غشاي نانوفيلتراسيون پلي اترسولفون اصلاح شده با اليگومرهاي شاخه اي آنيلين در زمينه علوم تصفيه اي و علوم جداسازي كاربرد دارد. در اين كار تحقيقاتي ابتدا غشاي پايه پلي اترسولفون با استفاده از روش جدايي فاز ساخته شده، سپس با استفاده از روش كاهش شيميايي نمك هاي آريل دي آزونيوم به صورت كوولانسي اصلاح شد، به اين صورت كه نمك هاي آريل دي آزونيوم توليدشده درحضور عامل كاهنده پودر آهن نيتروژن خود را از دست داده و به فرم راديكال آريل دي آزونيوم درآمده و به سطح غشا حمله ميكند، كه اين حمله نهايتا منجر به تشكيل اليگومرهاي شاخه اي آنيلين در سطح غشا شده، كه حضور اين اليگومرهاي شاخه اي آنيليني منجر به تبديل ماهيت آب گريز غشاي پلي اترسولفون به ماهيت ابر آب دوست وبه حداقل رسيدن گرفتگي غشاي اصلاح شده، پيدايش غشايي با خاصيت فلاكس عبوري بالا، پس دهي بالا وسطح صاف و نرم شده و همچنين نبايد از گفتن اين نكته غافل شد كه لايه آب دوست ايجادشده به وسيله پيوندكوولانسي در سطح غشا، برخلاف ساير روش ها از ثبات و استحكام بسيار بالايي برخوردار است. غشاي نانوفيلتراسيون پلي اترسولفون اصلاح شده با اليگومرهاي شاخه اي آنيلين را ميتوان با حصول راندمان بسيار قابل قبول و مطلوب در تصفيه آب و پساب، جداسازي امولوسيون هاي نفت/آب يا روغن/آب استفاده كرد.

فعاليت هاي رو به رشد و فزاينده ي كشاورزي، صنايع و مصارف خانگي در سرتاسر دنيا منجر به انتشار تركيبات مقاوم و سرسخت به پساب ها مي گردد كه نگراني هاي رو به افزايشي پيرامون آلوده سازي منابع و محيط هاي آبي را به همراه دارد. در كشور ما نيز ميزان پساب هاي شهري، كشاورزي و صنعتي تخيله شده به جريان هاي آبي، درياچه ها، دريا ها و آب هاي سطحي به شكل چشمگير و با شيب تندي رو به افزايش است. سيستم هاي تصفيه اي كه توسط صنايع به كار گرفته مي شوند با مشكل هزينه هاي بالاي سرمايه گذاري و راهبري مواجه هستند. رعايت استاندارد هاي مجاز تخليه نبايد لزوما منجر به هزينه ها ي اضافي گردد بلكه خود مي تواند يك منبع ثانوي جهت درآمد زايي فراهم آورد. تصفيه ي بيولوژيكي در مقايسه با ساير روش ها از مزاياي هزينه بري كم تر، راهبري ساده تر و عدم ايجاد آلودگي ثانويه برخوردار است. سيستم هاي متعارف تصفيه ي بيولوژيكي در عمل از مشكلاتي چون محدوديت غلظت ميكروارگانيسم بعنوان كاتاليست زيستي، سرعت ته نشيني پايين، ناپايداري هاي فرآيندي و نياز به تصفيه هاي بعدي جهت حذف مقادير بالاي نيتروژن و فسفر موجود در خروجي اين سيستم ها رنج مي برند. هدف اصلي و كاربردي اين اختراع معرفي يك سيستم تركيبي نوين با حجم نسبتا كوچك، كم ترين هزينه، مصرف پايين انرژي و بازدهي بالا جهت استفاده ي مجدد از پساب هاي صنعتي حاوي مواد مقاوم در برابر تجزيه ي بيولوژيكي مي باشد. در اين سيستم تركيبي از فناوري هاي قابل كاربرد براي حذف كربن و مواد مغذي و استفاده ي مجدد از پساب هاي صنعتي با كيفيت بسيار بالا در يك بيوراكتور يكپارچه ي ايرليفت با جريان پيوسته به كار گرفته شده اند. وجود ويژگي هاي خاص نظير راهبري آسان و عدم نياز به حضور پيوسته ي اپراتور، يكپارچگي فرآيند هاي تصفيه مقدماتي، تصفيه ي بيولوژيكي و ته نشيني در يك سيستم منفرد و قابليت تركيب و همگام سازي آن با فرآيند اولترافيلتراسيون با جريان متقاطع در اين سيستم نوين به تسهيل فني و ارزشمند كردن اقتصادي استفاده ي مجدد از پساب هاي صنعتي حاوي مواد مقاوم براي توليد آب بهداشتي كه هدف اصلي اين اختراع است مي انجامد.

