مطالعه تجربی حذف یک بار گذر آمونیاک از پساب، توسط تماس‌دهنده غشایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 فارغ التحصیل مقطع کارشناسی ارشد

2 هیات علمی/دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

آمونیاک یکی از آلاینده‌های رایج در پساب‌های شهری و صنعتی بوده و به دلیل مشکلات متنوعی‌ که ایجاد می‌کند، حذف آن از پساب‌ها امری ضروری به نظر می‌رسد. در این مطالعه یک سیستم تماس‌دهنده غشایی در حالت یک‌بار گذر، در مقیاس آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد که در آن با استفاده از غشای الیاف توخالی از جنس پلی‌پروپیلن، اثر پارامترهای عملیاتی مختلف از قبیل محل عبور خوراک (داخل الیاف یا سمت پوسته)، دبی و دمای خوراک بر کارایی فرایند برای پساب سنتزی بررسی شد. در بخش دوم این مطالعه، با توجه به این که پتروشیمی‌ها یکی از منابع اصلی تولید پساب آمونیاکی با غلظت بالا به‌شمار می‌آیند، کارایی این فرایند برای حذف آمونیاک از پساب واقعی پتروشیمی خراسان نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که شدت جریان پایین خوراک، دمای بالای خوراک و عبور خوراک آمونیاکی از داخل الیاف، باعث افزایش درصد حذف آمونیاک می‌گردد. همچنین روند تغییرات درصد حذف آمونیاک با سرعت و دمای پساب واقعی، تقریباً مشابه حالت نتایج پساب سنتزی به دست آمد و با مقایسه درصد حذف آمونیاک برای پساب سنتزی و واقعی، درصد حذف آمونیاک پساب پتروشیمی در دما‌های 20 و 40 درجه سیلسیوس، به ترتیب در حدود 25 و %19 کمتر از درصد حذف آمونیاک پساب سنتزی به دست آمد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  B. Halling-Sørensen, S. Jorgensen (1993) "The removal of nitrogen compounds from wastewater", Elsevier.
[2]  D. Qu, D. Sun, H.Wang, and Y. Yun (2013) "Experimental study of ammonia removal from water by modified direct contact membrane distillation", Desalination, 326: 135-140.
[3]  C.L. Lai, S.H. Chen, and R.M. Liou (2013) "Removing aqueous ammonia by membrane contactor process", Desalination and Water Treatment, 51: 5307-5310.
[4]  Y. Ahn, Y. Hwang, and H. Shin (2011) "Application of PTFE membrane for ammonia removal in a membrane contactor", Water Science & Technology, 63: 2944-2948.
[5]  S.N. Ashrafizadeh, Z. Khorasani (2010) "Ammonia removal from aqueous solutions using hollow-fiber membrane contactors", Chemical Engineering Journal, 162: 242-249.
[6]  Z. Xie, T. Duong, M. Hoang, C. Nguyen, and B. Bolto (2009) "Ammonia removal by sweep gas membrane distillation", Water Research, 43: 1693-1699.
[7]  M. El-Bourawi, M. Khayet, R. Ma, Z. Ding, Z. Li, and X.  Zhang (2007) "Application of vacuum membrane distillation for ammonia removal", Journal of Membrane Science, 301: 200-209.
[8]  B. Norddahl, K.V. Christensen, V. Horn, M. Larsson, and J.H. duPreez (2006) "A membrane contactor for ammonia stripping, pilot scale experience and modeling", Desalination, 199: 172-174.
[9]  X. Tan, S.P. Tan, W.K. Teo, and K. Li (2006) "Polyvinylidene fluoride (PVDF) hollow fibre membranes for ammonia removal from water", Journal of Membrane Science, 271: 59-68.
[11] Z. Zhu, Z. Hao, Z. Shen, and J. Chen (2005) "Modified modeling of the effect of pH and viscosity on the mass transfer in hydrophobic hollow fiber membrane contactors", Journal of Membrane Science,250: 269-276.
[12] A. Mandowara, P.K. Bhattacharya (2011) "Simulation studies of ammonia removal from water in a membrane contactor under liquid–liquid extraction mode", Journal of Environmental Management, 92:121-130.
[13] M. Słowikowski (2010) "Application of microfiltration membrane module for ammonia removal process", Proceedings of ECOpole, 4: 79-83.
[14] M.J. Semmens, D. Foster, and E. Cussler (1990) "Ammonia removal from water using microporous hollow fibers", Journal of Membrane Science,  51: 127-140.
[15] M. Ulbricht, J. Schneider, M. Stasiak, and A. Sengupta (2013) "Ammonia Recovery from Industrial Wastewater by TransMembraneChemiSorption", Chemie Ingenieur Technik, 85: 1259-1262.
[16] A. Hasanoğlu, J. Romero, B. Pérez, and A. Plaza (2010) "Ammonia removal from wastewater streams through membrane contactors: Experimental and theoretical analysis of operation parameters and configuration", Chemical Engineering Journal, 160: 530-537.
[17] M. Imai, S. Furusaki, and T. Miyauchi (1982) "Separation of volatile materials by gas membranes", Industrial & Engineering Chemistry Process Design and Development, 21: 421-426.
[18] Z. Ding, L. Liu,  Z. Li, R. Ma, and Z. Yang (2006)  "Experimental study of ammonia removal from water by membrane distillation (MD): The comparison of three configurations", Journal of Membrane Science, 286: 93-103.
[19] G. Rajalo, O. Tereping, and T. Petrovskaya (1994) Thermally forced membrane desorption—absorption of ammonia, Journal of Membrane Science,89: 93-99.
[20]  E. Drioli, A. Criscuoli, E. Curcio (2011) "Membrane contactors: Fundamentals, applications and potentialities", vol. 11, Elsevier.