تصفیه پساب های نفتی با استفاده از غشای نانوساختار الیاف توخالی پلی اترسولفون

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

بابل، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، دانشکده مهندسی شیمی

چکیده

پساب‌های نفتی پالایشگاه‌ها و مراکز پخش فراورده‌ های نفتی از مهم ترین آلوده کننده‌ های محیط زیست در عصر حاضر می‌ باشند که باید به رفع آن‌ها اقدام کرد. فناوری‌ های غشایی به دلیل استفاده نکردن از مواد شیمیایی برای شکست تعلیق‌ ها، ساده کردن عملیات تصفیه و وجود دستگاه‌ های خودکار نقش مهمی را در تصفیه پساب‌ های نفتی بازی می‌ کنند. در این پژوهش عملکرد غشاهای کوناگون و همچنین غشای نانوساختار الیاف توخالی پلی اتر سولفون در تصفیه پساب نفتی بررسی شد. تأثیر پارامترهای عملیاتی مانند فشار، غلظت و سرعت جریان خوراک بر روی عملکرد غشا بررسی شد. با افزایش فشار، میزان فشردگی و گرفتگی غشا افزایش و عملکرد غشا کاهش می ‌یابد. بنابراین شرایط بهینه عملیاتی برای انجام آزمایش ‌ها، فشار bar 1 و سرعت جریان بالا و غلظت پایین خوراک می ‌باشد. یکی از مهم ‌ترین مشکل ‌هایی که در فرایندهای غشایی روی می‌ دهد گرفتگی سطح غشا با ذره‌ های درشت گازوییل می ‌باشد. ذره ‌های گازوییل بر روی سطح غشا جمع شده و منجر به تشکیل لایه ثانویه‌ای بر روی سطح غشا می‌شوند. تشکیل لایه ثانویه منجر به کاهش شار و افزایش پس دهی می‌ شود. در فشارهای بالا (فشارهای bar 2 و bar 3) اثرهای ناشی از گرفتگی غشا به طور کامل قابل دیدن می‌ باشد به گونه ای که در فشارهای بالا، اختلاف شار با حالت غشای تازه بسیار زیاد می ‌باشد. غشاهای مورداستفاده برای آزمایش‌ ها با قابلیت جداسازی 100 درصدی گازوییل از پساب، از پرکاربردترین غشاها در تصفیه پساب‌های نفتی به‌ شمار می ‌آیند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Chakrabarty B., Ghoshal A.K., Purkait M.K., Ultrafiltration of Stable Oil in Water Emulsion by Polysulfone Membranes, Journal of Membrane Science, 325: 427-437 (2008).

[2] Zhang Y., Jin Zh., Wang Y., Cui P., Study on Phosphorylated Zr-Doped Hybrid Silicas/PSF Composite Membranes for Treatment of Wastewater Containing Oil, Journal of Membrane Science, 361: 113-119 (2010).

[3] Mohammadi T., Kazemi moghadam M., Saadabadi M., Modeling of Membrane Fouling and Flux Decline in Reverse Osmosis During Separation of Oil in Water Emulsion, Desalination, 157: 369-375 (2003).

[4] Chen W., Peng J., Su Y., Zheng L., Wang L., Jiang Z., Separation of Oil/Water Emulsion Using Pluronic F127 Modified Polyethersulfone Ultrafiltration Membranes, Separation and Purification Technology, 66: 591-597 (2009).

[5] طباطبایی قمشه، م؛ قنواتیان، م؛ صادقی، م؛ تصفیه پساب­های نفتی با استفاده از فرآیندهای ترکیبی اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس، " اولین همایش ملی تصفیه آب و پساب­های صنعتی "، ماهشهر، ایران (1391).

[6] رکابدار، ف؛ رحمت پور، ع؛ قشلاقی، ع؛ تصفیه پساب­های نفتی فرآیندهای پالایشی با استفاده از سیستم میکروفیلتراسیون غشایی، " اولین کنفرانس پتروشیمی ایران "، تهران، ایران (1387).

[7] Yan L., Hong S., Li M.L., Li Y.S., Application of the Al2O3-PVDF Nanocomposite Tubular Ultrafiltration (UF) Membrane for Oily Wastewater Treatment and Its Antifouling Research, Separation and Purification Technology, 66: 347-352 (2009).

[8] Yuliwati E., Ismail A.F., Effect of Additives Concentration on the Surface Properties and Performance of PVDF Ultrafiltration Membranes for Refinery Produced Wastewater Treatment, Desalination, 273: 226-234 (2011).

[9] یونس نیا لهی، آ؛ اکبری، الف؛ بوجاران، م؛ ساخت غشای نانو متخلخل پلی (وینیلیدن فلوئوراید) و بررسی عملکرد آن، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (2)32: 15 تا 29 (1392).

[10] Chakrabarty B., Ghoshal A.K., Purkait M.K., Cross-Flow Ultrafiltration of Stable Oil-in-Water Emulsion Using Polysulfone Membranes, Chemical Engineering Journal, 165: 447-456 (2010).

[11] Sarfaraz M.V., Ahmadpour E., Salahi A., Rekabdar F., Mirza B., Experimental Investigation and Modeling Hybrid Nano-Porous Membrane Process for Industrial Oily Wastewater Treatment, Chemical Engineering Research and Design, 90: 1642-1651 (2012).

[12] Karakulski K., Kozlowski A., Morawski A.W., Purification of Oily Wastewater by Ultrafiltration, Separations Technology, 5: 197-205 (1995).

[13] Yuliwati E., Ismail A.F., Matsuura T., Kassim M.A., Abdullah M.S., Effect of Modified PVDF Hollow Fiber Submerged Ultrafiltration Membrane for Refinery Wastewater Treatment, Desalination, 283: 214-220 (2011).

[14] Koltuniewicz A.B., Field R.W., Process Factors During Removal of Oil-in-Water Emulsions with Cross- Flow Microfiltration, Desalination, 105: 79-89 (1996).

[15] Salahi A., Abbasi M., Mohammadi T., Permeate Flux Decline During UF of Oily Wastewater: Experimental and Modeling, Desalination, 251: 153-160 (2010).

[16] Zhao Y.J., Wu K.F., Wang Z.J., Zhao L., Li S.S., Fouling and Cleaning of Membrane - A Literature Review, Journal of Environmental Sciences, 12: 241-251 (2000).

[17] Ohya H., Kim J.J., Chinen A., Aihara M., Semenova S.I., Negishi Y., Mori O., Yasuda M., Effects of Pore Size on Separation Mechanisms of Microfiltration of Oily Water, Using Porous Glass Tubular Membrane, Journal of Membrane Science, 145: 1-14 (1998).

[18] www.medicaleng.ir

[19] رکابدار، ف؛ صلاحی، ع؛ محمدی، ت؛ قشلاقی، ع؛ کاربرد فرآیند فیلتراسیون غشایی در تصفیه پساب نفتی واحد پالایش نفت، مجله پژوهش نفت، سال بیستم، (63)20: 57 تا 71 (1389).

[20] Li Y.S., Yan L., Xiang C.B., Hong L.J., Treatment of Oily Wastewater by Organic-Inorganic Composite Tubular Ultrafiltration (UF) Membranes, Desalination, 196: 76-83 (2006).