برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی گردد

دانشگاه صنعتی خواجه‌نصیرالدین طوسی

دانشکده مهندسی عمران

               پایان نامه کارشناسی ارشد

رشته مهندسی عمران محیط زیست

 

 

مقایسه روش­های انعقاد، فیلتراسیون غشایی و جاذب­ها در تصفیه فاضلاب­های آغشته به آنتی­بیوتیک

استاد راهنما

جناب آقای پروفسور سید احمد میرباقری

 

 

 

 

بهمن ­ماه 1393

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

فهرست مطالب

فصل اول کلیات  1

1-1      مقدمه. 2

1-۲ ضرورت انتخاب موضوع. 3

1-۳ اهداف پژوهش. 4

1-۳-۱ هدف کلی. 4

1-۳-۲ اهداف جزئی. 4

1-۴ فرضیه پژوهش. 5

فصل دوم ادبیات پژوهش  6

2-۱ مقدمه. 7

2-۲ آنتی‌بیوتیک چیست؟. 8

2-۳ اطلاعات اولیه. 8

2-۳-۱ تاریخچه آنتی‌بیوتیک. 8

2-۳-۲ طبقه‌بندی آنتی‌بیوتیک‌ها. 10

2-۴ اکسی­تتراسایکلین. 12

2-۵ آنتی‌بیوتیک‌ها در محیط‌زیست. 14

2-۶ منابع و نحوه انتشار آنتی‌بیوتیک‌ها در محیط‌زیست. 16

2-۷ نگرانی از انتشار آنتی‌بیوتیک در محیط‌زیست. 18

فصل سوم روشهای حذف  20

3-۱ مقدمه. 21

3-۲ روش‌های فیزیکی. 21

3-۲-۱ استخراج فاز مایع. 22

3-۲-۲ جذب. 22

3-۲-۳ غشایی. 23

3-۳ فرآیندهای بیولوژیکی. 23

3-۴ فرآیندهای شیمیایی. 24

فصل چهارم مطالعات کتابخانه­ای  25

4-۱ مقدمه. 26

4-۲ پیشینه پژوهش. 26

4-۳ روش‌های تصفیه اکسی­تتراسایکلین. 28

4-3-1 تصفیه آلاینده‌ها توسط جذب از طریق جاذب کربن فعال و گل بنتونیت. 32

4-3-2 تصفیه آلاینده‌ها به روش انعقاد. 50

4-3-3 تعريف فرآيندهاي غشايي. 65

فصل پنجم روش پژوهش، مواد و تجهیزات مورد بهره گیری  101

5-1 مقدمه. 102

5-2 اندازه‌گیری میزان اکسیتتراسایکلین از پساب دارویی. 103

5-3 روش انجام واکاوی. 103

5-4 ساخت محلول‌های استاندارد و بهره گیری از معرف‌ها. 105

5-5 متغيرهای پژوهش. 107

5-6 گردآوری اطلاعات. 108

5-7 محيط پژوهش. 108

5-8 برنامه‌ی اجرايی. 108

5-9 وسايل، ابزار، دستگاه­ها و مواد مورداستفاده. 109

5-10 روش تعیین TDS و EC فاضلاب:. 110

5-11 روش تعیین pH:. 111

5-12 روش تعیین غلظت آنتی‌بیوتیک:. 111

5-13 پايلوت­ها و تجهيزات جانبی. 112

5-15 آزمایش ستون جذب. 117

5-15-1 راه‌اندازی پایلوت. 117

5-16 آزمایش جارتست (JAR TEST) 122

5-16-1 مراحل کلی انجام یک نمونه تست جار شامل: 123

5-17 آزمایش فیلتراسیون غشایی RO.. 130

5-17-1 راه‌اندازی پایلوت. 130

5-17-2 روش کار. 130

فصل ششم نتیجه­گیری و ارائه پیشنهادات  136

6-1 جمع‌بندی و نتیجه‌گیری. 137

6-2 پیشنهادات. 139

مراجع. 140

 

فهرست جداول

جدول 4-۱ تحقیقات پیشین درزمینه­ی آنتی‌بیوتیک­ها………………………………………………………………………………….27

