مروری بر غشاهای جدید اسمز معکوس و کاربردهای آن
محورهای موضوعی : زیست پلاستیک ها و پلیمرهای تجديد پذیر
مهرنوش محمدی
1
(دانشگاه تهران جنوب)
کلید واژه: غشای اسمز معکوس, سلولزاستات, لایه نازک کامپوزیتی, پلی آمید, نانوذرات,
چکیده مقاله :
اسمز معکوس در بین دیگر فرایندهای غشایی محبوبیت بیشتری دارد؛ به طوری که پیش بینی شده است که ارزش بازار جهانی آن تا سال 2026 به 5 میلیارد دلار برسد. عدم استفاده از مواد شیمیایی، مقاومت مکانیکی بالا تعمیر، نگه داری و توسعه آسان از ویژگی های غشای اسمز معکوس است. غشای سلولزاستات قدیمی ترین نوع غشای اسمز معکوس است که شامل یک لایه بالایی روی یک لایه متخلخل پشتیبان است که با افزایش درجه استیل دار شدن، انتخاب پذیری و شار عبوری از غشا نیز افزایش پیدا می کند. غشای لایه نازک کامپوزیتی در ترکیب با پلی آمید ضعف های غشای سلولزاستات را کاهش داده است. ساختار غشای لایه نازک کامپوزیتی- پلی آمیدی شامل لایه انتخاب پذیر نازک روی پشتیبان متخلخل است. لایه پشتیبان خواص مکانیکی غشا را افزایش می دهد. استفاده از نانوذرات و نانو لوله های کربنی در ساختار غشای لایه نازک می تواند به طور قابل توجهی سبب افزایش شار عبوری از غشا با حفظ میزان حذف املاح شود. نمک زدایی از آب لب شور و دریا، کاهش سختی آب ورودی به دیگ بخار، تصفیه پساب نفتی، حذف فلزات سنگین و... تعدادی از کاربردهای غشای اسمز معکوس است. در این مقاله به جنس، کاربرد و توسعه های اخیر غشاهای اسمز معکوس پرداخته شده است.
-
1. Ezugbe E.O., Rathilal S., Membrane Technologies in Wastewater Treatment: A Review, Membranes, 10, 89, 2020.
2. Zioui D., Tigrine Z., Aburideh H., Hout S., Abbas M., Merzouk N.K., Membrane Technology for Water Treatment Applications, Journal of Environmental Chemical Engineering, 6, 153-157, 2015.
3. Zirehpour A., Rahimpour A., Membranes for Wastewater Treatment, Nanostructured Polymer Membranes; John Wiley & Sons Ltd.: London, UK 2, 159-207, 2016.
4. Takht Ravanchi M., Kaghazchi T., Kargari A., Application of Membrane Separation Process in Petrochemical Industry: A Review, Desalination, 235, 199-244, 2009.
5. Jafarinejad Sh., A Comprehensive Study on The Application of Reverse Osmosis Technology for The Petroleum Industry Wastewater Treatment, Journal of Water and Environmental Nanotechnology, 2, 243-264, 2017.
6. Garud R.M., Kore S.V., Kullarani G.S., A Short Review on Process and Applications of Reverse Osmosis, Universal Journal of Environmental Research & Technology, 1, 2011.
7. Reverse Osmosis Membrane Market by Type, End-Use Industry, Filter Module, Application and Region - Global Forecast To 2026 - Researchandmarkets.Com, https://www.businesswire.com/news/home/20210817005723/en/Reverse-Osmosis-Membrane-Market-by-Type-End-use-Industry-Filter-Module-Application-and-Region---Global-Forecast-to-2026---ResearchAndMarkets.com (https://www.businesswire.com/news/home/20210817005723/en/Reverse-Osmosis-Membrane-Market-by-Type-End-use-Industry-Filter-Module-Application-and-Region---Global-Forecast-to-2026---ResearchAndMarkets.com).htm available in 2021.
8. Ghernaout D., Ei-Wakil A., Short Communication: Requiring Reverse Osmosis Membranes Modifications- An Overview, American Journal of Chemical Engineering, 5,81-88, 2017.
9. What is Reverse Osmosis?, https://puretecwater.com/reverse-osmosis/what-is-reverse-osmosis (https://puretecwater.com/reverse-osmosis/what-is-reverse-osmosis).htm available in 2021.
10. Ismail A.F., Khulbe K.C, and Matsuura T., Reverse Osmosis, Elsevier, 2018.
11. Khulbe K.C., Matsuura T., Recent Progress in Preparation and Characterization of RO Membranes, Journal of Membrane Science, 3, 174-186, 2017.
12. Khulbe K.C., Matsuura T., Thin Film Composite and/ or Thin Film Nanocomposite Hollow Fiber Membrane for Water Treatment, Pervaporation, and Gas/Vapor Separation, Polymers, 10, 1051, 2018.
13. Warsinger D.M., Chakraborty S., Tow E.W., Plumlee M.H., Bellona C., Loutatidou S., Karimi L., And et al., A Review of Polymeric Membranes and Processes for Potable Water Reuse, Progress in Polymer Science, 81, 209-237, 2018.
14. Peng Lee K., Arnot T.C., Mattia D., A Review of Reverse Osmosis Membrane Material for Desalination Development to Date and Future Potential, Journal of Membrane Science, 370, 1-22, 2011.
15. Yang Z., Zhou Y., Feng Z., Rui X., Zhang T., Zhang Z., A Review on Reverse Osmosis and Nanofiltration Membranes for Water Purification, Polymers, 11, 1252, 2019.
16. Duarte A.P., Cidade M.T., Bordado J.C., Cellulose Acetate Reverse Osmosis Membranes: Optimization of the Composition, Journal of applied polymer science, 103, 4052–4058, 2007.
17. Silva J., Abreu A.S., Oliveira M., Machado A.V., Development of Cellulose Acetate Membranes Containing Nanoparticles for Water Applications, Materials, 21-23, 2015.
18. Mayyahi A.A., Important Approaches to Enhance Reverse Osmosis Thin Film Composite Membrane Performance, Membranes, 8, 68, 2018.
19. Wiles L., Peirtsegele E., Reverse Osmosis: A History and Explanation of the Technology and How It Become So Important for Desalination, IWC, 18, 49, 2018.
20. Li W.X., Yang Z., Liu W.L., Huang Z.H., Zhang H., Li M.P., Ma X.H., Polyamide Reverse Osmosis Membranes Containing 1D Nanochannels for Enhanced Water Purification, Journal of Membrane Science, 618, 118681, 2021.
21. Ng Z.C., Lau W.J., Matsuura T., Ismail A.F., Thin Film Nanocomposite RO Membranes: Review On Fabrication Techniques and Impacts of Nanofiller Characteristics on Membrane Properties, Chemical Engineering Research and Design, 165, 81-105, 2020.
