بخشی از مقاله
چکیده:
یکی از بهترین روشهای تصفیه استفاده از سیستم اسمز مستقیم است. این روش نسبت به سایر روشهای رایج در این زمینه دارای عملکرد بهتر در حذف آلایندهها و نیز مصرف انرژی بسیار پایینتر میباشد. همچنین آب تولید شده از این روش نیازی به افزایش یونهای مورد نیاز بدن مانند سیستم RO را ندارد و در نتیجه محصول تولیدی دارای کیفیت مناسب خواهد بود. در این پروژه نیز از FO برای تصفیهی پساب صنعتی استفاده شد. در مرحلهی اول پساب صنعتی با اضافه کردن 70 گرم ملاس به 200 لیتر آب شهری ساخته شد.
پارامترهای مد نظر اندازهگیری شد: = 350, = 1450, = 6.7 در مرحلهی بعدی پساب ساخته شده با بازده %96 به مدت 30 ساعت و با سرعت 227,5 میلیلیتر بر دقیقه تصفیه شد. محلول کشندهی استفاده شده، محلول منیزیم کلرید 2 مولار بوده است. چرا که برای غلیط شدن مجدد به انرژی کمی نیاز دارد، به سادگی از آب شیرین جدا میشود و مسمویتی تولید نمیکند. همچنین از نظر شیمیایی با غشاهای پلیمری واکنش نمیدهد.
مقدمه
اسمز یک پدیده فیزیکی است که از روزهای اولیه بشریت توسط انسانها استفاده میشود. فرهنگهای اولیه تشخیص دادند که نمک را میتوان برای خشک کردن غذاها به منظور نگهداری برای مدت طولانی بکار برد. در محیط های شور بیشتر باکتریها و قارچها و بقیه ارگانیسمهای بالقوه و پاتوژتیک دی هیدراته شده و میمیرند و بعلت اسمز به طور موقت غیر فعال میشوند. به طور متعارف، اسمز بعنوان حرکت شبکهای آب در غشای قابل نفوذ انتخابی، تعریف میشود که به علت تفاوت در فشار اسمزی در غشا ایجاد میگردد. یک غشای قابل نفوذ به طور انتخاب عبور آب را ممکن می سازد، اما مولکول های محلول یا یونها را عبور نمیدهد.
کابردهای حال حاضر پدیده اسمز از انجام عملیات روی آب و فرآوری غذا تا تولید برق و روش های جدید برای رها سازی داروی کنترل شده گسترش یافته است. این بررسی روی اسمز از طریق غشاهای پلیمری تمرکز دارد و در اصل به حوزه انجام عملیات روی آب و شیرین کردن آن می پردازد.
درباره کاربرد اسمز - FO - برای کاربردهای مهندسی، عملیات روی آب آثار کمی وجود دارد. به هر حال، FO برای انجام عملیات روی فاضلابهای صنعتی - در مقیاس بنچ - ، متمرکز کردن شیرابه زباله - درمقیاس پایلوت و کامل - ، انجام عملیات روی غذاهای مایع در صنعت غذا - در مقیاس بنچ - استفاده شده است. FO همچنین برای تصفیه فاضلاب برای استفاده مجدد آشامیدن در سیستمهای پشتیبانی حیات - در مقیاس نمونه - ، شیرین سازی آب دریا، و تصفیه آب در موقعیتهای فوق العاده فوریتی در حال ارزیابی است. پیشرفت-های اخیر در علم مواد نیز، استفاده از FO در رها سازی کنترل-شده دارو در بدن را مجاز کرده است.
مزیت های اصلی استفاده از FO، عمل کردن آن در فشارهای پایین هیدرولیکی و همچنین در نبود آنهاست، این روش دامنه گستردهای از آلایندهها را عبور نمیدهند و نسبت به فرآیندهای غشای متحرک با فشار، تمایل کمتر پرکننده غشا دارد. از آنجا که تنها فشار وارده در فرآیند FO ناشی از مقاومت جریان در قسمت غشا است، تجهیزات بکار رفته بسیار ساده بوده و پشتیبانی غشا کمتر به مشکل تبدیل میشود. علاوه بر این، برای فرآوری دارویی و غذایی، FO از مزیت متمرکز کردن جریان غذا بدون نیاز به فشار یا دمای بالا که برای محلول غذا مضر است، برخوردار میباشد. FO در کاربردهای پزشکی می-تواند به رها سازی کند و دقیق داروهایی کمک کند که به علت قابلیت انحلال یا نفوذ محدود، از طریق مصرف خوراکی در دسترس بودن زیستی کمتری دارند.
بخش تجربی
.1 دستگاه استفاده شده:
.2 مواد شیمیایی مورد استفاده: منیزیم کلرید 2 مولار، ملاس
.3طرز تهیه پساب: به 200 لیتر آب شهری 70 گرم ملاس، جهت رساندن COD به 350، اضافه شد.
.4 تصفیه پساب: ابتدا ممبران را وسط آکواریوم 50 لیتری قرار داده شد. برای جلوگیری از پاره شدن، ممبران درون دو توری پلاستیکی قرار گرفت. در یک طرف ممبران درون آکواریوم ریخته شد. و در طرف دیگر 6,5 لیتر محلول کشندهی منیزیم کلرید 2 مولار ریخته شد.
از مطلوب ترین محلول های کشنده آنهایی هستندکه برای تولید یاغلیظ شدن مجدد به انرژی کمی نیاز داشته باشند ،به سادگی ازآب شیرین حاصل جداشوند ومسمومیت زایی کم داشته یا اصلاًمسمومیت زا نباشند و ازنظر شیمیایی باغشاهای پلیمری واکنش ندهند. منیزیم کلرید با دارا بودن این مشخصهها گزینهی مناسبی برای این پروژه بود.
.5 پارامترهای اندازهگیری شده: برای اندازهگیری پارامترهای pH، TDSو COD هر نیم ساعت نمونه برداری شد.
پس از 30 ساعت پساب صنعتی با سرعت 227,5 میلی لیتر بر دقیقه به میزان %96 تصفیه شد. پارامترهای نهایی به صورت زیر به دست آمد:
نتایج و بحث
هدف از انجام این پروژه تصفیه پسابهای صنعتی به روشی سادهتر و کاراتر، اسمز مستقیم، بوده است. برای اثبات این امر، پارامترهای مختلف بررسی شدهاند.
نمودار.1 تغییرات pH بر حسب زمان
نمودار.2 تغییرات COD بر حسب زمان
نمودار.3 تغییرات TDS بر حسب زمان
جدول - 1 بررسی پارامترهای pH، COD، TDS
