عنوان مقاله :
بررسي اثر به كارگيري هم زمان تابش نور فرابنفش در اولترافيلترسيون مواد پليمري خارج سلولي استخراج شده از بيوراكتور غشايي بر كاهش گرفتگي غشاهاي PVDF/TiO2
عنوان به زبان ديگر :
Investigation on Application of Simultaneous UV Irradiation Ultrafiltration of Extracellular Polymeric Substances Extracted from Membrane Bioreactor and Its Effect on PVDF/TiO2 Membrane Mitigation
پديد آورندگان :
توكل مقدم، مريم پژوهشگاه صنعت نفت، تهران , صفوي، محمد علي پژوهشگاه صنعت نفت - پژوهشكده پالايش، تهران
كليدواژه :
بيوراكتور غشايي , گرفتگي , مواد پليمري خارج سلولي , نور فرابنفش , TiO2
چكيده فارسي :
زمينه و هدف: هدف از اين پژوهش بررسي اثر اصلاح مشخصات سطحي غشاي پلي وينيليدين فلورايد (PVDF) بر عملكرد فيلتراسيون و كاهش گرفتگي در بيوراكتورهاي غشايي است. اين مطالعه، با توجه به خواص فتوكاتاليستي نانوذرات TiO2 تحت تابش نور فرابنفش (UV) و با هدف بررسي اين خاصيت در كاهش گرفتگي ناشي از مواد پليمري خارج سلولي واقعي استخراج شده از بيوراكتور غشايي غوطه ور به عنوان مهم ترين عامل ايجاد گرفتگي غشا انجام گرفت.
روش بررسي: بدين منظور با توجه به خواص فتوكاتاليستي نانوذرات TiO2 تحت تابش نور فرابنفش (UV) عملكرد غشاي PVDF/TiO2 در فيلتراسيون موارد پليمري خارج سلولي (EPS) استخراج شده از بيوراكتور غشايي مورد استفاده در تصفيه پساب پالايشگاهي ارزيابي و با غشاهاي PVDF فاقد نانوذارت TiO2 مقايسه گرديد.
يافته ها:نتايج حاكي از بهبود تراوش پذيري و نرخ بازيابي فلاكس در غشاي نانوكامپوزيت PVDF/TiO2 تحت تابش UV به واسطه فعال سازي خواص سوپر آب دوستي است به طوري كه كاهش مقاومت برگشت ناپذير غشا در فيلتراسيون EPS تحت تابش UV تا حدود
m-1 0.36×1012 و كاهش نسبي گرفتگي كل براي غشا PVDF/TiO2 در حدود %44 نسبت به غشا PVDF خالص از ديگر نتايج اين مطالعه است. براساس نتايج آزمايشات با اولترا فيلتراسيون تركيبي با UV، بهترين نرخ بازيابي فلاكس به ميزان حدود 90 درصد براي غشا PVDF/TiO2 قابل حصول است.
بحث و نتيجه گيري:با توجه به اينكه EPS از عوامل مهم بروز گرفتگي در بيوراكتورهاي غشايي مورد استفاده در تصفيه پساب هاي پالايشگاهي است به كارگيري اولترا فيلتراسيون تركيبي با UV در كاهش گرفتگي غشا در بيوراكتورهاي غشايي مؤثر است و مي تواند زمينه ساز تحقيقات آينده باشد.
چكيده لاتين :
Background and Objective: The object of this study is to investigate the effect of surface modification of Polyvinylidene fluoride (PVDF) membrane on filtration performance and reduction of fouling in membrane bioreactors (MBRs). This study was done based on the photocatalytic properties of TiO2 nanoparticles under ultraviolet light irradiation and to assess the effect of reducing membrane fouling in real EPS extraction of submerged membrane bioreactor as the main foulant.
Method: Considering photocatalytic properties of TiO2 nanoparticles under ultraviolet light irradiation, PVDF/TiO2 performance in filtration of extracellular polymeric substances extracted (EPS) from membrane bioreactor which was used for oil refinery wastewater treatment and has been evaluated and compared with PVDF membrane without TiO2 nanoparticles.
Findings: The results showed improvement of permeation flux and flux recovery ratio of nano-composite PVDF/TiO2 under UV radiation due to membrane super hydrophilicity which results in irreversible membrane resistance of EPS UV irradiated to 0.36×1012 m-1 and PVDF/TiO2 membrane total resistance reduction to about 44% comparing to pure PVDF membrane. According to the results by ultrafiltration combined with UV, the flux recovery of about 90% for PVDF/TiO2 membrane can be achieved.
Discussion and Conclusions: Considering EPS as the main foulant of refinery MBRs, simultaneous UV irradiation ultrafiltration of EPS extracted from membrane bioreactor by PVDF/TiO2 membranes can be considered as an effective approached in fouling reduction research in future.
عنوان نشريه :
علوم و تكنولوژي محيط زيست