22. Ma X.H., Yao Z., Yang Z., Guo H., Xu Z., Tang C.Y., Elimelech M., Nanofoaming of Polyamide Desalination Membranes to Tune Permeability and Selectivity, Environmental Science & Technology Letters, 5, 123–130, 2018.
23. Wang R., Chen D., Wang Q., Ying Y., Geo W., Xie L., Recent Advances in Applications of Carbon Nanotubes for Desalination: A Review, Nanomaterials, , 10, 1203, 2020.
24. Yang Z., Huang X., Ma X.H., Zhou Z.W., , Guo H., Yao Z., Feng S.P., Fabrication of a Novel and Green Thin-Film Composite Membrane Containing Nanovoids for Water Purification, Journal of Membrane Science, 570, 314-321, 2019.
25. Ali S.S., Abdallah H., Development of PES/CA Blend RO Membrane for Water Desalination, International Review of Chemical Engineering, 4, 316-323, 2012.
26. Bodalo, A., Gomez, J. L., Gomez, E., Leon, G., Tejera, M., Ammonium Removal From Aqueous Solutions by Reverse Osmosis Using Cellulose Acetate Membranes, Desalination, 184, 149-155, 2005.
27. Khorshidi B., Thundat T., Fleck B.A., Sadrzadeh M., A Novel Approach Toward Fabrication of High Performance Thin Film Composite Polyamide Membranes, Scientific Reports, 6, 1-10, 2016.
28. Kim H.J., Choi K., Baek Y., Kim D.G., Shim J., Yoon J., Lee J.C., High-Performance Reverse Osmosis CNT/Polyamide Nanocomposite Membrane By Controlled Interfacial Interactions, ACS Applied Materials & Interfaces, 6, 2819–2829, 2014.
29. Inukai S., Cruz-Silva R., Ortiz-Medina J., Morelos-Gomez A., Takeuchi K., Hayashi T., Tanioka A., and et al, High-Performance Multi-Functional Reverse Osmosis Membranes Obtained by Carbon Nanotube/Polyamide Nanocomposite, Scientific Reports, 5, 1-10, 2015.
30. Peyki A., Rahimpour A., Jahanshahi M., Preparation and Characterization of Thin Film Composite Reverse Osmosis Membranes Incorporated With Hydrophilic Sio2 Nanoparticles, Desalination, 368, 152–158, 2015.
31. Reverse Osmosis (RO): Know About Its Industrial Applications, https://www.intec-america.com/blog/reverse-osmosis-ro-industrial-applications/ (https://www.intec-america.com/blog/reverse-osmosis-ro-industrial-applications/).htm , available in 2021.
32. Kim K.H., Hong S., Kim J., Lee H., Preparation and Performance Evaluation of Composite Hollow Fiber Membrane for SO2 Separation, AIChE Journal, 60, 2298-2306, 2014.
33. Ghaseminezhad S.m., Barikani M., Salehirad M., Development of Graphene Oxide-Cellulose Acetate Nanocomposite Reverse Osmosis Membrane for Seawater Desalination, Composites Part B: Engineering, 161, 320-327, 2019.
34. Ranaraja C.D., Devasurendra J.W., Maduwantha M., Madhuwantha G., Hansa R., Optimization of an Industrial Boiler Operation, Journal of Research Technology And Engineering, 1, 126-134, 2020.
35. Kusworo T.D., Kumoro A.N., Utomo D.P., Phenol and Ammonia Removal in Petroleum Refinery Wastewater Using A Poly(Vinyl) Alcohol Coated Polysulfone Nanohybrid Membrane, Journal of Water Process Engineering, 39, 101718, 2021.
36. Salehi A., Mohammadi T., Nikbakht M., Golshenas M., Noshadi I., Purification of Biologically Treated Tehran Refinery Oily Wastewater Using Reverse Osmosis, Desalination Water Treatment., 48, 27-37, 2012.
37. Venzke C.D., Giacobbo A., Bernardes A.M., Rodrigues M., Petrochemical Industry: Wastewater Treatment for Water Reuse, Proceedings of 15th International Conference on Environmental Science and Technology-CEST2017, Global NEST, Rhodes, Grece, 2017.
38. Ghadak P., Fardi G.R., Mirbagheri S.A., Application of Reverse Osmosis Membranes for Mercury Removal from Refinery Wastewater, Modares Civil Engineering Journal, 15, 91-101, 2015.
39. Sun j., Yi z., Zhao X., Zhou Y., Gao C., CO2 Separation Membranes with High Permeability and CO2/N2 Selectivity Prepared by Electrostatic Self-Assembly of Polyethylenimine on Reverse Osmosis Membranes, RSC Advances, 7, 14678-14687, 2017.
مروری بر غشاهای جدید اسمز معکوس و کاربردهای آن
مهرنوش محمدی11، زینب روزبهانی2، امیرعلی معصومی زنجانی3
1* تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران جنوب، دانشکده فنیومهندسی، گروه مهندسی شیمی، صندوق پستی 13651-17776
چکیده
اسمز معکوس در بین دیگر فرایندهای غشایی محبوبیت بیشتری دارد؛ بهطوریکه پیشبینی شده است که ارزش بازار جهانی آن تا سال 2026 به 5 میلیارد دلار برسد. عدم استفاده از مواد شیمیایی، مقاومت مکانیکی بالا تعمیر، نگهداری و توسعه آسان از ویژگیهای غشای اسمز معکوس است. غشای سلولزاستات قدیمیترین نوع غشای اسمز معکوس است که شامل یک لایه بالایی روی یک لایه متخلخل پشتیبان است که با افزایش درجه استیلدار شدن، انتخابپذیری و شار عبوری از غشا نیز افزایش پیدا میکند. غشای لایه نازک کامپوزیتی در ترکیب با پلیآمید ضعفهای غشای سلولزاستات را کاهش داده است. ساختار غشای لایه نازک کامپوزیتی- پلیآمیدی شامل لایه انتخابپذیر نازک روی پشتیبان متخلخل است. لایه پشتیبان خواص مکانیکی غشا را افزایش میدهد. استفاده از نانوذرات و نانولولههای کربنی در ساختار غشای لایه نازک می تواند بهطور قابلتوجهی سبب افزایش شار عبوری از غشا با حفظ میزان حذف املاح شود. نمکزدایی از آب لبشور و دریا، کاهش سختی آب ورودی به دیگ بخار، تصفیه پساب نفتی، حذف فلزات سنگین و... تعدادی از کاربردهای غشای اسمز معکوس است. در این مقاله به جنس، کاربرد و توسعههای اخیر غشاهای اسمز معکوس پرداخته شده است.
