به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « desalination » در نشریات گروه « مهندسی شیمی، نفت و پلیمر »

تکرار جستجوی کلیدواژه «desalination» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • Moslem Zamani, Seyed Rohoollah Taghizadeh, Ahmad Reza Zahedipoor, Masoud Rahbari-Sisakht *

    Polysulfone-zinc oxide mixed matrix membrane (MMM) was fabricated. A polyamide layer was formed on the top surface of the membranes using interfacial polymerization process. The properties and structure of the membranes were investigated and the membranes were used for desalination in reverse osmosis process. Cross-sectional images of the membranes substrate showed that the addition of zinc oxide to the polymer matrix resulted in a denser structure and increased the thickness of the sponge-like layer near the lower surface of the membrane. The addition of zinc oxide to the polymer matrix decreased the surface contact angle of the membrane with water, thereby increasing the hydrophilicity of the membrane. The pure water flux of all membranes reduced at the beginning of the process and after 60 min remained almost constant at the values of 19.50 (Lm-2h-1) and 30.20 (Lm-2h-1) for the membrane made with plain polymer and the MMM, respectively. In the reverse osmosis process, the water flux of the membrane fabricated using plain polymer was 9.70 (Lm-2h-1) which increased by 39% and reached to 13.50 (Lm-2h-1) by the addition of zinc oxide nanoparticles. The salt rejection of plain polysulfone membrane was 92.5% which increased to 97.21% with the addition of zinc oxide to the polymer matrix. The addition of zinc oxide nanoparticles to the polymer matrix significantly decreased the water permeability to salt permeability ratio (B/A) from 40.54 to 14.35 (kPa).

    Keywords: Desalination, Reverse Osmosis, mixed matrix membrane, Thin film composite, Polyamide Layer, Zinc oxide nanoparticles}
  • سید محمدصادق موسوی شاد، محمد مزیدی شرف آبادی*، اشکان عبدالی سوسن

    در این مقاله از ترکیب کلکتور خورشیدی صفحه تخت با دستگاه تقطیر خورشیدی برای نمک زدایی از آب استفاده شده است. هدف از این مطالعه، افزایش خروجی دستگاه تقطیر خورشیدی از طریق بهبود عملکرد با استفاده از یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت و بررسی تاثیر عمق آب بر میزان آب مقطر تولیدشده است. اثر پارامترهای مختلف، همانند عمق آب، دمای محیط، سرعت باد و تابش خورشیدی برای افزایش بهره وری مطالعه شده است. نتایج نشان داد که کوپل کردن یک دستگاه تقطیر خورشیدی با یک کلکتور خورشیدی، بهره وری را تا 48% افزایش می دهد. همچنین، میزان عمق آب موجود در دستگاه تقطیر بر تولید آب مقطر موثر است و مشخص شد که با کاهش عمق از cm 3 به cm 2 میزان آب شیرین تولیدی 5/8% افزایش می یابد. نتایج به دست آمده از آزمون ها نشان داد که حجم آب مقطر خروجی از دستگاه، برای عمق های cm 2 تا cm 4 به طور متوسط 6/4 تا L/day 9/5 با استفاده از کلکتور و 4/2 تا L/day 1/3 بدون به کارگیری آن است. متوسط شدت تابش و سرعت باد در طول آزمون با کلکتور به ترتیب W/m2 1035 و m/s 7/3 و در آزمون بدون کلکتور W/m2 980 و m/s 2/4 بود.

    کلید واژگان: نمک زدایی, کلکتور خورشیدی صفحه تخت, دستگاه تقطیر خورشیدی, آب مقطر}
    Seyed MohammadSadegh Mousavi Shad, Mohammad Mazidi Sharfabadi *, Ashkan Abdalisousan

    In this article, the combination of a flat plate solar collector with a solar still is used for water desalination. The purpose of this study is to increase the output of the solar still by improving its performance by using a whole flat plate and investigating the effect of solar water on the amount of distilled water produced. Various effects, environment, water depth, environment, speed, and solar radiation have been studied to increase productivity. The results showed that coupling solar still with a solar collector increases the efficiency by 48%. Also, the amount of water depth in the distillation device affects the production of distilled water, and it is clear that by decreasing the depth from 3 cm to 2 cm, the amount of freshwater produced increases by 8.5%. The results obtained from the tests showed that the volume of distilled water output from the device, for an average depth of 2 cm to 4 cm, is 4.6 to 9.5 L/day using the collector and 2.4 to 1.3 L/day. It is without using it. The average radiation intensity and wind speed during the test with the collector were 1035 W/m2 and 3.7 m/s, respectively, and in the test without the collector, it was 980 W/m2 and 4.2 m/s.

