تصفیه فاضلاب حاصل از احیاء رزین تبادل یونی ستون های رنگبری صنعت قند با استفاده از فرآیند غشایی نانوفیلتراسیون

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشگاه فردوسی مشهد

2 استاد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

3 دانشجوی دوره دکتری، دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد

4 استادیار، دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

در این پژوهش، تاثیر اختلاف فشار در سطح غشاء (در سه سطح 1، 5/1 و 2 مگا پاسکال) و دما (در سه سطح 30، 40 و 50 درجه سلسیوس) بر روی کارایی فرآیند نانوفیلتراسیون فاضلاب نمکی حاصل از احیاء رزین تبادل یونی ستون‌های رنگبری صنعت قند به منظور بازیافت آب و نمک مورد بررسی قرار گرفت. جهت انجام آزمایش‌های از غشاء لوله‌ای پلی‌آمیدی مدل AFC40 ساخت شرکت PCI استفاده شد. از نتایج این مطالعه می‌توان به کاهش 81 درصدی در مصرف نمک، 90% کاهش در مصرف آب و حذف 3/89% از ترکیبات رنگی اشاره نمود. درصد دفع کلرید سدیم با افزایش فشار افزایش یافت، در حالی که با افزایش دما کاهش نشان داد. میانگین درصد دفع کلرید سدیم 9% به دست آمد. بر اساس نتایج به دست آمده شار تراوه متوسط با افزایش دما و فشار افزایش یافت. نتایج نشان داد مقدار گرفتگی برای این غشاء پایین (13%) بود و گرفتگی غشا با افزایش فشار افزایش می‌یافت. میانگین گرفتگی با افزایش دما از 30 تا40 درجه سلسیوس افزایش می یافت، ولی با افزایش بیشتر تا 50 درجه سلسیوس کاهش یافت. بر اساس نتایج پژوهش دمای 50 درجه سانتی گراد و فشار 5/1 مگا پاسکال به عنوان بهترین دما و فشار جهت انجام فرآیند نانوفیلتراسیون فاضلاب ستون رنگبری پیشنهاد می‌گردد. از مزایای کاربرد این نوع غشا این بود که گرفتگی غشا با یک بار شستشو توسط آب برطرف می­شد. علاوه بر این با به کارگیری فرآیند غشایی نانوفیلتراسیون، حجم فاضلاب خروجی تا 90% کاهش یافت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Treatment of Wastewater from Regeneration of Ion-Exchange Resin of Decolorizing Columns in the Sugar Industry using Nanofiltration Process

نویسندگان [English]

  • fakhreddin Salehi 1
  • S.mohammad ali Razavi 2
  • mostafa Shahidi noghabi 3
  • Mohammad Elahi 4
چکیده [English]

The effects of three levels of transmembrane pressure (1.0, 1.5 and 2.0 MPa) as well as three temperature  levels of: 30, 40 and 50°C on the efficiency of nanofiltration process of waste brine from the regeneration of ion exchange resins at sugar industry (to recover water and sodium chloride) were investigated throughout the current study. The polyamide tubular AFC40 membrane manufactured by PCI membrane systems was used throughout the study. The results suggested an 81% reduction in salt consumption, a 90% reduction in water consumption and a removal of >89.3% of colorant components. The sodium chloride rejection increased with increase in the pressure, whereas it decreased through an increase in temperature. The average sodium chloride rejection was found to be 9%. According to the obtained result, the average permeate flux increased with increase in temperature and pressure. The results indicated that the membrane fouling was low (13%) with membrane fouling increasing with increase in temperature from 30°C to 40°C, however it was lowered with a further increase up to 50°C. The benefits obtained from using this membrane are the exclusion of membrane fouling by being rinsed with pure water. Furthermore, using the NF process, the volume of effluent was lowered by 90%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanofiltration
  • Ion exchange resins
  • Flux
  • Fouling
  • Rejection percentage