کلیدواژه: غشای اسمز معکوس، سلولزاستات، لایه نازک کامپوزیتی، پلیآمید، نانوذرات
1 مقدمه
فناوری غشا امروزه به یکی از محبوبترین فناوریها در تصفیه پساب و جداسازی اجزای نامطلوب از جریان مورد نظر بهدلیل عدم استفاده از مواد شیمیایی، سادگی در فرایند و مصرف کم انرژی تبدیل شده است]1،2[. غشاها موانع انتخابی هستند که دو فاز مختلف را از هم جدا و فقط اجازه عبور به اجزای خاصی را میدهند. فرایندهای غشایی، روشی فیزیکی، معمولاً بدون تغییر فاز و بدون اضافهکردن مواد شیمیایی به جریان خوراک است؛ بنابراین بهعنوان روش جایگزین جداسازی یا تصفیه پساب برای فرایندهای معمولی (نظیر تقطیر، لختهشدن، جذب توسط کربن فعال، تبادل یون، تصفیه زیستی و غیره) شناخته میشود. دستهبندی مختلفی بر اساس سازوکار جداسازی، ساختار، جنس، اندازه تخلخل و اجزای سازنده و نوع نیروی محرکه برای غشاها در نظر گرفته شده است]1، 3[. در فرایندهای غشایی، جریان نسبی و میزان انتقال از طریق غشا، کیفیت محصول و نفوذ پذیری غشا و نیروی محرکه فرایند، خصوصیات انتقال املاح از طریق غشا کنترل و تعیین میکند. نیروی محرکه باعث عبور ترجیحی برخی مواد از غشاهای نیمهتراوا و جابهجایی جریان میشود. این نیرو میتواند اختلاف فشار، غلظت، دما یا پتانسیل الکتریکی بین دو طرف غشا باشد]1، 3[.
جدول 1 دستهبندی غشاها بر مبنای نیروی محرکه]4[
اختلاف غلظت | اختلاف دما | اختلاف پتانسیل الکتریکی | |
میکروصافش | جداسازی گاز | تقطیر غشایی
| الکترودیالیز |
اولتراصافش | تبخیر تراوشی | ||
نانوصافش | انتقال با واسطه حامل | ||
اسمز معکوس | دیالیز | ||
پیرودیالیز | دیالیز انتشاری |
بر اساس انواع سازوکار جداسازی در غشا، آنها به دو دسته غربال مولکولی و نفوذی تقسیم میشوند. در غشاهای ریز متخلخل بر اساس صافش مولکولی (غربال مولکولی) از طریق منافذ کوچک با موقعیت و اندازه ثابت اجزای خوراک جدا میشوند؛ درحالیکه در غشاهای متراکم تفاوت در حلالیت و تحرکِ گونههای موجود عامل جداسازی است و ماده غشایی، لایه پلیمری متراکم و فاقد منافذی است. مواد نفوذی در غشا حل شده و سپس به دلیل گرادیان غلظت در میان غشا پخش میشوند]3[. توانایی جداسازی غشا با میزان انتخابپذیری و شار جریان محصول از طریق غشای نیمهتراوا (نفوذپذیری) مشخص میشود؛ درحالیکه عملکرد غشا براساس میزان نفوذپذیری، پایداری مکانیکی، شیمیایی و حرارتی خوب مواد غشایی، حداقل رسوب پذیری و سازگاری خوب با محیط و شرایط عملیاتی تعیین میشود. انتخابپذیری غشا بهطور مستقیم با ماهیت فیزیکی و شیمیایی جنس غشا ارتباط داشته و تفاوت در اندازه و شکل، خواص شیمیایی یا بار الکتریکی از عوامل تعیینکننده انتخابپذیری غشا هستند]3[.
از بین فرایندهای غشایی، اسمز معکوس قادربه حذف بیش از 99% از نمکهای نامحلول، کلوئیدها، مواد آلی و باکتریهای بر اساس اندازه و بار آنها از جریان خوراک است و تأثیر چشمگیری در کاهش سختی آب دارد]5[. مصرف کم انرژی، کاهش تعداد مراحل فرایند، بازده جداسازی، کیفیت بالای محصول نهایی، عدم استفاده از حلال، امکان توسعه سامانه بهسادگی و تعویض غشای معیوب بدون توقف کامل سامانه از اصلیترین دلایل محبوبیت اسمز معکوس در مقایسه با سایر روشهای جداسازی غشایی است]4،6،3[.از یک طرف کمبود آب و از طرف دیگر افزایش جمعیت، نیاز روزافزون به تصفیه آب و پساب را بیشتر میکند؛ بهطوریکه پیشبینی میشود که ارزش بازار جهانی غشای اسمز معکوس تا سال 2026 از 1/3 میلیارد دلار در سال 2021، به 5 میلیارد دلار برسد]7[.
2 مبانی اسمز معکوس
اسمز فرایندی طبیعی است که حلال(آب) از طریق ماده مرزی نیمهتراوا مانند غشا از سمت رقیق به سمت غلیظ میرود و این حرکت تا زمان تعادل ادامه پیدا میکند]8[. در فرایند اسمز معمولی محلول آب و نمک، اختلاف در غلظت منجر به جاری شدن آب به طرف با غلظت بیشتر در غشا میشود که باعث ایجاد اختلاف فشار اسمزی می شود. در سامانههای اسمز معکوس وجود نیروی محرکه مانند فشار، جریان را معکوس میکند؛ بهطوریکه آب از محلول نمک به سمت آب خالص در غشا حرکت میکند. فشار وارد شده باید از اختلاف فشار اسمزی بیشتر باشد]3[. شکل 1 طرحواره اسمز و اسمز معکوس را نشان میدهد]9[.
شکل 1 طرحواره اسمز و اسمز معکوس]9[
3 ماژول غشایی اسمز معکوس
برای فرایندهای غشایی در مقیاس بزرگ، مانند کاربردهای صنعتی یا تجاری، سطح غشای بزرگی مورد نیاز است. این سطوح طبق ملاحظات اقتصادی دستهبندی میشوند که معروف به ماژول هستند. در اصل ماژول یک واحد کامل مهندسی شده است که غشا را مرتب و سطح را افزایش میدهد. ماژول، به اندازه خود غشا، در کارایی غشا تعیینکننده است و بهطورکلی فرایند غشایی، نوع ماژول مناسب را برای کارکرد تعیین میکند]1، 3[. الیاف توخالی، لولهای، مارپیچ و صفحه و قاب، چهار دسته کلی ماژولهای غشایی هستند؛ اما دو نوع ماژول الیاف توخالی و مارپیچی در غشاهای اسمز معکوس بهکار میرود]1،10[. هر دوی این ماژولها برای افزایش نسبت سطح به حجم طراحی شدهاند اما ماژول الیاف توخالی نسبت سطح به حجم بیشتری در مقایسه با ماژول مارپیچ دارد]11[.