    Keywords: Desalination, Flat Plate Collector, Solar still, Distilled water}
  • کبری صالحی*، نادیا اسفندیاری، خدیجه شکوهی، امیرحسین حقیقی

    شیرین سازی آب دریا به روش اسمز معکوس به دلیل کارایی بالا در سال های اخیر طرفداران بسیاری یافته است و قسمت زیادی از آب دریا با این روش تصفیه می شود. در این فرایند، دستگاه های بازیافت انرژی نقش مهمی در کاهش مصرف انرژی و هزینه های فرایند دارند؛ زیرا از یک سو انرژی مصرفی پمپ های فشار بالای تغذیه غشای اسمز معکوس زیاد است و از سوی دیگر 40 درصد از آب تغذیه به وسیله غشاها تصفیه و 60 درصد آن به صورت پساب با فشار بالا تخلیه می شود که انرژی زیادی را با خود خارج می کند. دستگاه بازیافت، انرژی هیدرولیک پساب را به انرژی مکانیکی تبدیل و به عنوان کمک محور به پمپ تغذیه منتقل می کند یا به صورت مستقل برای انتقال بخشی از خوراک استفاده می کند. هدف از این پژوهش مطالعه دستگاه های بازیافت انرژی و مقایسه آن ها با یکدیگر برای انتخاب یک سیستم مناسب بازیافت انرژی است.

    کلید واژگان: اسمز معکوس, شیرین سازی, آب دریا, دستگاه بازیافت انرژی}
    K. Salehi *, N. Esfandiari, Kh. Shekoohi, A. H. Haghighi

    Desalination process of seawater by reverse osmosis method, has attracted more attention in recent years, due to its high efficiency, and about 62 percent of seawater is treated by this method. In this process energy recovery devices play an important role in reducing energy consumption and process costs, because on the one hand the energy consumption of high pressure pumps for feeding reverse osmosis membrane is high, and on the other hand 40 percent of feed water is treated with membrane and 60 percent is discharged as a high-pressure waste, which releases a lot of energy. The energy recovery device converts this hydraulic energy of the effluent into mechanical energy and transfers it to the feed pump as a shaft aid or uses it independently to transfer a part of the feed. The purpose of this research is to study energy recovery devices and compare them with each other to select a suitable energy recovery system.

    Keywords: Reverse Osmosis, Desalination, seawater, Energy Recovery System}
  • Hamed Azami *, MohammadReza Omidkhah

    Previous studies have used molecular dynamics simulation to assess the feasibility of applying vertically aligned carbon nanotube membranes (VA-CNT) for salt water desalination. The presented report experimentally determined the potential of salt water desalination by employing VA-CNT membranes. The VA-CNT membranes were synthesized through the template-assisted pyrolysis of polybenzimidazole-Kapton inside the pores of anodized aluminum oxide (AAO) and characterized by several techniques. The permeability, salt rejection, and biofouling tendency of VA-CNT membranes were measured in various operating conditions; the results were compared with the performance of a commercial reverse osmosis (RO) membrane (BW30). The VA-CNT membrane permeability was about twofold higher than the permeability of the RO membrane. Furthermore, the VA-CNT membranes had higher stability against biofouling phenomena; they also showed antibacterial activity so that about 70% of the adsorbed cells on the VA-CNT membranes were killed by CNTs tips that were vertically aligned on the membrane surface. The rejection efficiency of the VA-CNT membrane was comparable to that of the commercial RO membrane. Finally, the chlorine stability studies showed that high hypochlorite exposure (48000 ppm.h) did not significantly fail the flux and rejection of the VA-CNT membranes, confirming their chemical stability. This study shows the high capability of the VA-CNT membrane in the water treatment process.

