شناسایی، ساخت و ارزیابی غشاء مورد استفاده درسامانه شبنم خورشیدی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشکده حفاظت صنعتی، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

2 پژوهشکده توسعه فناوری‌های شیمیایی، پلیمری و پتروشیمی، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران،‌ ایران

3 پژوهشکده محیط زیست و بیوتکنولوژی، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

چکیده

تکنولوژی شبنم خورشیدی روشی برای تصفیه آب‌های شور آلوده به مواد نفتی با بهره‌گیری از انرژی تجدیدپذیر خورشیدی می‌باشد. غشاء به کار رفته در این سامانه، غیر متخلخل و آب دوست بوده و به علت ویژگی عدم تخلخل، مانع نفوذ نمک در خلل و فرج غشاء و جرم گرفتگی آن می‌گردد. در پژوهش حاضر ساخت غشاء مورد استفاده در این سامانه و ارزیابی آن مد نظر قرار گرفته است. به این منظور غشاء ساخت شرکت Akzo Nobel در سیستم پایلوت شبنم خورشیدی مستقر در پالایشگاه گاز سرخون که توسط پژوهشکده محیط زیست پژوهشگاه صنعت نفت طراحی و برپا شده، به عنوان مرجع در نظر گرفته شد. پس از شناسایی غشاء، ماده اولیه آن تهیه و غشاء به روش دمش فیلم تهیه گردید. سپس خواص فیزیکی، مکانیکی و عبورپذیری در برابر بخار غشاء تهیه شده مورد ارزیابی قرار گرفت. نهایتا آنالیز آب عبوری از غشاء برای آب دریا و پساب نمکی نفتی پالایشگاه گاز سرخون بررسی و نتایج با سیستم بدون غشاء مقایسه گردید. بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی، بیان‌گر مقاومت کششی، ضربه‌ای و ازدیاد طولی بالای غشاء‌ است. نتایج بالای نفوذپذیری این غشاء در برابر بخار آب در مقایسه با غشاء‌های متخلخل، بیان‌گر کارایی بالای این غشاء جهت کاربرد در سامانه تراوش تبخیری است. با توجه به ویژگی‌های سیستم شبنم خورشیدی، می‌توان از آن به عنوان یک گزینه مناسب برای تصفیه آب سازند حاصل از استخراج نفت در مناطق جنوبی کشور استفاده نمود.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Solar Dew Membrane Characterization, Production, and Evaluation

نویسندگان [English]

  • Homeira Shariatpanahih 1
  • Farah Sarabi 2
  • Farah Sarabi 2
  • Rada Zarasvand Asadi 3
  • Marjan Yousefi 2
1 Coating Research Group Industrial Protection Division, Research Institute of petroleum Industry, Tehran, Iran
2 Polymers and Petrochemicals Technology Developments Division, Research Institute of petroleum Industry, Tehran, Iran
3 Environment and Biotechnology Division, Research Institute of petroleum Industry, Tehran, Iran
چکیده [English]

Solar dew technology is a suitable technique for saline oily wastewater treatment using renewable solar energy. It is a good option for wastewater treatment in desert oil fields. The material which is used in this system is a non-porous hydrophilic membrane. The membrane is a non-porous and thus does not allow salts to pass; so this is a non-fouling and non-scaling membrane and there is no need for any water pretreatment. Different kinds of saline oily wastewater can be used as the influent. In this study, preparing and evaluation of membrane were considered. A membrane from Akzo Nobel Company, which is used in solar dew pilot at Sarkhoon gas refinery, was chosen as a reference. After the characterization of the membrane, it was produced by blow molding technique and then its physical and mechanical properties and vapor permeation were evaluated. Finally, the analyses of sea water and Sarkhoon gas refinery wastewater passed through the membrane were evaluated and the results were compared with the same system without a membrane. The study on physical and mechanical properties of the used membrane showed a high tensile, impact strength, and elongation. The results of the water vapor permeability of the membrane compared with porous membranes show a high performance of this membrane for using in the pervaporation system. As the membrane production is economic, it is a good candidate for using in solar dew systems.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Non-porous Membranes
  • Oily Wastewater Treatment
  • Solar Dew System
  • Copolyether Amid
  • Blowing Film
[1]. Sluijterman A. C. and Al-Lawati Y., “Opportunities for re-use of produced water around desert oil fields,” Abu Dhabi International Conference and Exhibition, Abu Dhabi, United Arab Emirates, pp. 10-13 Oct., 2004.##

[2]. Zwijnenberg H., Koops G. H., and Wessling M., “Solar driven membrane pervaporation for desalination processes,” Journal of Membrane Science ,Vol. 250 ,pp. 235-246, 2005.##

[3] Eltawil M. A., Zhengming Z., and Yuan L., “A review of renewable energy technologies integrated with desalination systems,” Renewable Sustainable Energy Rev. Vol. 13 pp. 2245–2262, 2009.##

[4] Charcosset C. A., “A review of membrane processes and renewable energies for desalination,” Desalination 245, pp. 214–231, 2009.##

[5]. Verbeek P., Joe Straccia J., Zwijnenberg H., Solar Dew®,- “The Prospect of Fresh Water in the Desert,” Abu Dhabi International Petroleum Exhibition and Conference, Abu Dhabi, United Arab Emirates, pp. 13-16 Oct. 2002.##

[6]. Hirayama A., Maegaito M., Kawaguchi M., Ishikawa A., and Sueyoshi M., “Omani oil fields produced water: treatment and utilization,” SPE International Petroleum Conference and Exhibition in Mexico, SPE-74413, 2002.##

[7]. Asadi R. Z., Suja F., Mashhoon F., and Rahimi S., “Feasibility studies for using a solar still on Sarkhon Gas Refinery wastewater recovery,” Desalin. Water Treat. 30, pp. 154–160, 2011.##

[8]. Zarasvand Asadi R., Suja F., Tarkian F., Mashhoon F., and Rahimi S., “Solar desalination of Gas refinery wastewater using membrane distillation process,” Desalination, Vol. 291, 2012.##

[9]. Providing the Key to Prosperity “ www.Solardew.com.##

[10]. Arnold R., Burnett D., and Elphick J., “Managing WaterFrom Waste to Resource ,Oilfield Review,” Vol. 16, No. 2, 2004.##

[11]. Soteris A. ,Kalogirou, “Seawater desalination using renewable energy sources,” Progress in Energy and Combustion Science, Vol. 31, pp. 242–28, 2005.##

[12]. Pebax Breathable films, Arkema Compony, Products technical data sheets, Pebox website (www.pebax.com).##

[13]. Gibson P., Rivin D. , Rivin C., “Kendrick convection/diffusion test method for porous textiles,” International Journal of Clothing Science and Technology ,Vol. 12, No. 2, pp. 96-113, 2000.##

[14]. Chih J., “Evaluation of polymeric membrane for gas separation poly (ether-b-amid) block copolymer by jennifer,” A M.S thesis Waterlo, ontario, Canada, 2002.##

[15]. شفیعی ف.، یزدان‌دوست ع.، رفیعی س.، گزارش عملکرد سازمان حفاظت محیط زیست در دولت نهم شهریور 1384 تا خرداد 1386، "مقادیر استانداردهای خروجی فاضلاب‌های صنعتی و بهداشتی"، 1389.##

[16]. گزارش پروژه "بررسی‌های پایلوتی و امکان‌سنجی استفاده از سیستم شبنم خورشیدی در تصفیه پساب‌های نمکی" اجرا و تهیه: پژوهشکده حفاظت پژوهشگاه صنعت نفت، 1384.##