3-1 غشای الیاف توخالی
غشاهای الیاف توخالی در دهه 1960 برای کاربردهای اسمز معکوس توسعه یافت و در تصفیه آب، نمکزدایی، کشت سلولی و در زمینههای پزشکی و دارویی استفاده میشوند. این نوع ماژول، دستهای از الیاف توخالی به صورت انتهابسته و باز در مخزنی تحت فشار هستند و از لایه پشتیبانی متخلخل و لایه فعال انتخابپذیر تشکیل شده است. لایه فعال برای مقاومت در برابر فشار هیدرواستاتیک نیاز به لایه پشتیبانی دارد. غشاهای الیاف توخالی بهدلیل نیاز کم به انرژی، سادگی کار و سطح زیاد بسیار محبوب هستند]1،12[.
3-2 غشای مارپیچ
این ماژول غشایی بهدلیل فراهم کردن سطح بیشتر، کاربرد بیشتری نسبت به ماژول الیاف توخالی در فرایندهای غشایی اسمز معکوس دارد. غشای مارپیچ از تعدادی غشا، فاصلهدهندههای جریان نفوذی، فاصلهدهندههای جریان خوراک و لوله مرکزی تشکیل شده است. محلول خوراک از طریق فاصلهدهنده خوراک، به موازات لوله مرکزی جریان مییابد. جریان نفوذی نیز از طریق فاصلهدهنده مربوط به خود، بهصورت مارپیچ، عمود بر جهت جریان خوراک، جریان مییابد و توسط لوله مرکزی جمعآوری میشود [1، 10]. فاصلهدهنده خوراک که معمولاً از نوع پلیپروپیلنی با ضخامت خالص 6/0 تا 9/0 میلیمتر دو وظیفه حفظ فاصله بین دو غشا و افزایش اختلاط بهمنظور ایجاد غلظت یکنواخت را بر عهده دارد. فاصلهدهنده جریان نفوذی کانالی فراهم میکند که اجازه میدهد جریان نفوذی از غشا به سمت لوله جمعآوری مرکزی جریان یابد [10].
|
مشخصات | تراکم | مصرف انرژی | پتانسیل رسوب | تمیزکاری و شستوشو | فناوری تولید | هزینه تولید |
الیاف توخالی | زیاد | کم | خیلی زیاد | شستوشوی معکوس | متوسط | کم |
مارپیچ | زیاد | متوسط | زیاد | سخت | پیچیده | متوسط |
جدول 2 مقایسه ماژول الیاف توخالی با مارپیچ ]3[
4 جنس غشای اسمز معکوس
جنس غشای اسمز معکوس میتواند آلی یا غیرآلی و تابعی از کاربرد آن باشد. غشای اسمز معکوس باید مقاوم در برابر مواد شیمیایی با خواص مکانیکی پایدار در طول زمان و انتخابپذیری بالا باشد]8[. مقاوم در برابر رسوب، دوام، مقاومت درPH های متفاوت، هزینه کم، مقاوم در برابر کلر از دیگر ویژگیهای جنس مطلوب برای غشای اسمز معکوس است]13[.
4-1 غشاهای مبتنی بر سلولز
غشای سلولزاستات، قدیمیترین نوع غشای اسمز معکوس متقارن است. سلولزاستات، استراستات سلولز بوده و ترکیبی آلی است. در سال 1955 غشای سلولزاستات توسط Reid و همکاران تهیه و معرفی شد. با اینکه غشای آنها تا 80% نمک را از جریان خوراک حذف کرده بود اما شار عبوری بسیار کمی داشت]14، 15[. Leob و همکاران در سال 1963 اولین غشای اسمز معکوس سلولز دیاستات را تهیه کردند که نسبت به غشای سلولزاستات شار بالاتری داشت اما در مقابل واکنشهای زیستی محدودیت داشت]15[. غشاهای مبتنی بر سلولز تریاستات نوعی از غشاهای مبتنی بر سلولز هستند که نسبت به انواع پیشین پایداری حرارتی، مکانیکی و زیستی بهتری دارد]14،15[. سلولزتریاستات ترکیب شیمیایی تولیدشده از سلولز با منبع استراستات است که با نام تریاستات شناخته میشود]11[. بهطورکلی غشای مبتنی بر سلولز شامل لایه بالایی روی لایه متخلخل پشتیبان است و بازده صافش آن وابسته به درجه استیلدار کردن است؛ به طوریکه غشای مبتنی بر سلولز استات با %40 وزنی استات و 7/2 درجه استیلدار شدن 98 الی %99 نمک را حذف میکند. استیلدار کردن بیشتر، انتخابپذیری را افزایش و شار عبوری را کاهش میدهد]15[. از غشای سلولزاستات برای سالیان متوالی بهمنظور نمکزدایی آبهای لبشور و دریا، صاف کردن متانول، اتانول و اوره استفاده میشد. امروزه از غشاهای الیاف توخالی سلولزاستات همچنان در نمکزدایی آب دریا استفاده میشود]11[. نوع جدیدی از غشاهای سلولزاستات که حذف نمک بالاتری نسبت به نوع ابتدایی غشای سلولزاستات دارد، با قیمت پایینتری در حال توسعه است]11[. Duarte و همکاران]16[ ترکیب بهینه درصدهای جرمی شامل حلالها( % 77/45 دیاکسان،% 61/17 استون،% 45/8 استیکاسید)، پلیمرها (% 22/4 سلولزتریاستات و% 86/9 سلولزدیاستات) و% 09/14 متانول غیرحلال و 5% الیاف سلولز را برای تهیه غشای سلولزاستات اسمز معکوس با قیمت پایینتر و درصد حذف بالاتر پیشنهاد دادند. Silva و همکاران]17[ غشای ترکیبی مبتنی بر سلولزاستات با نانوذرات نقره و آلومینیوم را برای جلوگیری از رشد ریزانداموارهها پیشنهاد دادند. همچنین این غشا برای کاهش آلودگی آب با یون فسفات هم کاربرد دارد.
