ポリアミドナノろ過膜による水流からの医薬品スルファメトキサゾールとジクロフェナクの混合物の除去

Removal of a mixture of pharmaceuticals sulfamethoxazole and diclofenac from water streams by a polyamide nanofiltration membrane.

• Daniela Gomes
• Mafalda Cardoso
• Rui C Martins
• Rosa M Quinta-Ferreira
• Lícinio M Gando-Ferreira

抄録

廃水処理場は、薬剤活性化合物（PhAC）を除去するために特別に設計されているわけではなく、これらの物質は毒性があり、生物学的にも難分解性であるため、その除去には適していない。この論文では、世界的に最も多く検出されているスルファメトキサゾールとジクロフェナクという2つのPhACsの混合物を除去するためのトリセップTS80ナノろ過（NF）膜の性能を調査し、最適化することを目的としている。脱塩水、モンデゴ川からのろ過水、市の廃水処理場からの二次排水に含まれるこれらの汚染物質の除去率を調べるために、いくつかのNF試験を実施した。複数の操作変数の中で、汚染物質の除去率と膜の透過性に最も影響を与えたのはpHであった。合成排水の場合、印加圧力10bar、pH7が最適な運転条件であると判断され、ほぼ全化学的酸素要求量を保持し、全世界で96.3%の汚染物質除去率を達成することができた。また，異なる水マトリックス（河川水と地方自治体の二次排水）を適用しても，プロセス効率に関連する影響はなかった．ビブリオ・フィシェリの発光阻害試験により、ナノろ過による処理は、研究したすべての排水の急性毒性を減少させることが明らかになりました。

Wastewater treatment plants are not specially designed to remove pharmaceutically active compounds (PhACs), since these substances are toxic and bio-refractory. This paper aims to investigate and optimize the performance of the Trisep TS80 nanofiltration (NF) membrane for the removal of a mixture of two of the most detected PhACs in municipal wastewaters worldwide, sulfamethoxazole and diclofenac. Several NF tests were carried out to study the rejections of these contaminants both spiked in demineralized water, filtrated water taken from Mondego River and secondary effluent coming from a municipal wastewater treatment plant. Among the several studied operating variables, pH was the one that most affected the contaminant rejection and membrane permeability. In the case of synthetic effluent, an applied pressure of 10 bar and pH 7 were determined as the best operating conditions, which allowed almost total chemical oxygen demand retention and a global contaminant rejection of 96.3% to be achieved. The application of different water matrices (river water and secondary municipal effluent) had no relevant impact on process efficiency. Vibrio fischeri luminescence inhibition tests revealed that treatment by nanofiltration reduced acute toxicity of all studied effluents.