جدول 4-۲ ویژگی‌های کربن فعال دانه­ای و پودری…………………………………………………………………………………… 35

جدول 4-3 درصد اختلاط بهینه‌ی جاذب برای جذب فلزات سنگین…………………………………………………………….44

جدول4-4-واکاوی اجزای موجود در بنتونیت…………………………………………………………………………………………….47

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

جدول 4-5 قابليت‌هاي كلي فرآيندهاي غشايي مختلف…………………………………………………………………………………73

جدول4-6 مشخصات فرآيندهاي غشايي………………………………………………………………………………………………………..76

جدول 4-7 مقایسه‌ی قابليت‌هاي مدول‌هاي غشايي مختلف…………………………………………………………………………77

جدول 4-8 مزايا و معايب مدول­های مختلف جهت تصفیه‌ی آب………………………………………………………………….77

جدول 4-9 ‌ويژگي‌هاي مواد تشکیل‌دهنده‌ی غشاها………………………………………………………………………………………80

جدول 4-10 مزايا و معايب مواد مختلف به‌کاررفته در ساختار غشاها…………………………………………………………..80

جدول 4-11 خصوصیات معمول فن¬آوری‌های غشایی مورداستفاده در تصفیه‌ی آب و فاضلاب……………….82

جدول 4-12 مصرف انرژی و مقدار بازیابی محصول برای انواع سیستم­های غشایی………………………………………82

جدول 4-13 فرمولاسيون شستشو دهنده‌هاي غشا…………………………………………………………………………………….. 89

جدول 4-14خلاصه‌ای از تحقیقات پیشین در مورد سیستم­های غشایی……………………………………………………….93

جدول 5-1-ضرایب جذب در غلظت‌های متفاوت…………………………………………………………………………………………105

جدول 5-2 دستگاه­های آزمایشگاهی مورداستفاده……………………………………………………………………………………….109

جدول 5-3 متعلقات پایلوت­ها و تجهیزات…………………………………………………………………………………………………….112

جدول 5-4 مشخصات غشای RO………………………………………………………………………………………………………………..115

جدول 5-5-نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش جذب در3 pH=………………………………………………………………………119

جدول 5-6-نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش جذب در5 pH=………………………………………………………………………120

جدول 5-7-نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش جذب در6.5 pH=……………………………………………………………………121

جدول 5-8-نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش جذب در 9.5 pH=………………………………………………………………….122

جدول 5-9- نتایج به‌دست‌آمده از جارتست بعد از 30 دقیقه………………………………………………………………………126

جدول 5-10-نتایج به‌دست‌آمده از جارتست بعد از 12 ساعت…………………………………………………………………….127

جدول 5-11-نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش در pHبهینه و در دوز های متفاوت از منعقدکننده بعد از 30 دقیقه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………129

جدول 5-12نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش در pHبهینه و در دوز های متفاوت از منعقدکننده بعد از 20 ساعت …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….130

جدول5-13-نتایج آزمایش RO در فشارهای متفاوت و در6.5 pH=………………………………………………………..132

جدول5-14-نتایج آزمایش RO در فشارهای متفاوت و در5 pH=…………………………………………………………..133

جدول5-15-نتایج آزمایش RO در فشارهای متفاوت و در3 pH=…………………………………………………………..134

جدول5-16 نتایج آزمایش RO در فشارهای متفاوت و در9 pH=……………………………………………………………135

 

فهرست شکل‌ها و نمودارها

شکل 2-۱- ساختار مولکولی خانواده تتراسایکلین ها……………………………………………………………………………………..13

شکل 4-۱- ساختار تتراسایکلین­ها ………………………………………………………………………………………………………………..30

شکل 4-2 – الف) شکل ایزوترم جذب BET ب) شکل خطی ایزوترم جذب BET…………………………………..37

شکل 4-3 – تأثیر خطا در تخمین در نمودار جذب خطی BET……………………………………………………………38

شکل4-4 شکل ایزوترم جذب لانگمویر………………………………………………………………………………………………………….38

شکل4-5شکل خطی و اصلاح‌شده‌ی ایزوترم جذب لانگمویر………………………………………………………………………….39

شکل 4-6 متوسط TOC ورودی و خروجی در غلظت­های متفاوت پودر کربن­فعال…………………………………….43

شکل 4-7 متوسط نسبت UV جذب‌شده بر DOC ورودی و خروجی در غلظت­های متفاوت پودر کربن­فعال…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..44

شکل4-8-a,b,cوd بنتونیت –e,fو g کربن فعال………………………………………………………………………………………….46

شکل4-9- شماتیکی از فرآیند انعقاد و لخته سازی………………………………………………………………………………………..51

