بررسي عملكرد هيبريد نانوفيلتراسيون و جذب سطحي در كاهش بار آلودگي فاضلابهاي با بار آلودگي بالا

Organic Removal Efficiency of the Nanofiltration and Adsorption Hybrid System in High Strength Wastewater

امروزه با توجه به توسعه صنايع گوناگون نظير صنايع داروسازي، توليد مواد شيميايي و پاك كننده‌ها، حجم عظيمي از پساب‌ و فاضلابهاي با بار آلودگي بالا، منابع آبهاي سطحي و زيرزميني را تهديد مي‌كند. فاضلاب اين صنايع با دارا بودن بار آلودگي بالا سبب مي‌گردد تا تصفيه آنها نياز به راه‌كارهاي ويژه‌اي داشته باشد. هدف از اين تحقيق بررسي عملكرد سيستم هيبريد نانوفيلتراسيون و جذب سطحي درحذف بار آلودگي بالاي فاضلاب بود. روش كار به اين ترتيب بود كه در قسمتي از تحقيق، كارايي نانوفيلتراسيون به‌همراه فرايند جذب سطحي در يك سيستم هيبريدي و در قسمتي ديگر سيستم نانوفيلتراسيون به تنهايي، در حذف بار آلودگي فاضلاب برحسب COD مورد بررسي قرار گرفت. به اين منظور از يك پايلوت نانوفيلتراسيون به‌ظرفيت 6/7 متر مكعب در روز به‌همراه فيلترهاي 1 و 5 ميكروني، يك غشاي نيمه تراوا و يك پايلوت سيستم هيبريدي با كارتريج‌هاي حاوي كربن فعال دانه‌اي استفاده گرديد و در بارآلودگي و زمان متغير، پارامترهاي دبي ورودي، دبي خروجي و راندمان حذف COD اندازه‌گيري شد. نتايج نشان داد كه در هنگام استفاده از سيستم هيبريدي، راندمان حذف بار آلودگي بيشتر از هنگامي است كه از نانوفيلتراسيون به‌تنهايي استفاده ‌شود. به‌طوري‌كه حداكثر راندمان حذف بار آلودگي بر حسب COD معادل با 1000 ، 2000 و 3000 ميلي‌گرم در ليتر، در سيستم هيبريدي به‌ترتيب برابر با 99 و 86/95 و 93/92 درصد و در سيستم نانوفيلتراسيون به‌تنهايي برابر با 34/87 و50 و 41/29 درصد بود. در اين تحقيق مشخص شد كه با گذشت زمان، دبي خروجي و راندمان حذف بار آلودگي در هر دو سيستم كاهش مي‌يابد كه اين امر به‌علت وقوع پلاريزاسيون قطبي و گرفتگي در غشا است. اما اين مقدار گرفتگي در سيستم هيبريدي بسيار جزيي بوده و به‌وضوح كمتر از ميزان گرفتگي در سيستم نانوفيلتراسون به‌تنهايي است. بنابراين سيستم هيبريدي هم بر روي افزايش راندمان حذف بار آلودگي و هم بر روي به تاخير انداختن زمان وقوع گرفتگي موثر است و ميزان گرفتگي را به حداقل مي‌رساند.

Surface and groundwater resources are increasingly jeopardized by discharges from pharmaceutical, chemical, and detergent plants. The high pollutant load of the effluents from these industries requires specific treatments. The objective of this research was to study and compare the nanofiltration and adsorption hybrid system with the plain nanofiltration system in wastewater treatment.For this purpose, a pilot nanofiltration system with a capacity of 7.6 m3/d using 1 and 5 micron filters and a FILMTEC NF90-4040 membrane was used in the first phase of the study. In the second phase, granular activated carbon cartridges were used. Inluent and effluent discharges as well as the COD removal were measured in both systems under variable times and organic load conditions. The results showed that COD removal efficiency was higher in the hybrid system than in the plain naonofiltration one. In the hybrid system, the Maximum in the hybrid system, the COD removal efficiencies achieved for organic loads of 1000, 2000, and 3000 mg/L were 99%, 95.86%, and 92.93%, respectively. The same values for the plain nanofiltration system were 87.34%, 50%, and 29.41%, respectively. It was found that polarization and membrane fouling decreased both the effluent flow and the COD removal efficiency with time. Fouling of the membrane was, however, lower in the hybrid system compared to the plain nanofiltration; thus, the hybrid system was associated with higher values of COD removal and delayed membrane fouling.