بررسی عملکرد هیبرید نانوفیلتراسیون و جذب سطحی در کاهش بار آلودگی فاضلابهای با بار آلودگی بالا

Abstract

امروزه با توجه به توسعه صنایع گوناگون نظیر صنایع داروسازی، تولید مواد شیمیایی و پاک کننده‌ها، حجم عظیمی از پساب‌ و فاضلابهای با بار آلودگی بالا، منابع آبهای سطحی و زیرزمینی را تهدید می‌کند. فاضلاب این صنایع با دارا بودن بار آلودگی بالا سبب می‌گردد تا تصفیه آنها نیاز به راه‌کارهای ویژه‌ای داشته باشد. هدف از این تحقیق بررسی عملکرد سیستم هیبرید نانوفیلتراسیون و جذب سطحی درحذف بار آلودگی بالای فاضلاب بود. روش کار به این ترتیب بود که در قسمتی از تحقیق، کارایی نانوفیلتراسیون به‌همراه فرایند جذب سطحی در یک سیستم هیبریدی و در قسمتی دیگر سیستم نانوفیلتراسیون به تنهایی، در حذف بار آلودگی فاضلاب برحسب COD مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور از یک پایلوت نانوفیلتراسیون به‌ظرفیت 6/7 متر مکعب در روز به‌همراه فیلترهای 1 و 5 میکرونی، یک غشای نیمه تراوا و یک پایلوت سیستم هیبریدی با کارتریج‌های حاوی کربن فعال دانه‌ای استفاده گردید و در بارآلودگی و زمان متغیر، پارامترهای دبی ورودی، دبی خروجی و راندمان حذف COD اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که در هنگام استفاده از سیستم هیبریدی، راندمان حذف بار آلودگی بیشتر از هنگامی است که از نانوفیلتراسیون به‌تنهایی استفاده ‌شود. به‌طوری‌که حداکثر راندمان حذف بار آلودگی بر حسب COD معادل با 1000 ، 2000 و 3000 میلی‌گرم در لیتر، در سیستم هیبریدی به‌ترتیب برابر با 99 و 95/86 و 92/93 درصد و در سیستم نانوفیلتراسیون به‌تنهایی برابر با 87/34 و50 و 29/41 درصد بود. در این تحقیق مشخص شد که با گذشت زمان، دبی خروجی و راندمان حذف بار آلودگی در هر دو سیستم کاهش می‌یابد که این امر به‌علت وقوع پلاریزاسیون قطبی و گرفتگی در غشا است. اما این مقدار گرفتگی در سیستم هیبریدی بسیار جزئی بوده و به‌وضوح کمتر از میزان گرفتگی در سیستم نانوفیلتراسون به‌تنهایی است. بنابراین سیستم هیبریدی هم بر روی افزایش راندمان حذف بار آلودگی و هم بر روی به تأخیر انداختن زمان وقوع گرفتگی مؤثر است و میزان گرفتگی را به حداقل می‌رساند.