جداسازی امولسیون آب و روغن با عملکرد بالا توسط غشاهای زمینه مخلوط میکروفیلتراسیون اصلاح شده با مزوپروس عامل دار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی کاربردی، دانشکده شیمی ، دانشگاه رازی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران

2 شیمی کاربردی، گروه شیمی کاربردی، دانشکده شیمی ، دانشگاه رازی کرمانشاه، کرمانشاه،

3 شیمی کاربردی، گروه شیمی کاربردی، دانشکده شیمی ، دانشگاه رازی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران

4 دانشیار، گروه شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه رازی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران

10.22034/jewe.2021.280714.1551

چکیده

یکی از جدی ترین چالش ها در فیلتراسیون فاضلاب روغنی، گرفتگی غشایی است که در اثر روغن و سایر آلاینده ها ایجاد می شود. سیلیکا مزوپور FSM-16 اصلاح شده با متفورمین (FSM-16-Met) بعنوان افزودنی مناسب جهت اصلاح غشا به منظور دستیابی به غشای اصلاح شده با قابلیت ضد گرفتگی برای تصفیه فاضلاب روغنی بسیار کارآمد شناخته می شود. در این کار، ساخت غشاهای میکرو فیلتراسیون پلی اتر سولفون با استفاده از یک فرایند اصلاح کارآمد انجام شد. غشا اصلاح شده با بهره مندی از نانوذرات FSM-16-Met ، مقاومت عالی در برابر گرفتگی را نشان می دهد، در حالی که بازده انتقال آب خالص بالا (بیش از kg/m2.h 150) را بدون نفوذ قابل توجه روغن حفظ می کند. غشای اصلاح شده بهینه PES/FSM-16-Met دارای شار آب خالص بالا ( kg/m2.h156.07) و زاویه تماس کم در مقایسه با غشای اصلاح نشده (به ترتیب 79.8º و 46.25º برای غشاهای اصلاح نشده و بهینه اصلاح شده) است. همچنین، نسبت بازیابی شار بیش از 97٪ و توانایی مقاومت در برابر گرفتگی (به ترتیب %79.58Rir = و %2.13Rir = برای غشاهای اصلاح نشده و بهینه اصلاح شده) در حین فیلتراسیون در غلظت های مختلف خوراک روغنی (mg/L 300 و 500) یکی از ویژگی های بدست آمده در این مطالعه است. به طور کلی، این کار بینشی در مورد اصلاحات غشاهای پلیمری کارآمد با تشکیل لایه کیک روغنی بسیار کم روی سطح غشا فراهم می کند، که پتانسیل زیادی برای تصفیه فاضلاب روغنی در مقیاس صنعتی در آینده نشان می دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Separation of oil-water emulation with high efficient mixed matrix microfiltration membrane modified by functionalized mesoporous

نویسندگان [English]

  • mahya samari 1
  • sirus zinadini 2
  • ali akbar zinatizadeh 3
  • mohammad jafarzadeh 4
  • foad gholami 3
1 Water and Wastewater Research Center (WWRC), Department of Applied Chemistry, Faculty of Chemistry, Razi University, Kermanshah, Iran.
2 Water and Wastewater Research Center (WWRC), Department of Applied Chemistry, Faculty of Chemistry, Razi University, Kermanshah, Iran.
3 Water and Wastewater Research Center (WWRC), Department of Applied Chemistry, Faculty of Chemistry, Razi University, Kermanshah, Iran.
4 Department of Organic Chemistry, Faculty of Chemistry, Razi University, Kermanshah, Iran
چکیده [English]

One of the most serious challenges during filtration of oily wastewater is membrane fouling that caused by oil and other pollutants. The silica mesoporous FSM-16 modified with metformin (FSM-16-Met) is known as proper additive for membrane modification in order to achieving a modified membrane with antifouling capability for highly efficient oily wastewater treatment. In this work, the fabrication of microfiltration polyether sulfone (PES) membranes by using an efficient correction process were done. With benefiting from the FSM-16-Met nanoparticles, the modified PES/FSM-16-Met membranes exhibited excellent fouling resistance, while maintaining a high pure water mass transfer efficiency without notable oil permeation (more than 150 kg/m2.h). The optimal modified PES/FSM-16-Met membrane has a high pure water flux (156.07 kg/m2.h) and low contact angle compared to the unmodified membrane (79.8° and 46.25° for unmodified and the optimal modified membranes respectively). Also, the flux recovery ratio (FRR) was more than 97%, and the fouling resistance ability (Rir=79.58% and Rir=2.13% for unmodified and optimal modified membranes respectively) during filtration at different concentrations of oily feed (300 and 500 ppm) is one of the features obtained in this work. Generally, this work provides an insight into the modifications of efficient polymeric membranes with extremely lower oily cake layer formation on the surface, which demonstrate a great potential for treatment of oily wastewater in a full-scale plant in future.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Microfiltration
  • silica mesoporous
  • FSM-16
  • Oily wastewater
  • Metformin

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 19 خرداد 1400
  • تاریخ دریافت: 01 اردیبهشت 1400
  • تاریخ بازنگری: 07 خرداد 1400
  • تاریخ پذیرش: 14 خرداد 1400