دانلود پایان نامهكارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمرانگرایش مهندسی محیط زیست

با عنوان:مقایسه روش های انعقاد، فیلتراسیون غشایی و جاذب ها در تصفیه فاضلاب های آغشته به آنتی بیوتیک

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود

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 تحقیق. 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 تحقیق. 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 تعریف فرآیندهای غشایی. 65

فصل پنجم روش تحقیق، مواد و تجهیزات مورد استفاده  101

5-1 مقدمه. 102

5-2 اندازه‌گیری میزان اکسیتتراسایکلین از پساب دارویی. 103

5-3 روش انجام آنالیز. 103

5-4 ساخت محلول‌های استاندارد و استفاده از معرف‌ها. 105

5-5 متغیرهای پژوهش. 107

5-6 گردآوری اطلاعات. 108

5-7 محیط پژوهش. 108

5-8 برنامه‌ی اجرایی. 108

5-9 وسایل، 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 پایلوت­ها و تجهیزات 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 درزمینه­ 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-آنالیز اجزای موجود در بنتونیت…………………………………………………………………………………………….47

جدول 4-5 قابلیت‌های كلی فرآیندهای غشایی مختلف…………………………………………………………………………………73

جدول4-6 مشخصات فرآیندهای غشایی………………………………………………………………………………………………………..76

جدول 4-7 مقایسه‌ی قابلیت‌های مدول‌های غشایی مختلف…………………………………………………………………………77

جدول 4-8 مزایا و معایب مدول­های مختلف جهت تصفیه‌ی آب………………………………………………………………….77

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

جدول 4-10 مزایا و معایب 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 فرمولاسیون شستشو دهنده‌های 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 سیستم غشایی……………………………………………………………………………………………………….66

شكل 3-12 مقایسه‌ی روش‌های مختلف فیلتراسیون غشایی…………………………………………………………………………73

شكل 4-13 فرآیندهای عبور جریان ورودی 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 ناشی از رهاسازی آنتی‌بیوتیک‌ها در منابع آبی تهدیدی جدی به­ شمار می‌رود كه تعطیلی بسیاری از واحدهای تولیدی را حتی در كشورهای پیشرفته، موجب شد­ه­است. آنتی‌بیوتیک‌ها مواد دارویی با­ارزشی هستند كه از پیشرفت بسیاری از بیماری‌های عفونی جلوگیری می‌کنند. تولید آنتی‌بیوتیک‌ها با توجه به مشكلات زیست‌محیطی آن در كشورهای پیشرفته به‌ندرت صورت می‌گیرد و واحدهای تولیدی به كشورهای درحال‌توسعه منتقل‌شده‌اند. در كشور ما نیز با توجه به گسترش این واحدها لازم است تدابیری اندیشیده شود تا دانش فنی برخورد با عواقب اجتناب‌ناپذیر زیست‌محیطی این‌گونه واحدها با انجام تحقیقات لازم مدون گردد. از طرف دیگر با یك رویكرد سودمحور می‌توان واحدهای تولید آنتی‌بیوتیک را تشویق به بازیابی محصول خود نمود و خطر بزرگ رهاسازی آنتی‌بیوتیک‌ها را در محیط‌زیست كاهش داد و عملكرد سیستم تصفیه فاضلاب این واحدها نیز بهبود خواهد یافت. تولید این دسته از داروها نیازمند هزینه بالا و فن­آوری خاص خود است. اکسی­تتراسایکلین یكی از آنتی‌بیوتیک‌های مهم در جلوگیری از بیماری‌ها است. پساب خروجی از واحد تولید آنتی‌بیوتیک‌ها اغلب حاوی مقدار زیادی آنتی‌بیوتیک است كه اکسی­تتراسایکلین نیز یكی از آن‌هاست. در صورت جدا نكردن این ماده ارزشمند از پساب واحد تولیدی و رها شدن آن در پساب ضمن ایجاد مشكل در تصفیه بیولوژیكی این پساب و مختل كردن عملیات تصفیه باعث ایجاد مقاومت در عوامل بیماری‌زا موجود در محیط‌زیست و مشكلات زیست‌محیطی می‌گردد.

فن­آوری‌های فعلی معضلات بسیاری درراه زندگی بشر قرار داده است. 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 است که فن­آوری حاکم در اثر بی‌توجهی و استفاده ناصحیح بشر به ارمغان آورده­است. آلودگی در محیط‌زیست به دلیل تنوع آلاینده‌ها متفاوت بوده و در این پژوهش تلاش می‌شود در خصوص آلاینده‌های سخت­تجزیه‌پذیر در محیط‌زیست، به‌خصوص آنتی‌بیوتیک‌ها و روش‌های تصفیه آن‌ها مطالبی ارائه شود.

1-۲ ضرورت انتخاب موضوع

 

امروزه بسیاری از منابع آبی و خاک به وسیله فاضلاب‌های صنعتی دچار آلودگی می‌روند. به‌منظور جلوگیری از آسیب‌های جدی در محیط‌زیست، می‌بایست در ابتدا 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 منظور افزایش کارایی و همچنین امکان مقایسه با سایر پژوهش‌های موجود، آلاینده دارویی با ساختار آلی به نام اکسی تتراسایکلین (OTC)[1] انتخاب شد. 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 استفاده می‌شود. 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 تحقیق

 

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
• بررسی 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 است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

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

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

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

موجود است

تعداد صفحه :182

قیمت : 14700 تومان

—-

پشتیبانی سایت :       

*         serderehi@gmail.com