مقایسه کارایی تماس دهنده‌های غشایی الیاف توخالی به‌منظور استخراج مایع - مایع پنی‌سیلین جی از پساب

وجود پساب‌های دارویی از مشکلات قابل‌توجه محیط زیست است. تماس دهنده‌های غشایی جهت تصفیه انواع پساب‌ها مورداستفاده هستند. در این پژوهش کارایی تماس دهنده‌های غشایی پلی وینیلیدین فلوراید - هگزا فلوروپروپیلن (pvdf-hfp) و پلی سولفون (psf) در جداسازی آنتی‌بیوتیک از پساب دارویی مقایسه شدند. بدین منظور غشاهای الیاف توخالی pvdf-hfp به روش جداسازی فازی با غیر حلال (nips) تهیه شدند. غشاهای الیاف توخالی مشخصه‌یابی شدند. استخراج پنی‌سیلین جی از پساب دارویی با سامانه تماس دهنده غشایی مایع - مایع انجام شد. با روش سطح پاسخ بهینه‌سازی متغیرهای عملیاتی استخراج پنی‌سیلین جی انجام شد. نتایج نشان داد غشای pvdf-hfp ساختاری باز با حفره‌های انگشت مانند بزرگ، پوست بیرونی بسیار نازک و لایه داخلی بدون پوسته دارد. غشا دارای متوسط اندازه منافذ سطحی، تخلخل کلی و زاویه تماس آب به ترتیب µm 0.04، %84 و ˚94 است. غشای pvdf-hfp در شرایط عملیاتی بهینه شدت‌جریان فاز آبی  ml/min51 و شدت‌جریان فاز آلی ml/min 144، بیشینه شار استخراج پنی‌سیلین جی  kg/m2s10^-3×1.54 را نشان داد. با مقایسه خصوصیات و استفاده از روش سطح پاسخ مشخص شد تماس دهنده غشایی pvdf-hfp شار استخراج بالاتری نسبت به psf در جداسازی پنی‌سیلین جی از پساب دارویی دارد.

performance comparison of hollow fiber membrane contactors for liquid-liquid extraction of penicillin-g from wastewater

pharmaceutical waste is one of the considerable problems of the environment. membrane contactors are used to treat various of wastewater. this study compared the effectiveness of polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (pvdf-hfp) and polysulfone (psf) membrane contactors in separating antibiotics from pharmaceutical wastewater. for this purpose, pvdf-hfp hollow fiber membranes were prepared using the non-solvent phase separation (nips) method. hollow fiber membranes were characterized. penicillin g was extracted from pharmaceutical wastewater with a liquid-liquid membrane contacting system. optimizing the operational variables of penicillin g extraction was done using the response surface method. the results showed that the pvdf-hfp membrane has an open structure with large finger-like cavities, fragile outer skin, and an inner skinless layer. this membrane has an average surface pore size, total porosity, and water contact angle of 0.04 µm, 84%, and 94°, respectively. pvdf-hfp membrane showed the maximum penicillin g extraction flux of 1.54 × 10-3 kg/m2s in the optimal operating conditions of aqueous phase flow rate of 51 ml/min and organic phase flow rate of 144 ml/min. by comparing the characteristics and using the response surface method, it was determined that the pvdf-hfp membrane contactor has a higher extraction flux than psf in separating penicillin g from pharmaceutical wastewater.