4-2 غشای لایه نازک کامپوزیتی TFC
غشای لایه نازک کامپوزیتی توسط Cadotte در سال 1970 اختراع شد؛ ولی از نیمه دوم 1980 بهصورت گسترده در صنایع مورد استفاده قرار گرفت]8 ،15[. غشای پلیآمیدی نیز توسط Hoehn و همکاران توسعه یافت که بازده خالصسازی آب خوبی داشت. محدودیت اصلی غشای پلیآمیدی حساسیت به کلر آزاد است. بعد از توسعه غشاهای لایه نازک کامپوزیتی، ترکیبی از پلیآمید با TFC حاوی مواد پلیاستری که کارایی و مقاومت بهتر به کلر آزاد را داشت، مد نظر قرار گرفت] 11، 15 [. ساختار لایه نازک کامپوزیتی-پلیآمیدی شامل لایه انتخابپذیر نازک روی پشتیبان متخلخل است. پشتیبان با ساختاری میکرومتخلخل، مقاومت مکانیکی و شار بالای آب را فراهم میکند؛ درحالیکه لایه مانع، عملکرد جداسازی یونی را برعهده دارد]15،18[. پلیاتیلنترفتالات، سلولزاستات، پلیآمید، پلیپروپیلن، پلیکتون از پلیمرهایی هستند که بهعنوان پشتیبان متخلخل کاربرد دارند؛ در بین آنها پلیسولفون یکی از بهترین پشتیبانهای میکرومتخلخل برای غشای TFC با تخلخلهایی از 9/1- 15 نانومتر است]15[.
شکل 2 مقایسه غشای سلولزاستات با لایه نازک کامپوزیتی-پلیآمیدی]19[
به منظور افزایش کارایی غشای لایه نازک کامپوزیتی اصلاح سطح غشا انجام میشود]18[. استفاده از مونومرآمین آبدوست، مواد افزودنی برای فاز آبی، خیساندن و لایهنشانی، تعدادی از روشهای اصلاح سطح غشای لایه نازک کامپوزیتی است]10[.
از سال 1970 تحقیقات گستردهای پیرامون استفاده از غشای لایه نازک کامپوزیتی با بازده و کارایی بالا انجام شد. از آن زمان شکل جدیدی از غشاها با استفاده از نانومواد در لایه پلیآمید یکی دیگر از روشهای موثر برای ساخت غشاهای اسمز معکوس در دست تحقیق و بررسی قرار گرفت که بهعنوان غشای لایه نازک نانوکامپوزیتی (Thin Film Nano composite) شناخته میشود]18، 20[. اختراع غشای TFN برای اولین بار در سال 2007 توسط هوک و همکارانش گزارش شد. آنها دریافتند که قراردادن نانومواد معدنی زئولیت در لایه نازک پلیآمید غشای کامپوزیتی میتواند باعث افزایش قابلتوجه جریان آب غشای لایه نازک کامپوزیتی شود؛ در حالی که مقدار رد نمک بدون تغییر باقی میماند]21[. در مقایسه با غشاهای لایه نازک کامپوزیتی، نفوذپذیری آب غشاهای لایه نازک نانوکامپوزیتی معمولاً بهدلیل کانالهای داخلی یا طبیعت آبدوستی نانومواد تعبیهشده بهطور قابلتوجهی تسهیل میشود، بهطوریکه شار آن 1-2 برابر( با رد نمک مشابه) در مقایسه با TFC افزایش یافته است]20[ . Ma و همکاران ]22[ک رویکرد آسانی برای ساختن غشای اسمز معکوس با عملکرد بالا با تولید نانوحفره در لایه پلیآمید برای تغییر نفوذپذیری آب و انتخابپذیری غشاهای TFC پیشنهاد کردند. با افزودن بیکربناتسدیم غشای حاصل %52 نفوذپذیری آب را با رد نمک مشابه نسبت به TFC عادی بهبود بخشید. به همین ترتیب وانگ و همکارانش [23] مفهوم رویکرد الگوسازی را برای تولید نانوحفرهها در داخل لایه پسزننده پلیآمید با پیشبارگذاری نانوذرات مس در لایه پلیآمید آغاز و سپس آنها را با اسید حکاکی کردند. غشای TFC حاوی نانوحفرهها در مقایسه با غشای اصلاحنشده، شار آب بیشتری با رد نمک مشابه نشان داد] 23، 24[.
4-3 غشای پلیآمیدی با نانو لولههای کربنی
غشاهای پلیآمید اسمز معکوس همراه با نانولولههای کربنی توسط Kim و همکاران با روش پلیمریشدن سطحی و پرکننده نانولوله کربنی تهیه شدند]11[. سطح زیاد، ساختار یکپارچه، پیوندهای اتمی قوی تعدادی از خواص نانولولههای کربنی است. CNTها مولکولهای استوانهای ترکیبی از ورقههای گرافیت پیچیدهشده از قطر 1 نانومتر تا چندین سانتیمتر است. براساس تعداد لایههای گرافیت، نانولولههای کربنی به سه دسته تک، دو و چنددیواره تقسیم میشوند. هزینه بالا، انتخابپذیری کم برای یونهای مشخص (آرسنات، آرسنیک و سدیم) از محدودیتهای این غشا است]14، 15[. بهطورکلی غشاهای حاوی نانولوله کربنی مقاومت شیمیایی و دوام بالاتری را از خود نسبت به غشاهای معمولی نشان میدهد]11[.
شکل3 غشای نانولوله کربنی با ساختارهای متفاوت الف) عمودی ب)ورقه بسیار نازکی از نانولولههای کربنی پ)زمینه مخلوط ت) غشاهایی با نانولولههای کربنی در لایه میانی ث) غشاهایی با نانولولههای کربنی روی سطح یا لایه پشتیبان]4[
5 غشاهای توسعهیافته
پیشرفتهای زیادی در زمینه توسعه غشاهای سلولز و کامپوزیتی پلیآمیدی بهمنظور افزایش شار عبوری و آبدوستی، کاهش رسوبپذیری و هزینه تمامشده غشا انجام شده است]11[. جدول 3 تعدادی از مطالعات روی غشاهای توسعهیافته و اصلاحشده را به همراه نتایج نشان میهد.