شکل4-10- دستگاه جارتست…………………………………………………………………………………………………………………………57

شكل 4-11 طرح ساده‌ی سيستم غشايي……………………………………………………………………………………………………….66

شكل 3-12 مقایسه‌ی روش‌هاي مختلف فيلتراسيون غشايي…………………………………………………………………………73

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

شكل 4-13 فرآيندهاي عبور جريان ورودي از غشا……………………………………………………………………………………….84

شکل 5-1-منحنی کالیبراسیون جذب اکسی تتراسایکلین………………………………………………………………………….105

شکل 5-2- شکل شماتیک عملکرد پایلوت سیستم غشایی…………………………………………………………………………113

شکل 5-3 شکل شماتیک عملکرد پایلوت جاذب کربن فعال دانه ای و بنتونیت…………………………………………114

شکل 5-۲ تحلیل یکپارچگی محلی ایستگاه دروازه شمیران………………………………………………………………………105

شکل 5-4- دستگاه جارتست……………………………………………………………………………………………………………………….115

شکل 5-5 دستگاه اسپکتوفتومتر موجود در آزمایشگاه………………………………………………………………………………..116

شکل 5-6 نمایی از پایلوت غشایی RO………………………………………………………………………………………………………..116

شکل5-7-آزمایش جذب با لایه های مساوی و نسبت 50% از کربن فعال دانه ای و بنتونیت……………………118

شکل 5-8-نمودار حذف اکسی تتراسایکلین و TDS در3 pH=……………………………………………………………….119

شکل 5-9-نمودار حذف اکسی تتراسایکلین و TDS در5 pH=……………………………………………………………….120

شکل 5-10-نمودار حذف اکسی تتراسایکلین و TDS در6.5 pH=…………………………………………………………121

شکل 5-11-نمودار حذف اکسی تتراسایکلین و TDS در9.5 pH=…………………………………………………………122

شکل5-12-پایلوت آزمایش انعقاد…………………………………………………………………………………………………………………124

شکل 5-13-نمودار حذف OTC در pHهای مختلف بعد از 30 دقیقه……………………………………………………..127

شکل 5-14-نمودار حذف OTC بعد از 12ساعت……………………………………………………………………………………….128

شکل 5-15-نمودار حذف OTC بعد از 30 دقیقه………………………………………………………………………………………129

شکل 5-16-نمودار حذف OTC بعد از 20ساعت……………………………………………………………………………………….130

شکل 5-17-نمودار حذفOTC و TDS در فشارهای مختلف و در6.5 pH=……………………………………………..133

شکل 5-18-نمودار حذفOTC و TDS در فشارهای مختلف و در5 pH=…………………………………………………134

شکل 5-19-نمودار حذفOTC و TDS در فشارهای مختلف و در3 pH=…………………………………………………135

شکل 5-20-نمودار حذفOTC و TDS در فشارهای مختلف و در9 pH=………………………………………………136

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل اول
کلیات

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-1        مقدمه

 

مشكلات زیست‌محیطی ناشي از رهاسازي آنتی‌بیوتیک‌ها در منابع آبي تهديدي جدي به­ شمار می‌رود كه تعطيلي بسياري از واحدهاي توليدي را حتي در كشورهاي پيشرفته، موجب گردید­ه­می باشد. آنتی‌بیوتیک‌ها مواد دارويي با­ارزشي هستند كه از پيشرفت بسياري از بیماری‌های عفوني جلوگيري می‌کنند. توليد آنتی‌بیوتیک‌ها با در نظر داشتن مشكلات زیست‌محیطی آن در كشورهاي پيشرفته به‌ندرت صورت می‌گیرد و واحدهاي توليدي به كشورهاي درحال‌توسعه منتقل‌شده‌اند. در كشور ما نيز با در نظر داشتن گسترش اين واحدها لازم می باشد تدابيري انديشيده گردد تا دانش فني برخورد با عواقب اجتناب‌ناپذیر زیست‌محیطی این‌گونه واحدها با انجام تحقيقات لازم مدون گردد. از طرف ديگر با يك رويكرد سودمحور می‌توان واحدهاي توليد آنتی‌بیوتیک را تشويق به بازيابي محصول خود نمود و خطر بزرگ رهاسازي آنتی‌بیوتیک‌ها را در محیط‌زیست كاهش داد و عملكرد سيستم تصفيه فاضلاب اين واحدها نيز بهبود خواهد يافت. توليد اين دسته از داروها نيازمند هزينه بالا و فن­آوری خاص خود می باشد. اکسی­تتراسایکلین يكي از آنتی‌بیوتیک‌های مهم در جلوگيري از بیماری‌ها می باشد. پساب خروجي از واحد توليد آنتی‌بیوتیک‌ها اغلب حاوي مقدار زيادي آنتی‌بیوتیک می باشد كه اکسی­تتراسایکلین نيز يكي از آن‌هاست. در صورت جدا نكردن اين ماده ارزشمند از پساب واحد توليدي و رها شدن آن در پساب ضمن ايجاد مشكل در تصفيه بيولوژيكی اين پساب و مختل كردن عمليات تصفيه باعث ايجاد مقاومت در عوامل بیماری‌زا موجود در محیط‌زیست و مشكلات زیست‌محیطی می گردد.

