AbstractMembrane bioreactor (MBR) i

Abstract
Membrane bioreactor (MBR) is an innovative hybrid biotechnology for wastewater treatment. However, its application is constrained by its tendency to fouling. Various procedures are applied to reduce membrane fouling. In this work, nanocomposite membranes were prepared by embedding amino functionalized multi-walled carbon nanotubes (NH2-MWCNTs) and were used for improving membrane surface hydrophilicity and subsequently the reduction of the membrane biofouling. The NH2-MWCNTs were synthesized and used as nanofiller in preparation of polyethersulfone (PES) ultrafiltration (UF) membrane. The modified MWCNTs were blended with different weight percentage in the casting solution, i.e. 0.05, 0.1 and 1 wt.%. In this study, the effect of the NH2-MWCNTs on membrane morphology and antibiofouling property was investigated. The Fourier transform infrared (FT-IR) spectra analysis showed that the single bondNH2 functional groups formed on the surface of MWCNTs. The nanocomposite membranes prepared with different contents of NH2-MWCNTs nanofiller were characterized using contact angle, scanning electron microscopy (SEM), and permeation tests. The SEM images displayed a finger-like and porous structure for all synthesized UF membranes. Contact angle measurements indicated that NH2-MWCNTs nanofiller improved the hydrophilicity of the obtained membranes. Fouling resistances of the membranes elucidated by activated sludge suspension filtration and measurements of flux recovery ratio (FRR). The results of the experiments revealed that the 0.1 wt.% NH2-MWCNTs membrane had the best permeability, hydrophilicity and antibiofouling properties. It was quite a surprise to discover that inclusion of only about 0.1 wt.% of the amino functionalized MWCNTs in the fabrication of membrane could spring up a generation of membrane with antibiofouling capability for MBRs.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อMembrane bioreactor (MBR) is an innovative hybrid biotechnology for wastewater treatment. However, its application is constrained by its tendency to fouling. Various procedures are applied to reduce membrane fouling. In this work, nanocomposite membranes were prepared by embedding amino functionalized multi-walled carbon nanotubes (NH2-MWCNTs) and were used for improving membrane surface hydrophilicity and subsequently the reduction of the membrane biofouling. The NH2-MWCNTs were synthesized and used as nanofiller in preparation of polyethersulfone (PES) ultrafiltration (UF) membrane. The modified MWCNTs were blended with different weight percentage in the casting solution, i.e. 0.05, 0.1 and 1 wt.%. In this study, the effect of the NH2-MWCNTs on membrane morphology and antibiofouling property was investigated. The Fourier transform infrared (FT-IR) spectra analysis showed that the single bondNH2 functional groups formed on the surface of MWCNTs. The nanocomposite membranes prepared with different contents of NH2-MWCNTs nanofiller were characterized using contact angle, scanning electron microscopy (SEM), and permeation tests. The SEM images displayed a finger-like and porous structure for all synthesized UF membranes. Contact angle measurements indicated that NH2-MWCNTs nanofiller improved the hydrophilicity of the obtained membranes. Fouling resistances of the membranes elucidated by activated sludge suspension filtration and measurements of flux recovery ratio (FRR). The results of the experiments revealed that the 0.1 wt.% NH2-MWCNTs membrane had the best permeability, hydrophilicity and antibiofouling properties. It was quite a surprise to discover that inclusion of only about 0.1 wt.% of the amino functionalized MWCNTs in the fabrication of membrane could spring up a generation of membrane with antibiofouling capability for MBRs.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อ
เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเมมเบรน (MBR) เป็นเทคโนโลยีชีวภาพไฮบริดที่เป็นนวัตกรรมสำหรับการบำบัดน้ำเสีย แต่โปรแกรมของมันจะถูก จำกัด โดยแนวโน้มที่จะเปรอะเปื้อน ขั้นตอนต่าง ๆ ที่ถูกนำมาใช้เพื่อลดการเปรอะเปื้อนเมมเบรน ในงานนี้เยื่อนาโนคอมโพสิตที่เตรียมโดยการฝังอะมิโนหลายฟังก์ชันผนังท่อนาโนคาร์บอน (NH2-MWCNTs) และถูกนำมาใช้ในการปรับปรุงพื้นผิวความชอบน้ำเมมเบรนและต่อมาการลดลงของ biofouling เมมเบรน NH2-MWCNTs ถูกสังเคราะห์และใช้เป็น nanofiller ในการจัดทำ polyethersulfone (PES) กรอง (UF) เมมเบรน MWCNTs ถูกดัดแปลงผสมกับร้อยละของน้ำหนักที่แตกต่างกันในการแก้ปัญหาการหล่อคือ 0.05, 0.1 และ 1 น้ำหนัก.% ในการศึกษานี้ผลของการ NH2-MWCNTs สัณฐานเมมเบรนและทรัพย์สิน antibiofouling ถูกตรวจสอบ ฟูเรียร์อินฟาเรด (FT-IR) การวิเคราะห์สเปกตรัมแสดงให้เห็นว่าการทำงานเป็นกลุ่ม bondNH2 เดียวที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของ MWCNTs เยื่อนาโนคอมโพสิตที่เตรียมไว้มีเนื้อหาที่แตกต่างกันของ NH2-MWCNTs nanofiller มีลักษณะการใช้มุมสัมผัส, สแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (SEM) และการทดสอบการซึมผ่าน ภาพ SEM แสดงนิ้วเหมือนและโครงสร้างที่มีรูพรุนสำหรับการสังเคราะห์เยื่อ UF ทั้งหมด มุมติดต่อวัดชี้ให้เห็นว่า NH2-MWCNTs nanofiller ดีขึ้นความชอบน้ำของเยื่อที่ได้รับ เปรอะเปื้อนต้านทานของเยื่อโฮล์มโดยการกรองตะกอนเร่งการระงับและการวัดอัตราการไหลของการกู้คืน (FRR) ผลที่ได้จากการทดลองพบว่าน้ำหนัก 0.1.% เยื่อ NH2-MWCNTs มีการซึมผ่านที่ดีที่สุดความชอบน้ำและคุณสมบัติ antibiofouling มันก็ค่อนข้างแปลกใจที่จะค้นพบว่าการรวมเพียงประมาณ 0.1 น้ำหนัก.% ของ MWCNTs ฟังก์ชันอะมิโนในการผลิตของเมมเบรนจะกระโดดขึ้นรุ่นของเมมเบรนที่มีความสามารถ antibiofouling สำหรับ MBRs

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นามธรรม
เมมเบรนในถังปฏิกรณ์ชีวภาพแบบ ( MBR ) เป็นนวัตกรรมสำหรับการบำบัดน้ำเสีย อย่างไรก็ตาม การประยุกต์ใช้อย่างต่อเนื่อง โดยแนวโน้มที่จะขึ้น ขั้นตอนต่าง ๆที่ใช้ลดเยื่อขึ้น ในงานนี้นาโนคอมโพสิตที่เตรียมโดยการฝังหุ้มกรดอะมิโนที่มีผนังหลายท่อนาโนคาร์บอน ( nh2 mwcnts ) และใช้เพื่อการปรับปรุงพื้นผิวเมมเบรน hydrophilicity และต่อมาการลดลงของเยื่อ biofouling . การ nh2 mwcnts สังเคราะห์และใช้เป็น nanofiller ในการเตรียมโพลี เทอร์ซัลโฟน ( PES ) Ultrafiltration ( UF ) เยื่อการ mwcnts ผสมกับเปอร์เซ็นต์น้ำหนักที่แตกต่างกันในการชี้ขาด โซลูชั่น คือ 0.05 , 0.1 และ 1 % โดยน้ำหนัก . การศึกษาผลของ nh2 mwcnts บนเยื่อสัณฐานวิทยาและคุณสมบัติ antibiofouling สอบสวน . การแปลงแบบอินฟราเรด ( FT-IR ) การวิเคราะห์สเปกตรัมแสดงให้เห็นว่าเดียว bondnh2 หมู่ฟังก์ชันที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของ mwcnts .นาโนคอมโพสิตเมมเบรนเตรียมสาระต่าง ๆของ nh2 mwcnts nanofiller มีลักษณะการใช้มุมติดต่อ , กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ( SEM ) และการทดสอบการซึมผ่าน . ภาพที่แสดงเป็นนิ้ว เช่น เส้มและโครงสร้างรูพรุนทั้งหมดสังเคราะห์ UF เมมเบรน . การวัดมุมสัมผัส พบว่า nh2 mwcnts nanofiller การปรับปรุง hydrophilicity ) ของเยื่อเหม็นความต้านทานของเยื่อนี้ โดยกากตะกอนน้ำเสียระงับการกรองและการวัดอัตราส่วนการกู้คืนการไหล ( frr ) ผลการทดลอง พบว่า ร้อยละ 0.1 โดยน้ำหนัก nh2 mwcnts เมมเบรนมีอัตราที่ดีที่สุดและ hydrophilicity antibiofouling คุณสมบัติ มันค่อนข้างประหลาดใจที่พบว่ารวมเพียงประมาณ 0.1 โดยน้ำหนัก% ของ mwcnts ที่มีหมู่ฟังก์ชันอะมิโนในการประดิษฐ์ของเมมเบรนจะสปริงขึ้นรุ่นของเมมเบรนที่มีความสามารถ antibiofouling mbrs .