جدول 3 تعدادی از مطالعات و بررسیهای انجامشده روی غشاهای توسعهیافته و اصلاح شده
غشای اصلاحشده | کاربرد/ خواص | مرجع | |
سلولزی | ترکیب پلیاستر و دیاستاتسلولز | بهبود خواص مکانیکی مخلوط غشا، حذف نمک تا %99 | ]25[ |
سلولزاستات، روش شبیهسازی | حذف بیش تر از %98 یون آمونیوم از محلول آبی | ]26[ | |
لایه نازک کامپوزیتی-پلیآمید | کاهش ضخامت لایه انتخابپذیری | افزایش نفوذ آب | ]27[ |
پلی آمید-نانولوله کربن | حذف نمک به میزان %69/97 و افزایش دوبرابری شار عبوری از غشا نسبت به حالت بدون نانولوله کربنی | ]28[ | |
نانولوله کربنی چنددیواره با پلیآمید آروماتیک | بهبود عملکرد غشا از نظر جریان و رسوبپذیری، عدم تجزیه کلر در این غشا | ]29[ | |
سیلیکون دیاکسید-پلیآمید | افزایش آبدوستی سطح غشا، افزایش شار به تدریج در سطوح پایینتر نانوذرات | ]30[ |
6 کاربرد غشاهای اسمز معکوس
یکی از متداولترین کاربردهای غشای اسمز معکوس نمکزدایی از آب دریا و اقیانوسها با سطح نمک 35000 میلیگرم بر لیتر و آبهای لبشور حاوی نمکهای غیرمحلول از 1000 تا 15000 میلیگرم بر لیتر به مقدار 500 میلیگرم بر لیتر (مقدار استاندارد نمک پیشنهادشده از طرف WHO برای آب قابل شرب) است]31[. استفاده از غشای الیاف توخالی مبتنی بر سلولزتریاستات توسعهیافته در نمکزدایی آب دریا موفقیتآمیز بوده است؛ بهطوریکه حذف نمک تا %5/99 انجام شده است. این نوع از غشای توسعهیافته در اصل غشای نامتقارن دارای لایه نگهدارنده متخلخل متراکم و همگنتر نسبت به غشای الیاف توخالی مبتنی بر سلولزاستات معمولی است]32[. قاسمینژاد و همکاران ]33[ با بهبود مقاومت مکانیکی، پایداری حرارتی غشای اسمز معکوس سلولزاستات با اضافهکردن اکسیدگرافن بهمنظور نمکزدایی آب دریا به حذف %90 نمک و شار آب به میزان 65 (L/m2.h) در غلظت ppm 25000 نمک رسیدند. یکی دیگر از کاربردهای غشای اسمز معکوس در کاهش سختی آب است. استفاده از آب با سختی بالا در دیگهای بخار و خنککنندههای صنعتی باعث مشکلاتی مانند جامدشدن نمکهای غیرآلی نامحلول در خوراک، کاهش انتقال حرارت، افزایش زمان تمیزکاری، کاهش عمر مفید تجهیز میشود]31[. بهترین راه برای حذف آلایندهها از آب خوراک دیگ بخار غشای اسمز معکوس سلولزاستات یا لایه نازک کامپوزیتی است]34[. از طرف دیگر غشای اسمز معکوس توانایی جداسازی تا 99 درصد جامدات معلق، BOD، COD را دارد از این رو تصفیه پساب پالایشگاه نفت که حاوی غلظتهای بالایی از مواد آلی، غیرآلی و ترکیبات فنولی و آمونیاک است کارآمد است. پساب پالایشگاه نفت (PRW) برای محیطزیست، به‌ویژه برای سلامت انسان مضر است و تصفیه نادرست آن میتواند مشکلات جدی ایجاد کند]35[. صالحی و همکاران ]36[ در پژوهش خود از غشای اسمز معکوس لایه نازک کامپوزیتی-پلیآمیدی در اندازه آزمایشگاهی برای خالصسازی تصفیه پساب نفتی پالایشگاه تهران بهصورت ترکیبی با روش تصفیه زیستی استفاده کردند. جریان خوراک حاوی اجزای آلی ( نفت، گریس، صابون و...) و اجزای غیرآلی (کلسیم، منیزیم، سولفانات و..) بوده است. نتایج بهدست آمده حاکی از کارایی و بازدهی بالای سامانه ترکیبی اسمز معکوس و تصفیه زیستی و همچنین کاهش کل جامدات معلق، COD و BOD است. توتوک و همکاران]35[ از غشای نانوهیبرید PSF بهعنوان غشای پشتیبانی استفاده کردند و لایه پلیوینیلالکل (PVA) برای بهبود خواص سطح غشا به آن اضافه کردند. PVA پلیمری ارزانقیمت است که دارای پایداری شیمیایی و مکانیکی خوب و آبدوستی عالی است که بهطور گستردهای بهعنوان مواد پوششی استفاده میشود. استفاده از PVA بر روی غشای PSF به منظور افزایش کارآیی حذف فنول و آمونیاک در فاضلاب نفت و بهبود خواص مکانیکی غشا و همچنین به حداقل رساندن رسوب غشا در طول عملیات بود. غشا میزان بازدهی حذف فنول و آمونیاک را بهترتیب تا 68/82 و 42/92 درصد نشان داد و همچنین ارزیابی رسوبگذاری نیز نشان داد که پوشش PVA لایه کیک کمتر و ذرات جذبشده کمتری در تصفیه پساب PRW ایجاد میکند. ونزکه و همکاران]37[ تأثیر سامانه ترکیبی الکترودیالیز معکوس و اسمز معکوس را با استفاده از غشای مارپیچ پلیآمیدی بر روی پساب پتروشیمی جنوب برزیل بهمنظور دستیابی به آب استاندارد برای استفاده مجدد در برجهای خنک کننده بررسی کردند. نتایج بیانگر حذف COD به میزان 64/97%،کدورت به میزان 66/99%،TSS به میزان 82/95 %و حذف ذرات به میزان بیش از 95% درصد بود. نتایج نشان داد که فرآیند EDR-RO می تواند روش مناسبی برای تولید آب مورد نیاز برج های خنک کننده باشد. قدک و همکاران ]38[ به منظور حذف فلزات سمی و خطرناک مانند جیوه که به طور طبیعی در ترکیبات نفت و گاز استحصالی وجود دارد، مطالعه آزمایشگاهی تصفیه پساب پالایشگاه با مقدار جیوه حدودا 2 میلی گرم بر لیتر را با استفاده از غشای لایه نازک کامپوزیتی-پلیآمید اسمز معکوس به ثبت رساندند. نتایج بیانگر بازده حذف جیوه برابر %97.5 ، COD %75/99 و کل جامدات محلول %29/93 و عملکرد قابلقبول برای این سامانه تصفیه بود. یکی دیگر از کاربردهای غشای اسمز معکوس در تصفیه و جداسازی مخلوط گازهاست. انتشار SO2 و CO2 از نیروگاههای زغالسنگ و حاصل از سوختن گازهای سوختنی مانند متان و گاز طبیعی وکنترل، جداسازی و بازیافت آنها پس از احتراق، پیش از احتراق و احتراق با اکسیژن خالص بسیار حائز اهمیت است. CO2 بازیافتی را میتوان برای تولید آمونیاک، اوره، کپسولهای اطفای حریق و همچنین بهبود بازیابی نفت در مخازن نفت/گاز استفاده کرد]39 و12[. جینگ سون و همکاران]39[ در مطالعهای اثر غشاهای پلیامیدی اسمز معکوس اصلاحشده را بر روی جداسازی CO2 بررسی کردند. از پلیاتیلنایمین(PEI) بهعنوان پلیکاتیون برای آمادهسازی غشا استفاده شد. در نتیجه مشخص شد که این سامانه توانایی نفوذ CO2بهمیزان 77 GPU و انتخابپذیری N2/ CO2 در حدود 63 را دارد. کیم و همکاران]32[ با پوشاندن PEI HF با پلی(وینیلکلرید) -گرافت پلی(اکسیاتیلنمتاکریلات (PVC-g-POEM)) غشایی کامپوزیتی با الیاف توخالی تهیه کرد. قطر داخلی و خارجی HFM بهترتیب 261 و 429 میکرومتر بود و لایه پوشش انتخابی در سطح بیرونی حدود 1/0 میلیمتر بود. این غشا از نظر نفوذ گازهای خالص (SO2، CO2 و N2) در شرایط مختلف عملکرد آزمایش شد. گزارش شده است که میزان نفوذ SO2 ، 2705-105 GPU و انتخابپذیری SO2/ CO2، 9/6-3/175 بود. از آزمایش جداسازی گاز مخلوط، حداکثر بازده حذف SO2 به % 5/84 رسید.
