عنوان پایان‌نامه
بررسی آزمایشگاهی خواص لجن و اثر آن بر گرفتگی غشا در بیوراکتورهای غشایی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی- بیوتکنولوژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1009.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 48046
- تاریخ دفاع
- ۰۹ اسفند ۱۳۸۹
- دانشجو
- سحر امیری
- استاد راهنما
- محمدرضا مهرنیا, محمدحسین صراف زاده
- چکیده
- هدف اصلی از این تحقیق بررسی اثر مشخصات بیولوژیکی لجن بر عملکرد و پدیده گرفتگی در بیوراکتورهای غشایی می¬باشد. با توجه به اهمیت حضور فلزات سنگین در پسابهای صنعتی و تاثیر آنها بر مشخصات لجن، از آنها در مطالعه¬های موردی استفاده شد و اثر آنها بر مشخصات لجن (اندازه ذرات و لخته¬ها، عمر لجن، پروتئینهای خارج سلولی و فعالیت بیولوژیکی لجن و ...)، و گرفتگی غشا و عملکرد بیوراکتورهای غشایی بررسی شد. هدف دوم این تحقیق بررسی عملکرد بیوراکتور غشایی در حذف فلزات سنگین (نیکل و منگنز) و مقدار جذب این فلزات برروی لجن و اثر آن بر گرفتگی در بیوراکتور غشایی بوده است. نتایج نشان داد که وجود منگنز و نیکل در پساب ورودی دارای تاثیرات متفاوتی بر هر یک از خواص لجن می¬باشد. این دو فلز علاوه بر جذب روی لخته¬ها و سلولها، بر مکانیسم تولید پلیمرهای خارج سلولی تاثیر می¬گذارند. در چهار راکتور یکسان 6 لیتری تاثیر غلظت منگنز و نیکل در گستره ppm 40-10 بر گرفتگی غشا و کاهش سرعت جریان تراویده از غشا مورد بررسی قرار گرفت و با افزایش غلظت منگنز و نیکل سرعت جریان خروجی از غشا افزایش یافت. در نهایت برای شناسایی مهمترین مشخصه¬های تاثیر گذار در لجن بر گرفتگی غشا، با استفاده از یک مدل خطی تاثیر هر یک از مشخصه¬های لجن و گرفتگی غشا مدل شد. ضریب هر یک از پارامترهای لجن تاثیر آن خاصیت را بر گرفتگی غشا به کمک آنالیز واریانس نشان می¬دهد. بر اساس نتایج بدست آمده در این تحقیق آبگریزی ذرات لجن به عنوان مهمترین عامل گرفتگی شناخته شد.
- Abstract
- So far many researches were done on membrane fouling phenomena in membrane bioreactors (MBRs). These studies considered geometric shape and operating condition associated to membrane fouling in MBRs. Researchers issue on importance and influence of sludge biological properties as an important factor on membrane biofouling in MBR system. The main objective of this work is analysis of sludge biological properties one peroformance and fouling in MBRs. In addition to importance of heavy metal presence in industrial wastewaters and their effects on sludge properties, they used as case study in this work. In this study effect of heavy metals on sludge properties (floc size, sludge age, extracellular polymeric substances and biological activity of sludge and so on), membrane fouling and MBR performsance are investigated. The second objectives of this work are investigating the performance of MBR in removal of heavy metals (nickel and manganese), amount of metal adsorpted on sludge and the effects of these phenomenons on membrane fouling. The results showed that in addition to adsorption on floc and cells surfaces, presence of manganese and nickel in the influent wastewater has different effects on each of sludge properties. Both metals had eefect on production of extracellular polymeric substances. In all four similar MBR influence of manganese and nickel concentration on membrane fouling and permeability were investigated. Increase in metal concentration, increase the membrane permeability. Finally a linear model is used to get the most important factor on membrane fouling. in this model the coefficient of each parameter is shown the effect of that parameter on membrane fouling. According to result of this study, Sludge hydrophobicity is the most important parameter that has effect on membrane fouling in MBRs.