غشاي الترافيلتراسيون پليمري كه با چارچوب هاي آلي-فلزي اصلاح شده در زمينه علوم جداسازي كاربرد دارد. اكثر قريب به اتفاق واحدهاي توليد كننده فاضلاب صنعتي فاقد سيستم هاي تصفيه هستند و روزانه مقادير فراواني فاضلاب صنعتي را وارد محيط زيست مي نمايند كه باعث آلودگي منابع آبي مي شوند. در اين كار تحقيقاتي نانو مواد TMU-5 در داخل پيكره غشا جاسازي شده است كه به دليل وجود گر.ه¬هاي عاملي هيدروكسيلي در داخل پيكره باعث آبدوستي شده است. بعد از نصب اين غشا در يك سيستم فيلتراسيون مي¬توانيم امولسيون آب و روغن را با راندمان قابل توجهي از محلولهاي آبي حذف نماييم. همچنين غشاي تهيه شده پس از استفاده، قابليت احياء مجدد توسط شستشوي هيدروليكي با آب احيا ميشود. در اين اختراع هدف اصلي ساخت غشاي پليمري و بهبود خواص سطحي آن به منظور كاهش گرفتگي براي استفاده در فرآيند اولترافيلتراسيون جهت تصفيه پسابها و آبهاي حاوي روغن مي باشد. براي رسيدن به اين هدف ابتدا نانومواد TMU-5 در داخل محلول قالبي قرار داده مي شود و سپس غشاي مورد نظر به روش جدايي فاز ساخته شده كه نانومواد در داخل پيكره آن جاسازي شده است. اصلاح سطح توسط نانو مواد TMU-5و نشاندن نانو ذرات در پيكره غشاء باعث افزايش آب دوستي سطح غشاء و كاهش گرفتگي مي شود كه نتيجه آن افزايش فلاكس عبوري آب و امولسيون آب و روغن مي باشد.

يوراكتور منفرد هوازي/ انوكسيك با بستر لجن و جريان رو بالا (UAASB) با قابليت حذف همزمان كربن و مواد مغذي از فاضلاب هاي شهري و صنعتي با شدت بالا

در اين اختراع با كمك نانومواد مزوپروس FSM-16 اصلاح شده با متفورمين كه سازگار با محيط زيست است غشاي اولترافيلتراسيون پلي اترسولفون داراي ويژگي منحصر به فرد سنتز گرديد و عملكرد آن با پارامتر هايي نظير آبدوستي، شار عبوري، پس دهي روغن، خاصيت ضدگرفتگي، مقاومت در برابر گرما و فشار و همچنين عملكرد طولاني مدت مورد ارزيابي قرار گرفت. آبدوستي سطح و شار عبوري آب خالص غشاهاي پليمري در حضور نانومواد FSM-16 اصلاح شده با متفورمين به طرز قابل توجهي افزايش يافت. تصاوير حاصل از آناليز ميكروسكوپ روبش الكتروني، منافذ اثرانگشتي بازتر و مرتب تري را براي غشاهاي اصلاح شده با نانومواد در مقايسه با غشاهاي خالص پلي اتر سولفون به نمايش گذاشت. تصاوير حاصل از ميكروسكوپ نيروي الكتروني نشان داد كه پارامترهاي زبري غشا درحضور نانومواد FSM-16/متفورمين كاهش يافته است. نتايج حاصل از اين بررسي ها، بهبود بالاي عملكرد پس دهي در مقايسه با غشاهاي اصلاح نشده آشكار است. قابليت ضدگرفتگي غشاهاي مذكور به وسيله ي محلول شيرخشك به عنوان مدل عامل گرفتگي قوي ارزيابي شد. بهترين خاصيت ضدگرفتگي براي غشاي اصلاح شده با نانومواد با درصد تركيب 1/۰ درصد وزني مشاهده شد. براي بررسي مقاومت غشاهاي اصلاح شده در دماها و فشار هاي بالا در محيط نا متعارف مورد بررسي قرار گرفت كه نتايج به دست آمده نسان داد كه غشاهاي اصلاح شده داراي بيشترين مقدار مقاومت به نسبت غشاهاي اصلاح نشده را دارد. در نهايت غشاي انتخاب شده براي بررسي عملكرد غشا، در طولاني مدت غشاهاي ساخته شده در مدت 1400 دقيقه در معرض جداسازي پساب قرار گرفت كه به نسبت غشاي اصلاح نشده داراي راندمان بالاتري بود.