7 نتيجهگيري
1. در بین فناوریهای غشایی اسمز معکوس قادر به حذف %99 اجزای نامطلوب، باکتریها، کل جامدات نامحلول و کاهش سختی آب با مصرف کمانرژی، تعیمر و نگهداری آسان و عدم استفاده از مواد شیمیایی است.
2. مقاومت در برابر مواد شیمیایی، خواص مکانیکی پایدار در طول زمان، انتخابپذیری مطلوب، هزینه کم از ویژگیهای ماده مناسب برای تهیه غشای اسمز معکوس از آن است.
3. غشاهای سلولزاستات (قدیمیترین غشای اسمز معکوس تهیهشده) تحت تأثیر درجه استیلدارشدن است و با افزایش این درجه، مقدار حذف نمک و سایر اجزای نامطلوب افزایش مییابد. همچنین ترکیبات بهینهای از سلولزاستات با دیگر حلالها و پلیمرها برای کاهش قیمت تمامشده غشا و افزایش کارایی آن پیشنهاد شده یا در حال توسعه است.
4. ترکیبی از پلیآمید حاوی مواد پلیاستری با غشای لایه نازک کامپوزیتی توانسته مقاومت غشای اسمز معکوس را در مقابل کلر آزاد افزایش بدهد.
5. مطالعات نشان داده است که قرار دادن نانوذرات داخل ساختار غشای لایه نازک کامپوزیتی اسمز معکوس، مقدار عبور جریان را در مقدار ثابت حذف نمک (یا سایر آلایندهها) افزایش میدهد.
6. استفاده از نانولولههای کربنی بهعنوان پرکننده در غشاهای پلیآمیدی مقاومت شیمیایی و دوام غشا را افزایش داده است.
7. نمکزدایی از آب دریا و لبشور، نرم کردن آب خوراک دیگهای بخار، تصفیه پساب نفتی، حذف فلزات و... تعدادی از کاربردهای غشای اسمز معکوس پلیمری یا کامپوزیتی است.
8 پیشنهادات
بررسی سامانههای بازیابی انرژی بهمنظور بازیابی و به حداقل رساندن انرژی مصرفشده در واحد غشایی اسمز معکوس، اصلاح سطح غشا به کمک نانوذرات بهمنظور افزایش بازدهی و کاهش زبری و افزایش آبدوستی آن بهمنظور جلوگیری از رسوبگذاری، بررسی و پیشنهاد ترکیبات یا ساختارهای بهینه از پلیمر و کامپوزیتها بهمنظور افزایش حذف اجزای نامطلوب و از طرف دیگر افزایش شار عبوری از غشا از موضوعاتی هستند که برای تحقیقات آتی پیشنهاد میشود.
منابع
1. Ezugbe E.O., Rathilal S., Membrane Technologies in Wastewater Treatment: A Review, Membranes, 10, 89, 2020.
2. Zioui D., Tigrine Z., Aburideh H., Hout S., Abbas M., Merzouk N.K., Membrane Technology for Water Treatment Applications, Journal of Environmental Chemical Engineering, 6, 153-157, 2015.
3. Zirehpour A., Rahimpour A., Membranes for Wastewater Treatment, Nanostructured Polymer Membranes; John Wiley & Sons Ltd.: London, UK 2, 159-207, 2016.
4. Takht Ravanchi M., Kaghazchi T., Kargari A., Application of Membrane Separation Process in Petrochemical Industry: A Review, Desalination, 235, 199-244, 2009.
5. Jafarinejad Sh., A Comprehensive Study on The Application of Reverse Osmosis Technology for The Petroleum Industry Wastewater Treatment, Journal of Water and Environmental Nanotechnology, 2, 243-264, 2017.
6. Garud R.M., Kore S.V., Kullarani G.S., A Short Review on Process and Applications of Reverse Osmosis, Universal Journal of Environmental Research & Technology, 1, 2011.
7. Reverse Osmosis Membrane Market by Type, End-Use Industry, Filter Module, Application and Region - Global Forecast To 2026 - Researchandmarkets.Com, https://www.businesswire.com/news/home/20210817005723/en/Reverse-Osmosis-Membrane-Market-by-Type-End-use-Industry-Filter-Module-Application-and-Region---Global-Forecast-to-2026---ResearchAndMarkets.com (https://www.businesswire.com/news/home/20210817005723/en/Reverse-Osmosis-Membrane-Market-by-Type-End-use-Industry-Filter-Module-Application-and-Region---Global-Forecast-to-2026---ResearchAndMarkets.com).htm available in 2021.
8. Ghernaout D., Ei-Wakil A., Short Communication: Requiring Reverse Osmosis Membranes Modifications- An Overview, American Journal of Chemical Engineering, 5,81-88, 2017.
9. What is Reverse Osmosis?, https://puretecwater.com/reverse-osmosis/what-is-reverse-osmosis (https://puretecwater.com/reverse-osmosis/what-is-reverse-osmosis).htm available in 2021.
10. Ismail A.F., Khulbe K.C, and Matsuura T., Reverse Osmosis, Elsevier, 2018.
11. Khulbe K.C., Matsuura T., Recent Progress in Preparation and Characterization of RO Membranes, Journal of Membrane Science, 3, 174-186, 2017.
12. Khulbe K.C., Matsuura T., Thin Film Composite and/ or Thin Film Nanocomposite Hollow Fiber Membrane for Water Treatment, Pervaporation, and Gas/Vapor Separation, Polymers, 10, 1051, 2018.
