویه تماس و نیز پایلوت فیلتراسیون مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاکی از آن است که افزودن al2o3به محلول ریخته گری تا 2% وزنی، ناپایداری ترمودینامیکی فیلم غوطـه ور شده در حمام انعقاد را تشـدید می کند که نتیجه آن، افزایش در تخـلخـل غشاء حاصله می باشد. این در حالی است که افزایش بیشتر نانوذرات (3% وزنی) منجر به تشکیل ساختار متراکم تریمیشود. نتایجحاصلازآنالیززاویهتماسنشان می دهند که با افزودن al2o3به محلول ریخته گری و نیز کاهش دمای حمام انعقاد، آبدوستی غشاها بهبود یافته است. بنابراین غشاء حاوی 3% وزنی افزودنی al2o3که در حمام انعقاد با دمای صفر درجه سانتیگراد شکل گرفته است را می توان به عنوان بهترین غشاء از نظر آبدوستی و همچنین شار آب خالص عبوری معرفی نمود.