بررسی اثر به کارگیری هم زمان تابش نور فرابنفش در اولترافیلترسیون مواد پلیمری خارج سلولی استخراج شده از بیوراکتور غشایی بر کاهش گرفتگی غشاهای Pvdf/Tio2

زمینه و هدف: هدف از این پژوهش بررسی اثر اصلاح مشخصات سطحی غشای پلی وینیلیدین فلوراید  (pvdf)بر عملکرد فیلتراسیون و کاهش گرفتگی در بیوراکتورهای غشایی است. این مطالعه، با توجه به خواص فتوکاتالیستی نانوذرات tio2 تحت تابش نور فرابنفش uv)) و با هدف بررسی این خاصیت در کاهش گرفتگی ناشی از مواد پلیمری خارج سلولی واقعی استخراج شده از بیوراکتور غشایی غوطه ور به عنوان مهم ترین عامل ایجاد گرفتگی غشا انجام گرفت. روش بررسی: بدین منظور با توجه به خواص فتوکاتالیستی نانوذرات tio2 تحت تابش نور فرابنفش uv)) عملکرد غشای  pvdf/tio2 در فیلتراسیون موارد پلیمری خارج سلولی (eps) استخراج شده از بیوراکتور غشایی مورد استفاده در تصفیه پساب پالایشگاهی ارزیابی و با غشاهای pvdf فاقد نانوذارت tio2 مقایسه گردید. یافته ها:نتایج حاکی از بهبود تراوش پذیری و نرخ بازیابی فلاکس در غشای نانوکامپوزیت pvdf/tio2 تحت تابش uv به واسطه فعال سازی خواص سوپر آب دوستی است به طوری که کاهش مقاومت برگشت ناپذیر غشا در فیلتراسیون eps تحت تابش uv تا حدود m1 101236/0 و کاهش نسبی گرفتگی کل برای غشا pvdf/tio2 در حدود %44 نسبت به غشا pvdf خالص از دیگر نتایج این مطالعه است. براساس نتایج آزمایشات با اولترافیلتراسیون ترکیبی با uv، بهترین نرخ بازیابی فلاکس به میزان حدود 90 درصد برای غشا pvdf/tio2 قابل حصول است. بحث و نتیجه گیری:با توجه به اینکه eps از عوامل مهم بروز گرفتگی در بیوراکتورهای غشایی مورد استفاده در تصفیه پساب های پالایشگاهی است به کارگیری اولترافیلتراسیون ترکیبی با uv در کاهش گرفتگی غشا در بیوراکتورهای غشایی موثر است و می تواند زمینه ساز تحقیقات آینده باشد.

Investigation on Application of Simultaneous UV Irradiation Ultrafiltration of Extracellular Polymeric Substances Extracted from Membrane Bioreactor and Its Effect on PVDF/TiO2 Membrane Mitigation

Background and Objective: The object of this study is to investigate the effect of surface modification of Polyvinylidene fluoride (PVDF) membrane on filtration performance and reduction of fouling in membrane bioreactors (MBRs). This study was done based on the photocatalytic properties of TiO2 nanoparticles under ultraviolet light irradiation and to assess the effect of reducing membrane fouling in real EPS extraction of submerged membrane bioreactor as the main foulant. Method: Considering photocatalytic properties of TiO2 nanoparticles under ultraviolet light irradiation, PVDF/TiO2 performance in filtration of extracellular polymeric substances extracted (EPS) from membrane bioreactor which was used for oil refinery wastewater treatment and has been evaluated and compared with PVDF membrane without TiO2 nanoparticles. Findings: The results showed improvement of permeation flux and flux recovery ratio of nanocomposite PVDF/TiO2 under UV radiation due to membrane super hydrophilicity which results in irreversible membrane resistance of EPS UV irradiated to 0.36×1012 m1 and PVDF/TiO2 membrane total resistance reduction to about 44% comparing to pure PVDF membrane. According to the results by ultrafiltration combined with UV, the flux recovery of about 90% for PVDF/TiO2 membrane can be achieved. Discussion and Conclusions: Considering EPS as the main foulant of refinery MBRs, simultaneous UV irradiation ultrafiltration of EPS extracted from membrane bioreactor by PVDF/TiO2 membranes can be considered as an effective approached in fouling reduction research in future.