13. Warsinger D.M., Chakraborty S., Tow E.W., Plumlee M.H., Bellona C., Loutatidou S., Karimi L., And et al., A Review of Polymeric Membranes and Processes for Potable Water Reuse, Progress in Polymer Science, 81, 209-237, 2018.
14. Peng Lee K., Arnot T.C., Mattia D., A Review of Reverse Osmosis Membrane Material for Desalination Development to Date and Future Potential, Journal of Membrane Science, 370, 1-22, 2011.
15. Yang Z., Zhou Y., Feng Z., Rui X., Zhang T., Zhang Z., A Review on Reverse Osmosis and Nanofiltration Membranes for Water Purification, Polymers, 11, 1252, 2019.
16. Duarte A.P., Cidade M.T., Bordado J.C., Cellulose Acetate Reverse Osmosis Membranes: Optimization of the Composition, Journal of applied polymer science, 103, 4052–4058, 2007.
17. Silva J., Abreu A.S., Oliveira M., Machado A.V., Development of Cellulose Acetate Membranes Containing Nanoparticles for Water Applications, Materials, 21-23, 2015.
18. Mayyahi A.A., Important Approaches to Enhance Reverse Osmosis Thin Film Composite Membrane Performance, Membranes, 8, 68, 2018.
19. Wiles L., Peirtsegele E., Reverse Osmosis: A History and Explanation of the Technology and How It Become So Important for Desalination, IWC, 18, 49, 2018.
20. Li W.X., Yang Z., Liu W.L., Huang Z.H., Zhang H., , Li M.P., Ma X.H., and et al, Polyamide Reverse Osmosis Membranes Containing 1D Nanochannels for Enhanced Water Purification, Journal of Membrane Science, 618, 118681, 2021.
21. Ng Z.C., Lau W.J., Matsuura T., Ismail A.F., Thin Film Nanocomposite RO Membranes: Review On Fabrication Techniques and Impacts of Nanofiller Characteristics on Membrane Properties, Chemical Engineering Research and Design, 165, 81-105, 2020.
22. Ma X.H., Yao Z., Yang Z., Guo H., Xu Z., Tang C.Y., Elimelech M., Nanofoaming of Polyamide Desalination Membranes to Tune Permeability and Selectivity, Environmental Science & Technology Letters, 5, 123–130, 2018.
23. Wang R., Chen D., Wang Q., Ying Y., Geo W., Xie L., Recent Advances in Applications of Carbon Nanotubes for Desalination: A Review, Nanomaterials, , 10, 1203, 2020.
24. Yang Z., Huang X., Ma X.H., Zhou Z.W., , Guo H., Yao Z., Feng S.P., and et al, Fabrication of a Novel and Green Thin-Film Composite Membrane Containing Nanovoids for Water Purification, Journal of Membrane Science, 570, 314-321, 2019.
25. Ali S.S., Abdallah H., Development of PES/CA Blend RO Membrane for Water Desalination, International Review of Chemical Engineering, 4, 316-323, 2012.
26. Bodalo, A., Gomez, J. L., Gomez, E., Leon, G., Tejera, M., Ammonium Removal From Aqueous Solutions by Reverse Osmosis Using Cellulose Acetate Membranes, Desalination, 184, 149-155, 2005.
27. Khorshidi B., Thundat T., Fleck B.A., Sadrzadeh M., A Novel Approach Toward Fabrication of High Performance Thin Film Composite Polyamide Membranes, Scientific Reports, 6, 1-10, 2016.
28. Kim H.J., Choi K., Baek Y., Kim D.G., Shim J., Yoon J., Lee J.C., High-Performance Reverse Osmosis CNT/Polyamide Nanocomposite Membrane By Controlled Interfacial Interactions, ACS Applied Materials & Interfaces, 6, 2819–2829, 2014.
29. Inukai S., Cruz-Silva R., Ortiz-Medina J., Morelos-Gomez A., Takeuchi K., Hayashi T., Tanioka A., and et al, High-Performance Multi-Functional Reverse Osmosis Membranes Obtained by Carbon Nanotube/Polyamide Nanocomposite, Scientific Reports, 5, 1-10, 2015.
30. Peyki A., Rahimpour A., Jahanshahi M., Preparation and Characterization of Thin Film Composite Reverse Osmosis Membranes Incorporated With Hydrophilic Sio2 Nanoparticles, Desalination, 368, 152–158, 2015.
31. Reverse Osmosis (RO): Know About Its Industrial Applications, https://www.intec-america.com/blog/reverse-osmosis-ro-industrial-applications/ (https://www.intec-america.com/blog/reverse-osmosis-ro-industrial-applications/).htm , available in 2021.
32. Kim K.H., Hong S., Kim J., Lee H., Preparation and Performance Evaluation of Composite Hollow Fiber Membrane for SO2 Separation, AIChE Journal, 60, 2298-2306, 2014.
33. Ghaseminezhad S.m., Barikani M., Salehirad M., Development of Graphene Oxide-Cellulose Acetate Nanocomposite Reverse Osmosis Membrane for Seawater Desalination, Composites Part B: Engineering, 161, 320-327, 2019.
34. Ranaraja C.D., Devasurendra J.W., Maduwantha M., Madhuwantha G., Hansa R., Optimization of an Industrial Boiler Operation, Journal Of Research Technology And Engineering, 1, 126-134, 2020.
35. Kusworo T.D., Kumoro A.N., Utomo D.P., Phenol and Ammonia Removal in Petroleum Refinery Wastewater Using A Poly(Vinyl) Alcohol Coated Polysulfone Nanohybrid Membrane, Journal of Water Process Engineering, 39, 101718, 2021.
36. Salehi A., Mohammadi T., Nikbakht M., Golshenas M., Noshadi I., Purification of Biologically Treated Tehran Refinery Oily Wastewater Using Reverse Osmosis, Desalination Water Treatment., 48, 27-37, 2012.
37. Venzke C.D., Giacobbo A., Bernardes A.M., Rodrigues M., Petrochemical Industry: Wastewater Treatment for Water Reuse, Proceedings of 15th International Conference on Environmental Science and Technology-CEST2017, Global NEST, Rhodes, Grece, 2017.
38. Ghadak P., Fardi G.R., Mirbagheri S.A., Application of Reverse Osmosis Membranes for Mercury Removal from Refinery Wastewater, Modares Civil Engineering Journal, 15, 91-101, 2015.
39. Sun j., Yi z., Zhao X., Zhou Y., Gao C., CO2 Separation Membranes with High Permeability and CO2/N2 Selectivity Prepared by Electrostatic Self-Assembly of Polyethylenimine on Reverse Osmosis Membranes, RSC Advances, 7, 14678-14687, 2017.
[1] Mehrnoush_mohammadi@yahoo.com*