عنوان پایان‌نامه
مطالعه تجربی گرفتگی غشاء در یک بیو راکتور غشایی هیبریدی برای تصفیه پساب
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 961.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 46197
- تاریخ دفاع
- ۲۸ شهریور ۱۳۸۹
- دانشجو
- مهرنوش رحیم زاده
- استاد راهنما
- محمدرضا مهرنیا
- چکیده
- هدف از این تحقیق، بررسی عملکرد غشای لرزان در هنگام تصفیه پساب سنتزی با استفاده از بیوراکتور غشایی غوطه‌ور در مقیاس آزمایشگاهی است. پساب سنتزی به عنوان پساب مورد مطالعه انتخاب گردید. درون بیوراکتور مورد نظر با حجم 20 لیتر دو غشای صفحه‌ای کوبوتا قرار داده شد که یکی از این غشاها به صورت ثابت و غشای دیگر به صورت لرزان و با فرکانس‌ها و دامنه‌های لرزش متفاوت درون راکتور قرار گرفت.ارزیابی عملکرد غشای لرزان در بیوراکتور غشایی توسط پارامترهای میزان گرفتگی غشا، شار بحرانی غشا و میزان شار خروجی از غشای لرزان انجام پذیرفت. کیفیت محصول خروجی از غشا و همچنین شرایط عمومی لجن فعال نیز مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق در مرحله اول تأثیر افزایش فرکانس لرزش غشا بر شار بحرانی غشا و همین‌طور تأثیر افزایش شار خروجی از غشا بر گرفتگی غشا دیده شد. در این حالت از پمپ پریستالتیک برای ایجاد شار ثابت در غشا استفاده شد و اختلاف فشار دو سر غشا در طول آزمایش‌ها اندازه‌گیری شد. در مرحله دوم آزمایش، با کمک یک پمپ خلاء، اختلاف فشار ثابت در دو سر غشا اعمال شده و با اندازه‌گیری مقاومت غشا و شار خروجی از غشا، اثر افزایش فرکانس و دامنه لرزش و همین‌طور فاصله زمانی بین لرزش‌ها بر این دو پارامتر و در مجموع عملکرد سیستم دیده شد. در فرآیند تصفیه نیز پارامترهای مربوط به میزان حذف آلاینده و شرایط عمومی لجن در طول انجام هر آزمایش اندازه¬گیری شد. مقدار COD خوراک ورودی mg/l 5000 است که نتایج نشان دهنده حذف بالای 99 درصد COD ورودی به بیوراکتور بود. سیستم بیوراکتور غشایی مورد استفاده همراه با غشای لرزان در حالت شار ثابت بهبود قابل توجهی را در شار بحرانی خروجی از غشا نشان می‌دهد. نتایج حاصل نشان می‌دهد که شار بحرانی با افزایش فرکانس به طور قابل ملاحظه‌ای بهبود می‌یابد. همچنین افزایش فرکانس و کاهش فاصله زمانی بین لرزش‌ها سبب کاهش مقاومت غشا و افزایش شار خروجی از غشا در حالتی که غشا تحت اختلاف فشار ثابت در دو سر غشا کار می‌کند می‌شود. از طرف دیگر تغییر دامنه لرزش تأثیر مشخصی بر روی شار خروجی از غشا ندارد ولی به نظر می‌رسد می‌توان مقدار دامنه بهینه‌ای را که در آن مقاومت غشا به حداقل می‌رسد به دست آورد.
- Abstract
- Experimental studies were conducted to investigate the performance of a vibrating membrane in a submerged membrane bioreactor for synthetic wastewater treatment. Tests were performed with synthetic effluent. The experimental set-up consisted of a bioreactor with a working volume of 20 L including 2 Kubota membrane modules that one of them was a static non-vibrating membrane module and another one vibrated with different frequencies and different amplitudes.The performance of the vibrating membrane has been evaluated by measuring parameters such as membrane resistance, critical flux and permeates flux of membrane. COD removal was measured at mixed liquor suspended solid (MLSS) of 12 g/L and the general condition of the activated sludge was monitored. At the first experimental phase the impact of frequency on membrane critical flux and the influence of permeate flux on membrane fouling by using a peristaltic pump that provided constant permeate flux was investigated. Phase 2 of the project is studying the impact of frequency, amplitude and vibration time on membrane fouling and permeates flux by using a vacuum pump. In all of the tests the effluent COD was 5000 mg/l and COD removal was more than 99%. Performance of non-vibrating membrane module and dynamic module were compared. It was shown that membrane critical flux significantly increased as a function of frequency. Also by increasing the frequency and decreasing the time between vibrations, membrane resistance decreased. It seems that vibration amplitude doesn't have implicit influence on membrane fouling but when appropriate vibration amplitude was provided, membrane fouling could be decreased greatly.