فن­آوری‌های فعلی معضلات بسیاری درراه زندگی بشر قرار داده می باشد. آلودگی‌های زیست‌محیطی، حجم زیاد زباله‌ها و مواد زائد غیرقابل تجزیه، آلودگی بیش‌ازحد هوا، از بین رفتن تدریجی لایه ازن، بروز تغییرات شدید جوی، افزایش دمای زمین، بالا رفتن سطح آب اقیانوس‌ها و دریاها و بیماری‌های غیرقابل درمان‌ همه پیامدهای ناگواری می باشد که فن­آوری حاکم در اثر بی‌توجهی و بهره گیری ناصحیح بشر به ارمغان آورده­می باشد. آلودگی در محیط‌زیست به دلیل تنوع آلاینده‌ها متفاوت بوده و در این پژوهش کوشش می گردد در خصوص آلاینده‌های سخت­تجزیه‌پذیر در محیط‌زیست، به‌خصوص آنتی‌بیوتیک‌ها و روش‌های تصفیه آن‌ها مطالبی ارائه گردد.

1-۲ ضرورت انتخاب موضوع

 

امروزه بسیاری از منابع آبی و خاک به وسیله فاضلاب‌های صنعتی دچار آلودگی می‌طریقه. به‌مقصود جلوگیری از آسیب‌های جدی در محیط‌زیست، می‌بایست در آغاز این فاضلاب‌ها تصفیه و سپس به محیط دفع شوند.

آنتی‌بیوتیک‌ها ازجمله آلاینده‌های سخت تجزیه‌پذیر زیستی بوده که در محیط‌زیست به دلیل ایجاد مقاومت ژنتیکی اهمیت خاصی دارند. لذا تصفیه آن‌ها ضروری بوده و روش‌های متداول تصفیه نیز قادر به حذف آن‌ها نمی‌باشند.

به مقصود افزایش کارایی و همچنین امکان مقایسه با سایر پژوهش‌های موجود، آلاینده دارویی با ساختار آلی به نام اکسی تتراسایکلین (OTC)[1] انتخاب گردید. این ماده جزء خانواده تتراسایکلین بوده و به عنوان آنتی‌بیوتیک کاربرد وسیعی در درمان عفونت‌های گوارشی و تنفسی دارد و همچنین به‌عنوان محرک رشد برای دام، طیور، ماهی‌ها و زنبورعسل بهره گیری می گردد. این دارو در فاضلاب صنایع داروسازی و مراکز دام‌پروری به مقدار قابل‌توجهی وجود داشته که به دلیل سخت تجزیه‌پذیر بودن در تصفیه متداول بیولوژیکی قابل‌حذف نیست.]۱[

 

1-۳ اهداف پژوهش

 

1-۳-۱ هدف کلی

به‌طورکلی هدف اصلی تصفیه و جلوگیری از انتشار آنتی‌بیوتیک‌ها به خاک و آب­ زیرزمینی و جلوگیری از به هدر رفتن این ماده باارزش و کنترل آلودگی محیط‌زیست می‌باشد.

 

1-۳-۲ اهداف جزئی

  • رسیدن به درصدهای حذف بالای آنتی‌بیوتیک اکسی­تتراسایکلین
  • مطالعه کارایی روش‌های جذب، انعقاد و فیلتراسیون غشایی در حذف آنتی‌بیوتیک اکسی­تتراسایکلین
  • تعیین پارامترهای TDS، EC و OTC قبل از تصفیه و بعد از هریک از مراحل تصفیه
  • محاسبه حذف TDS، EC و OTC در کلیه مراحل تصفیه
  • تعیین عملکرد روش جذب با احتساب درصدهای متفاوتی از کربن فعال و گل بنتونیت
  • تعیین عملکرد روش انعقاد با احتساب تغییرات pH و میزان ماده منعقدکننده
  • تعیین عملکرد روش فیلتراسیون غشایی با احتساب تغییرات pH و فشار
  • تعیین بهینه حذف TDS و OTC در هر یک از روش‌ها و مقایسه

 

[1] OxyTetraCycline

***ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود می باشد***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

زیرا فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به گونه نمونه)

اما در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود می باشد

تعداد صفحه :182