به گزارش خبرنگار مهر، جداسازی و خالص سازی آب از انواع آلاینده ها موضوع چالش برانگیز صنایع در سالهای اخیر بوده است که نیازمند ایده ها و تکنیک های علمی جدید است. یکی از مهمترین مسائل در این زمینه جداسازی آلودگی های روغنی یا مشتقات نفتی از مخلوط آب و روغن ایجاد شده در صنایع پتروشیمی، چرم، نساجی، صنایع غذایی و غیره می باشد که به شدت رو به افزایش است.
در همین راستا تقاضای زیاد برای توسعه روش های موثر و ارزان قیمت برای حذف انواع آلاینده های روغنی از سطح و از بین بردن آلودگی های نفتی در سیستم های آبی به وجود آمده است.
روش های مبتنی بر غشا به علت راندمان انرژی بالا و کاربرد در تصفیه انواع مختلف پساب های صنعتی امروزه بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. با این حال یکی از بزرگترین چالش های استفاده گسترده از غشاها، گرفتگی آنها به واسطه جذب سورفکتانت ها و یا مسدود شدن حفرات با استفاده از قطرات روغن است که سبب کاهش قابل توجه فلاکس عبوری می شود.
توسعه تکنولوژی سطح و ایجاد سطوح با ترشوندگی انتخاب پذیر نسبت به آب و روغن به منظور افزایش راندمان و ایجاد خواص ضدگرفتگی غشاها یکی از مهمترین راهکارهای حل چالش های موجود است.
در همین راستا دستیابی به دانش فنی و توسعه آن در خصوص ساخت پوشش های فوق آبگریز و یا فوق روغن گریز با استفاده از اکسیدهای فلزی بر روی پایه متخلخل از جنس فولاد زنگ نزن به علت سازگاری خوب با بسیاری از مواد مورد بررسی قرار گرفت. از این رو، محققان دانشگاه علم و صنعت توانستند با روشی مقرون به صرفه و فناوری نانو، فیلتری برای جداسازی روغن وآب را طراحی کنند.
مقرون به صرفه بودن، غیر سمی بودن، پایداری حرارتی بالا، مقاومت مکانیکی زیاد، شکل پذیری مناسب، اندازه منافذ قابل تنظیم(انتخاب توری با شماره مش مختلف)، کاربرد مستقیم در صنعت و همچنین به علت داشتن بافت منظم و یکنواخت از جمله موضوعات قابل بررسی در این زمینه است.
با توسعه این طرح در مقیاس صنعتی نیاز به بسیاری از مواد شیمیایی (از جمله منعقد کننده و سورفکتانت ها) و همچنین تجهیزات اسکیمرهای روغن برای تصفیه پساب های روغنی در بسیاری از صنایع حذف خواهد شد.
قابلیت استفاده در صنایع مختلف به منظور جداسازی انواع مخلوط های آب و روغن، حجم زیاد بازار مصرف، فرایند ساخت و پوشش دهی ساده، قابلیت تولید در داخل کشور، انعطاف پذیر و قابل تنظیم بر اساس نیاز و نوع کاربرد از مزیت های این طرح به شمار می رود.
در این طرح فیلتر تهیه شده برای جداسازی مخلوط آب – روغن ساخته شده است. جداسازی آب و روغن در صنایع به دو منظور تصفیه روغن و تصفیه آب انجام می گیرد. روش های سنتی مورد استفاده در صنعت شامل جاروب کردن از روی سطح، استفاده از سانتریفیوژها، ته نشین کننده های ثقلی، جداکننده های مغناطیسی، تکنولوژی شناورسازی، استفاده از جاذب های سطحی و احتراق روغن هستند.
این روش ها عموما نیاز به فضای زیادی داشته و مستلزم صرف هزینه های زیاد جهت راه اندازی و همچنین استفاده از مواد شیمیایی مختلف جهت انعقاد و شناورسازی فاز روغنی هستند که علاوه بر ایجاد آلودگی های ثانویه راندمان جداسازی آنها غالبا پایین بوده و میزان روغن یا آب موجود بعد از فرایند تصفیه به استانداردهای زیست محیطی نمی رسد.
فیلترهای طراحی شده به علت داشتن رفتار ترشوندگی خاص با مشکلات گرفتگی ناشی از چسبندگی فاز روغن مواجه نبوده و از سوی دیگر به علت بزرگ بودن حفرات و رفتار فوق روغن گریزی زیر آب مشکل مسدود شدن حفرات را ندارند.
راندمان جداسازی بالای ۹۸درصد، شار عبوری زیاد، مقاومت مکانیکی، شیمیایی و حرارتی بالا، ویژگی خود تمیزشوندگی و ضد رسوب، قابلیت استفاده مجدد و طول عمر بالا، مورد استفاده برای جداسازی هر دو مورد مخلوط های آب – روغن سبک و آب –روغن سنگین از ویژگی های این فیلتر به شمار می رود.
تصفیه پساب های صنعتی حاوی آلودگی روغن یا نفتی مثل صنایع پتروشیمی، پالایشگاهی، تصفیه روغن در صنایع نیروگاهی، جداسازی آب همراه نفت در صنایع استخراج نفت، تصفیه آب کشتی پیش از تخلیه پساب به دریا از ویژگی های این فیلتر محسوب می شود.
این طرح توسط رضا نوروزبیگی، سرپرست طرح و دانشیار دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز دانشگاه علوم و صنعت ایران انجام گرفته است؛ المیرا ولایی همکار طرح دانشجوی مقطع دکتری رشته مهندسی شیمی بوده است.