    Keywords: Vertically aligned carbon nanotube membrane, Desalination, Reverse osmosis, anti-bacterial membranes}
  • زینب فلاح نژاد، غلامرضا باکری جعفرکلائی*، احمد فوزی اسماعیل

    فرضیه:

     امروزه با توسعه صنایع مختلف و تخلیه فاضلاب های صنعتی، آلودگی محیط زیست و منابع آبی به طور گسترده رو به افزایش است. فناوری غشایی روشی پیشرفته و امیدوارکننده برای تصفیه آب و پساب است که از این میان فناوری نانوفیلترکردن به طور گسترده در زمینه تصفیه آب و نمک زدایی آب دریا به کار گرفته می شود.

    روش ها

    در این پژوهش، عملکرد غشاهای نانوفیلتری لایه نازک پلی آمیدی دارای نانولوله های منگنز اکسید و نانولوله های منگنز اکسید اصلاح شده بررسی شده است. پس از سنتز آب گرمایی نانولوله، سطح داخلی آن ها با پلی دوپامین اصلاح شده و سپس عملکرد آن ها در غشاهای لایه نازک پلی آمیدی (از نظر پس زنی یون های تک ظرفیتی و دوظرفیتی و شار عبوری) بررسی شد.

    یافته ها

    ساختار نانولوله های اصلاح نشده و اصلاح شده با آزمون های طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، اندازه گیری سطح ویژه (BET) و پراش سنجی پرتو X (XRD) تعیین شد. همچنین، شکل شناسی و ساختار غشاهای لایه نازک با میکروسکوپی الکترونی پویشی ارزیابی و عملکرد غشاها با اندازه گیری شار عبوری، زاویه تماس و مقدار پس زنی یون های سدیم و مس بررسی شد. غشای دارای %10/0 وزنی نانولوله اصلاح شده حداکثر مقدار شار آب خالص عبوری (L/m2h 6/18) را با افزایشی معادل %60/21 در مقایسه با غشا پایه نشان داد. آب دوست کردن نانولوله ها و ایجاد حفره های کوچک در سطح لایه نازک غشاها به افزایش شار عبوری منجر شده است، ضمن اینکه مسیر اضافی برای عبور آب از درون نانولوله ها نیز وجود دارد. حداکثر پس زنی یون سدیم (%02/97) برای غشای دارای %2/0 وزنی نانولوله اصلاح شده را می توان به قرارگیری نانولوله ها روی یکدیگر و ممانعت فضایی بیشتر، کاهش قطر داخلی نانولوله ها با پوشش دهی و عبور آب از درون نانولوله ها نسبت داد.

    کلید واژگان: غشای لایه نازک, شار عبوری, نانولوله منگنز اکسید, تصفیه آب, نمک زدایی}
    Zeynab Fallahnejad, Gholamreza Bakeri *, A.F. Ismail

    Hypothesis:

     Today, with the development of different indus tries and the disposal of untreated was tewaters, environmental pollution and pollution of water resources are increasing very rapidly. Membrane technology is an advanced and hopeful way to treat water and was tewater. Nanofiltration technology is widely used in water treatment and desalination of seawater.

    Methods

    The performance of thin film polyamide membranes containing unmodified and modified manganese dioxide nanotubes was inves tigated. After hydrothermal synthesis of manganese dioxide nanotubes, the inner surface of the nanotubes was modified with polydopamine, and then, their performance in thin film polyamide membranes (in terms of monovalent/divalent ions rejection and permeation flux) was inves tigated.

    Findings

    Unmodified and modified nanotubes were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Brunauer-Emmett-Teller (BET) and X-ray diffraction analysis (XRD). In addition, the morphology and s tructure of the thin film membranes were inves tigated by FESEM tes t and the performance of the membranes was s tudied in terms of permeation flux, contact angle and rejection of sodium and copper ions. The maximum pure water flux, 18.6 L/m2h, was obtained for the membrane containing 0.10 %wt modified nanotube; an increase of 21.88% compared to the neat membrane. Creation of tiny pores on the surface of the membranes through hydrophilic nanotubes resulted in higher flux while there are extra routes through the nanotubes for water permeation. The maximum rejection of sodium ion (97.02%) for the membrane containing 0.2 %wt modified nanotubes could be related to the s tacking of the nanotubes and more spatial hindrance, reduction in the diameter of the nanotube due to the coating and permeation of water through the nanotubes.

