عنوان پایان‌نامه
مطالعه پارامترهای موثر برگرفتگی دربیوراکتورهای غشایی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 838.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 41283
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۸۷
- دانشجو
- حامد اعظمی
- استاد راهنما
- محمدرضا مهرنیا, محمدحسین صراف زاده
- چکیده
- در این پژوهش به بررسی پارامترهای موثر بر پدیده گرفتگی غشا در بیوراکتورهای غشایی پرداخته شده است. به این منظور پارامترهای موثر به سه دسته مشخصات غشا، متغییر های عملیاتی و مشخصات لجن فعال تقسیم شده اند. در مرحله اول به بررسی اثر جنس و مشخصات غشا بر روی گرفتگی غشا پرداخته شده است. در ادامه تاثیر شدت هوادهی بر روی گرفتگی غشا ادامه بررسی شده است و اثر مشخصات لجن فعال بر روی گرفتگی غشا در قسمت سوم این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است. برای انجام آزمایش ها از بیوراکتوری به حجم 19 لیتر استفاده شد که امکان استفاده از 4 ماژول به صورت هم زمان را دارا بود. نتایج نشان داد که مشخصات غشا در مراحل اولیه گرفتگی موثر بوده ولی با تشکیل بیوفیلم بر روی سطح غشا اثر خود را از دست می دهند. نتایج بررسی شدت هوادهی، نشان دهنده نقطه وجود نقطه بهینه شدت هوادهی است که در بالا و پایین این نقطه گرفتگی غشا افزایش می یابد. بررسی مشخصات لجن فعال نشان داد که مهمترین عامل گرفتگی بیوپلیمرهای موجود در لجن فعال هستند که ناشی از سوخت و ساز سلول ها و همچنین مرگ سلولی می باشند. در ادامه آزمایشی به منظور مطالعه دقیق تر اثر بیوپلیمرها بر روی گرفتگی طراحی شده است که نتایج آن نشان داد که در زمان های اولیه غلظت بیوپلیمرهای پلی ساکاریدی بر روی غشا زیاد تر است ولی به مرور زمان در صد بیوپلیمرهای پروتئینی بالاتر می رود واین پدیده با رشد گرفتگی همراه است. در انتها آزمایشی با هدف کنترل اثر و غلظت بیوپلیمرها در بیوراکتورغشایی انجام گرفت. نتایج این آزمایش نشان داد که با اضافه کردن مقادیر اندکی از نمک های کاتیون های فلزی می توان میزان گرفتگی را تا چهار برابر کاهش داد.
- Abstract
- In this research, affect of major functions on membrane fouling in a membrane bioreactor have been investigated. Three groups of functions as membrane characteristics, operation parameters and activated sludge properties have been studied. In the first step, effect of membrane characteristics was studied and then effect of aeration rate on membrane fouling. Effect of activated sludge properties was investigated in the third step. Active volume of the used membrane bioreactor was 19L and 4 membrane modules could be used simultaneously in the system. Results of first three tests showed that membrane properties effect on membrane fouling is only on initial times of the treatment process and after biofilm formation on membrane surface will loose its effects. Also, studding of aeration intensity effect resulted in an optimum intensity which higher or lower than it membrane fouling will increase. Investigation of sludge properties concluded that the most important parameter in membrane fouling are biopolymers which caused by cell metabolism and cell deaths. Therefore, in order to better study, some tests had designed to find effect of biopolymers on membrane fouling. Results show that at initial time polysacharyd biopolymers concentration on membrane surface is higher but through the time fractionation of protein biopolymers increases during membrane fouling growth. Finally, in order to control of biopolymers effect and concentration on membrane bioreactors, another test was done. Results of this test showed that adding low amounts of metal cautions will reduce membrane fouling, considerably.
