آرش خسروی

رها سازی پساب آب تولیدی در محیط زیست یکی از معضلات زیست محیطی توسعه میادین نفت و گاز می باشد که با روش های بروز از جمله غشاهای سرامیکی امکان تصفیه و باز استفاده از این پساب وجود دارد. غشا های سرامیکی بدلیل مزایای زیادی مانند پایداری حرارتی بالا، مقاومت مکانیکی خوب و تمیز کردن آسان برای تصفیه پساب نفتی مناسب هستند اما معمولا مواد سازنده آنها گران هستند و یا انرژی زیادی در مسیر پخت غشاها مصرف می شود که منجر می شود ردپای کربن بالایی داشته باشند. در این مطالعه، غشاهای سرامیکی لوله ای ارزان قیمت به دو روش پخت کردن و فعال سازی قلیایی جهت تصفیه پساب نفتی ساخته شدند که بدلیل بهره بردن از مواد پسماند در ساخت محصول با ارزش، بصورت مضاعف ردپای کربن کاهش می یابد. برای غشاهای پخت شده، تاثیر افزودن مقادیر مختلف سرباره فسفر و سرباره کوره بلند (10%، 20% و 30%) در بدنه غشای مولیت-زئولیت مورد بررسی قرار گرفت. برای غشای فعال قلیایی از متاکائولن، سرباره فسفر و کربنات کلسیم استفاده شد. مشخصات ساختاری غشا های ساخته شده توسط آزمون FTIR، XRD، FESEM،EDX ،AFM ، زاویه تماس، تخلخل و میانگین اندازه حفرات، پایداری حرارتی توسط آزمون TGA، پایداری مکانیکی با آزمون خمش سه نقطه ای ارزیابی شد. نتایج آزمایش ها برای غشای پخت شده نشان می دهد که بسته به افزایش درصد سرباره از 0 تا 30%، شارتراوایی از L/m2. h710 به L/m2. h 2323 برای غشای پخت شده حاوی سرباره کوره بلند و L/m2. h 2351 برای غشای پخت شده حاوی سرباره فسفر بدلیل تشکیل فاز آنورتیت افزایش یافت. نتایج آزمون XRD و FTIR غشاهای فعال قلیایی نشان داد که ساختار هیدراته C-S-H با موفقیت ایجاد شده و غشای متخلخل لوله ای با تخلخل 39-43% و شارتراوایی L/m2h 53-91 بدست آمد. درصد پس دهی COD همه غشاها در محدوده 99% گزارش شد. علاوه بر این، مکانیسم های رسوب غشایی با استفاده از مدل های هرمیا ( انسداد کامل حفرات، حفرات انسداد استاندارد حفرات، انسداد متوسط حفرات و مدل تشکیل لاله کیک) با داده های تجربی به دست آمده بررسی شد. نتایج مدل های هرمیا نشان داد که برای همه غشاها مدل انسداد کامل حفرات بهترین تطابق را با داده های تجربی دارد. از آنجایی که غشاهای فعال قلیایی ساخته شده در این پژوهش حاوی درصد زیادی سرباره است، بنابراین می تواند یک محصول مقرون به صرفه باشد که از مواد پسمان