بررسي كاربرد فناوري غشايي و عملكرد غشا نانو ساختار الياف توخالي پلي اتر سولفون در تصفيه پساب هاي نفتي

Study on the application of membrane technology and performance of nanostructured polyethersulfone (PES) hollow fiber membrane in treatment of oily wastewaters

زمينه و هدف: امروزه آلودگي ناشي از پساب هاي نفتي و صنعتي به يكي از مهم ترين مشكلات محيط زيستي تبديل شده است. نتايج و تجربيات نشان مي‌دهند كه روش هاي مرسوم به سختي مي توانند غلظت نفت را به 1% غلظت اوليه كاهش دهند و از طرفي اين روش ها نمي‌توانند قطرات نفت با اندازه كمتر از 20 ميكرون را به طور موثر حذف نمايند. از اينرو مي‌توان گفت كه تصفيه پساب‌هاي نفتي يكي از ضروري‌ترين معضلات محيط‌ زيست است كه بايد نسبت به رفع اين مشكل در ميادين نفتي اقدام نمود. روش بررسي: در اين مقاله علاوه بر مرور عملكرد غشاهاي مختلف در زمينه تصفيه پساب‌هاي نفتي، عملكرد غشا نانوساختار الياف توخالي پلي اتر سولفون در تصفيه پساب نفتي مورد بررسي قرار گرفت. با توجه به نوع غشا، مواد موجود در خوراك و شرايط فرآيند، عملكرد غشا با زمان تغيير خواهد كرد. در اين پژوهش، تاثير پارامترهاي عملياتي مانند فشار، غلظت و سرعت جريان خوراك بر روي عملكرد غشا بررسي شده است. يافته ها: با افزايش فشار، ميزان فشردگي و گرفتگي غشا افزايش و عملكرد غشا كاهش مي يابد. بنابراين شرايط بهينه عملياتي براي انجام آزمايش ها فشار 1 bar و سرعت جريان بالاي خوراك و غلظت پايين خوراك مي باشد. به دليل افزايش انتقال جرم در سرعت جريان هاي بالاتر خوراك، ميزان پس‌زني ذرات گازوييل تا حدودي كاهش مي يابد. نتيجه گيري: در اين پژوهش، غشاهاي مورداستفاده براي آزمايش ها با قابليت جداسازي 100 درصدي ذرات گازوييل از پساب، از پركاربردترين غشاها در تصفيه پساب هاي نفتي به شمار مي آيند.

Background and Objective: Nowadays, oily and industrial wastewaters are among the most important environment problems. Conventional methods can hardly reduce the oil content to 1% of the initial concentration and are not able to effectively remove the oil droplets with the size less than 20 micrometer. Therefore, oily wastewater treatment is one the most essential environmental challenges which should be resolved in the oilfields. Method: In this study, the performance of different membranes in oily water treatment has been reviewed and furthermore, the performance of nanostructured polyethersulfone (PES) hollow fiber membranes in oil/water separation process has been investigated. Findings: The membrane performance would change with time according to the membrane type, the feed compositions and the process conditions. In this research, the effects of operating parameters such as pressure, oil concentration and cross flow velocity of feed on the membrane performance were studied. Increase of pressure makes more membrane compactness and higher membrane fouling which reduce the performance. Therefore, the optimum operating conditions for oil separation are P = 1 bar, low feed concentration and high cross flow velocity of feed. Due to the increase of mass transfer at high feed flow rates, oil rejection reduces slightly. Conclusion: All the PES membranes in this study showed complete separation of oil from water and can effectively be used in oily water treatment process.