همکاری دانشگاه صنعتی سهند تبریز و شرکت ملی پالایش برای بهبود فرایند تصفیه‌ پساب‌های صنعتی

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد نانو، در صورت تکمیل نتایج و دستیابی به تولید انبوه، این غشا در فرایند تصفیه پساب به کمک بیوراکتورها قابل استفاده است. از طرفی به دلیل اصلاح سطح غشا به کمک نانوذرات، تعداد دفعات تعویض و شستشوی آنها کاهش خواهد یافت.

تصفیه پساب‌های شهری و صنعتی عموماً به روش بیولوژیکی و با کمک لجن فعال انجام می‌گیرد. بدین ترتیب آلاینده‌های محلول موجود در فاضلاب تصفیه شده و جمعیت لجن سوسپانسیونی در داخل سیستم افزایش پیدا می‌کند. در نهایت، جداسازی لجن از جریان تصفیه شده به کمک نیروی گرانشی در تانک ته‌نشینی اتفاق می‌افتد.

ماهرخ امینی، مجری طرح، در اشاره به مشکلات عمده این روش تصفیه عنوان کرد: «فضای بسیار زیاد مورد نیاز در این سیستم‌ها به دلیل وجود تانک ته نشینی، تبخیر حجم زیادی از آب تصفیه شده در تانک‌های رو باز و همچنین کیفیت پایین جریان تصفیه شده از معایب جدی سیستم‌های تصفیه با لجن فعال است».

وی در ادامه افزود: «با روی کار آمدن بیوراکتور غشایی و جایگزینی تانک ته‌نشینی با فیلتراسیون غشایی، این مشکلات تا حد زیادی حل شده است. در واقع سیستم بیوراکتور غشایی به عنوان یک فناوری نوین و تولید جریان تصفیه شده با کیفیت بسیار بالا، تا به امروز توجه افراد و گروه‌های مختلفی را به خود جلب کرده است. با این حال مشکل عمده این سیستم‌ها، هزینه بالای عملیاتی مربوط به نگهداری و تعویض غشاهای موجود در آن است».

همانگونه که گفته شد عمده هزینه‌ها در سیستم‌های بیوراکتور غشایی، مربوط به نگهداری و شستشو غشای آن است. لذا به نظر می‌رسد اصلاح سطح غشا می‌تواند مشکل گرفتگی آن را رفع کرده و با کم کردن تعداد دفعات شستشو، به منظور جلوگیری از کاهش فلاکس عبوردهی، باعث کاهش در هزینه‌ها شود.

به گفته امینی، هدف اصلی این پروژه کاهش میزان گرفتگی غشاهای پلیمری آبگریز، با استفاده از نانوذرات سیلیکا بوده است.

این محقق در ادامه گفت: «نانوذرات سیلیکا، آبدوست، زیست سازگار و غیر سمی هستند. به عبارتی با کاربرد آن‌ها و افزایش آبدوستی به علت حضور گروه‌های عاملی آبدوست روی سطح غشا و تشکیل لایه آب، برهمکنش غشا با مواد آبگریز موجود در بیوراکتور کاهش پیدا کرده و عملکرد سیستم به طور قابل توجهی بهبود پیدا می‌کند».

کاهش در میزان گرفتگی غشاها به دلیل حضور نانوذرات آبدوست و به دنبال آن کاهش قابل توجه در هزینه‌های مربوط به شستشو و تعویض غشاها، هزینه مربوط به افزودن نانوذرات به ساختار غشا را جبران می‌کند.

در این طرح مقایسه عملکردی غشاها در تصفیه پساب پالایشگاهی با بار آلی بالا در بیوراکتور غشایی انجام شده وکیفیت جریان تصفیه شده با استانداردهای موجود برای استفاده مجدد پساب تأیید شده است.

البته این قبیل غشاهای پلیمری در زمینه‌های متفاوتی همچون بیوتکنولوژی (جداسازی و تغلیظ پروتئین‌ها)، پزشکی (تصفیه خون)، صنایع غذائی (صاف کردن آب میوه) و به طور گسترده در صنایع مختلف برای تصفیه فیزیکی آب نیز کاربرد دارند.

این طرح در قالب پایان نامه مورد نیاز صنعت، به سفارش شرکت ملی پالایش و پخش فراورده‌های نفتی و به همت ماهرخ امینی، کارشناس ارشد مهندسی شیمی و دکتر رضا یگانی، از دانشگاه صنعتی سهند تبریز انجام شده که توسط ستاد ویژه توسعه فناوری نانو نیز پذیرفته شده است.