view in publisher's site

Characterization of reversible and irreversible foulants in membrane bioreactor (MBR) for eucalyptus pulp and paper mill wastewater treatment using fluorescence regional integration

Highlights•UF MBR can treat eucalyptus P&P wastewater for potential water reuse.•Fluorescent EEM can track changes of organic substances and foulants in MBR system.•MBR foulants can be identified using fluorescence regional integration.•Irreversible foulant in the MBR comprised of mainly protein-like substances.•Concentration of proteins in foulants significantly correlated to fouling potential.AbstractMembrane bioreactors (MBRs) are an alternative technology to achieve high quality effluent for water reuse for eucalyptus pulp and paper (P&P) industries, but membrane fouling is still a challenging factor that restricts its application. This study aims to investigate characteristics of reversible and irreversible fouling of the submerged polyvinylidene fluoride (PVDF) MBR for treating eucalyptus P&P wastewater. Six batches of MBR experiments with different mixed liquor suspended solids (MLSS) concentrations were performed. The membrane cleaning protocol included three-steps: backwashing with DI water and subsequently NaOH solution, and then soaking with NaOCl solution, for which achieved 54.6 ± 11 %, 76.6 ± 10 % and 97.8 ± 2 % of flux recovery, respectively. Formation of a cake layer comprised of organic substance and soluble microbial products (SMPs), mostly polysaccharides and proteins, was the main contributor to flux decline of the MBR. Concentration of proteins in the irreversible foulant was found to be positively correlated with degree of membrane fouling. Using fluorescence excitation-emission matrix (EEM) with fluorescence regional integration (FRI) analysis revealed that, during MBR treatment, protein-like substances in the permeate water significantly decreased, simultaneously with the increase in relative proportions of humic-like and fulvic-like substances. Further analysis on the irreversible foulants showed that protein-like substances, including tyrosine-like and tryptophan-like substances, were disproportionately more important to membrane fouling than humic-like substances relative to their respective concentration in raw P&P wastewater.Graphical abstractDownload : Download high-res image (234KB)Download : Download full-size image

مشخصه‌یابی فولان های برگشت‌پذیر و برگشت‌ناپذیر در بیوراکتور غشایی (MBR)برای تصفیه فاضلاب کارخانه چوب و کاغذ اکالیپتوس با استفاده از روش انتگرال گیری ناحیه‌ای فلورسانس

نکات برجسته * UF MBR می‌تواند فاضلاب اوکالیپتوس P را برای استفاده مجدد از آب تصفیه کند. EEM فلورسنت می‌تواند تغییرات مواد آلی و مواد فرار را در سیستم MBR ردیابی کند. * حباب‌های MBR را می توان با استفاده از ادغام منطقه‌ای فلوئورسانس شناسایی کرد. * فولان معکوس در MBR متشکل از مواد عمدتا شبه پروتئینی. تجمع پروتئین‌ها در فولان ها به طور قابل‌توجهی با پتانسیل رسوبگذاری مرتبط است. بیوراکتور غشایی (MBRs)یک تکنولوژی جایگزین برای دستیابی به پساب با کیفیت بالا برای استفاده مجدد از آب برای صنایع خمیر و کاغذ اوکالیپتوس است، اما گرفتگی غشا هنوز هم یک عامل چالش برانگیز است که کاربرد آن را محدود می‌کند. هدف از این مطالعه، بررسی ویژگی‌های گرفتگی برگشت‌پذیر و برگشت‌ناپذیر MBR پلی وینیلیدین فلوراید مستغرق (PVDF)برای تصفیه فاضلاب اوکالیپتوس P است. شش دسته آزمایش MBR با غلظت‌های مختلف مواد جامد معلق مایع مخلوط (MLSS)انجام شد. پروتکل تمیز کردن غشا شامل سه مرحله بود: شست و شوی مجدد با آب DI و سپس محلول NaOH، و سپس خیساندن با محلول NaOCl، که برای آن به ترتیب به ۵۴.۶ ± ۱۱ %، ۷۶.۶ ± ۱۰ % و ۹۷.۸ ± ۲ % بازیابی شار دست یافت. تشکیل یک لایه کیک متشکل از مواد آلی و محصولات میکروبی محلول (SMP)، عمدتا پلی‌ساکاریدها و پروتئین‌ها، عامل اصلی کاهش MBR بود. مشخص شد که غلظت پروتئین‌ها در غشای برگشت‌ناپذیر، همبستگی مثبتی با درجه گرفتگی غشا دارد. با استفاده از ماتریس تحریک - انتشار فلوروسانس (EEM)با تجزیه و تحلیل ادغام منطقه‌ای فلوروسانس (FRI)مشخص شد که در طول تیمار MBR، مواد شبه پروتئین در آب نفوذ یافته به طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد، به طور همزمان با افزایش نسبت نسبی مواد شبه هیومیک و شبه فولویک. تجزیه و تحلیل بیشتر بر روی فولان های برگشت‌ناپذیر نشان داد که مواد شبه پروتئینی، از جمله مواد شبه تایروسین و شبه تریپتوفان، به طور نامتناسبی برای گرفتگی غشا نسبت به مواد شبه هیومیکی نسبت به غلظت مربوطه آن‌ها در آب زباله P خام، مهم‌تر بودند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Waste Management and Disposal
  • ترجمه مقاله Waste Management and Disposal
  • مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • ترجمه مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • مقاله Process Chemistry and Technology
  • ترجمه مقاله Process Chemistry and Technology
  • مقاله شیمی و تکنولوژی فرایند
  • ترجمه مقاله شیمی و تکنولوژی فرایند
  • مقاله Chemical Engineering (miscellaneous)
  • ترجمه مقاله Chemical Engineering (miscellaneous)
  • مقاله مهندسی شیمی (متفرقه)
  • ترجمه مقاله مهندسی شیمی (متفرقه)
  • مقاله Pollution
  • ترجمه مقاله Pollution
  • مقاله آلودگی
  • ترجمه مقاله آلودگی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.