ساخت و ارزيابي غشاي ميكروفيلتر سراميكي براي پيش‌تصفيه پساب نفتي

Preparation and characterization of a microfilter ceramic membrane for pretreatment of oily wastewater

امروزه پيش‌تصفيه پساب‌هاي نفتي يكي از مهم‌ترين فرايندهاي محيط زيستي محسوب مي شود. در اين پژوهش با استفاده از كائولن يك غشاي سراميكي ميكروفيلتر جهت پيش تصفيه پساب نفتي به منظور استفاده در واحدهايي نظير واحد اسمز معكوس ساخته شد. پيش‌تصفيه پساب نفتي با استفاده از طراحي آزمايش روش سطح پاسخ باكس- بنكن با استفاده از نرم‌افزار Design-Expert 7.0.0 مورد بررسي قرار گرفت. غشاي ساخته ‌شده با آزمون‌هاي اشعه پراش ايكس، ميكروسكوپ الكتروني و تخلخل سنجي مورد ارزيابي قرار گرفت. بيشينه فاز، اندازه حفره و تخلخل غشا به ترتيب عبارت‌اند از مولايت، μm 76/1 و 47%. سطح‌هاي آزمايش عبارت‌اند از:ºC دما 40 - 20، فشارbar 4 - 2 و جريان عرضي m s-1 5/1 - 5/0 و فلاكس تراويده آب و نفت به عنوان پاسخ نرم‌افزار تعريف شد. بيشترين فلاكس تراويده در شرايط دمايºC 51/36، فشار‌bar4 و جريان عرضيm s-1 94/0 برابر باKg m-2 s-1 44/41 شد. ماكزيمم ضريب پس‌دهي برابر 4/97% براي خوراك آب و نفت در غلظت mg l-1 200 و فشارbar 2 تعيين گرديد.

Nowdays, oily wastewater pretreatment is one of the most imporatant environmental processes. In this work, a microfilter ceramic membrane was prepared using Koaline for oily wastewater pretreatment to be used in units such as Reverse Osmosis (RO). Oily wastewater Pretreatment was studied by response surface methodology based on Box-Behnken design using Design-Expert 7.0.0. The prepared membrane was subjected to XRD, SEM, and porosity analysis. The major phase, pore size, and porosity of membrane were mullite, 1.76 μm, and 47 %, respectively. The experimental levels were: temperature of 20 - 40 ºC, pressure of 2 - 4 bar of pressure, and cross flow velocity of 0.5-1.5 m-2 s-1 and permeate flux of oil-water as the response for the software. Maximum permeate flux at the conditions of temperature: 36.5 ºC, pressure: 4 bar, and cross flow velocity: 0.94 m s-1 was 41.44 Kg m-2 s-1. The maximum rejection was obtained as 97.4 % for 200 ppm of oil-water as feed at 2 bar of pressure.