عنوان اختراع: بيوراكتور نوين منفرد دو جداره هوازي/ آنوكسيك/ بيهوازي با جريان پيوسته جهت حذف همزمان و با شدت بالاي كربن و مواد مغذي از فاضلاب زمينه فني اختراع: تصفيه فاضلاب مشكل فني و تكنيك ها: يكي از مشكلات صنعت تصفيه فاضلاب وجود مواد مغذي مي باشد كه با روش هاي متداول تصفيه يبيولوژيكي قابل حذف نيستند. جهت حذف نيتروژن و فسفر بايد سه تانك تصفيه بيولوژيكي هوازي، آنوكسيك و بي هوازي راهبري شود كه مستلزم هزينه و انرژي بالايي مي باشد. در سال هاي اخير پژوهشگران بيوراكتورهاي منفرد با تنظيم زمان هوادهي رو مطرح كرده اند كه نيازمند توجه ويژه مي باشد. در اين پروژه ، حذف همزمان كربن و مواد مغذي در يك بيوراكتور منفرد با جريان چرخش داخلي بدون تنظيم زمان هوادهي اتفاق مي افتد. تكنيك مورد استفاده در اين بيوراكتور منفرد ، استفاده از يك لوله دروني در بيوراكتور همزمان با تامين رژيم جريان پيوسته براي ورودي و جريان منقطع براي تخليه مي باشد به گونه اي كه شرايط هوازي، آنوكسيك و بي هوازي در يك بيوراكتور منفرد تامين شوند.

طي ساليان اخير، تلاش زيادي به منظور ارتقاي ظرفيت تصفيه بيولوژيكي فاضلاب از طريق تركيب فرآيندهاي بيولوژيكي و همچنين كاهش در هزينه¬ها انجام شده ‌است .در حال حاضر، بيوراكتورهاي ايرليفت در زمينه تصفيه فاضلاب مورد توجه زيادي قرار گرفته اند. در اين نوع بيوراكتورها، الگوي جريان به گونه¬ايي مي¬باشد كه انتقال جرم به خوبي صورت مي¬گيرد. با اين وجود، بيوراكتورهاي ايرليفت نوين داراي طراحي پيچيده و نيازمند كنترل دقيق و بكارگيري تجهيزات بيشتر مي¬باشند. بنابراين، به منظور كاهش اين معايب، يك پيكربندي جديدي از بيوراكتورهاي ايرليفت تحت عنوان "بيوراكتور ايرليفت A2O با دو چرخش داخلي براي تصفيه فاضلاب" در سه پيكربندي مختلف در بخش آنوكسيك به صورت ساده، مجهز به بافل هاي مورب و پرشده با پكينگ هاي پلاستيكي با رژيم جريان پيوسته طراحي و ساخته شده است و از نظر پلتفرمي قابليت تصفيه فاضلاب هاي مختلف شهري و صنعتي را دارد. در بيوراكتور ابداعي دو چرخش داخلي با امكان اختلاط فرآيندهاي همزمان بي¬هوازي، آنوكسيك و هوازي منجر به حذف پمپ هاي برگشت لجن و كاهش در تعداد ميكسرها شده است. بيوراكتور ابداعي داراي طراحي ساده، حجم كوچك، عمليات ساده‌ بدون نياز به اپراتور متخصص، عملكرد بالا در تصفيه بيولوژيكي فاضلاب هاي مختلف با صرفه ي اقتصادي مي باشد.

فاضلاب بيمارستاني به دليل داشتن تركيبات مقاوم زيستي به آساني توسط سيستم هاي متعارف بيولوژيكي قابل تصفيه نمي باشد. توليد بو ناشي از احياي بي هوازي عامل محدود كننده ديگر براي تصفيه فاضلاب بيمارستاني كه در مناطق مسكوني واقع شده است، مي¬باشد. همچنين بيوراكتورهاي متعارف به دليل مصرف زياد انرژي و فضاي موردنياز بزرگ براي نصب از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نيستند. در راستاي چالش¬هاي مذكور، بيوراكتور پيشنهادي تحت عنوان " بيوراكتور A2O با پيكربندي يكپارچه با قابليت حذف تركيبات مقاوم زيستي از فاضلاب بيمارستاني" مي¬باشد. در بيوراكتور ابداعي با جريان پيوسته از طريق نصب منطقه بي¬هوازي در محفظه پايين بيوراكتور، به كارگيري پركن¬هاي پلاستيكي در زون¬هاي يكپارچه هوازي و آنوكسيك و ايجاد اختلاط در بخش آنوكسيك توسط رژيم جريان ايرليفت، امكان حذف همزمان تركيبات مقاوم زيستي بدون توليد بو، كربن، نيتروژن و فسفر (CNP) از فاضلاب بيمارستاني با ظرفيت تصفيه بالا در يك پيكره¬¬ي منفرد فراهم شده است