    Keywords: Thin film membrane, permeation flux, manganese dioxide, nanotube, water treatment, desalination}
  • اشکان ملکی*، مهرزاد محمودی، احسان پورولی

    نمک های همراه نفت، با توجه به مبدا و منشا تولیدشان معمولا شامل املاح سدیم، پتاسیم و منیزیم هستند. یکی از بهترین و موثرترین روش های جداسازی آب نمک از نفت خام استفاده از میدان الکترواستاتیکی است. در این روش قطرات در حضور میدان الکتریکی پلاریزه شده و یک نیروی الکترواستاتیکی بین آن ها ایجاد می شود که باعث نزدیک شدن قطرات و انعقاد آن ها می شود. با استفاده از میدان الکتریکی می توان سرعت انعقاد یک فاز پراکنده در امولسیون را افزایش داد. از این رو روش های مبتنی بر جریان الکتریکی مطرح شده اند. از دیدگاه بازدهی انرژی، جداسازی الکتریکی بهترین روش شکستن امولسیون و نمک زدایی نفت می باشد. بنابراین در موقعی که قطرات آب نمک به سختی از نفت جدا می شوند از جریان الکتریسته استفاده می شود. اصول بنیادی نمک زدایی الکتروستاتیک نفت خام را می توان در ادغام قطرات کوچک آب تحت میدان الکتریکی اعمال شده و تشکیل قطرات بزرگتر آب با سرعت ته نشینی بالاتر خلاصه نمود.

    کلید واژگان: نمکزدایی, امولسیون, میدان الکتریکی, نفت خام}
    ashkan maleki *, mehrzad mahmoudi, Ehsan pourvali

    Oil-associated salts, depending on their origin, usually contain sodium, potassium, and magnesium. One of the best and most effective ways to separate salt water from crude oil is to use an electrostatic field. In this method, the droplets are polarized in the presence of an electric field and an electrostatic force is created between them, which causes the droplets to approach and coagulate. Using an electric field, the coagulation rate of a dispersed phase in an emulsion can be increased. Therefore, methods based on electric current have been proposed. From an energy efficiency point of view, electrical separation is the best way to break the emulsion and desalinate the oil. Therefore, an electric current is used when the salt water droplets are difficult to separate from the oil. The basic principles of electrostatic desalination of crude oil can be summed up as the application of small droplets of water under an electric field and the formation of larger droplets of water with higher settling velocities.

    Keywords: desalination, emulsion, electrical field, crude oil}
  • Mohammad Rahimi *, Homayun Alibabaee
    This paper presents a combined thermodynamic, economic, and environmental comparison of different configurations for co-production of power and desalinated water. Each configuration is analyzed both with inlet air cooling and without inlet air cooling. The most eminent characteristics for the comparison are cost of produced power, cost of produced water, total annual profit, CO2 emission, and CHP efficiency. The common portions of all configurations are the gas turbine and the desalination system. The primary distinctions between scenarios are arrangement and type of system components. Thermodynamic simulation determines mass flow rate of high pressure and low pressure steam, as well as net power and water production of each configuration. Economic simulation reveals the price of produced power, the price of produced water and the total annual profit of the plant. Also, Environmental analysis specifies the total CO2 emission per annum. Final results show that the third configuration, in which a double-pressure HRSG is utilized, has the lowest CO2 emission per MWh of produced electricity. Also, it is concluded that the second configuration, in which a single-pressure HRSG is utilized, has the lowest specific fuel consumption and consequently the highest CHP efficiency. Sensitivity analysis shows that increasing the inlet air temperature will increase the specific CO2 emission in the second configuration. On the other hand, inlet air temperature increase has a marginal impact on CO2 emission in the first and the third configurations. The economic analysis shows that the first scenario with inlet air cooling has the highest total annual profit.
    Keywords: Thermodynamic, economic comparison, Environmental analysis, Desalination, Power, water cost, Net annual profit}
  • سعید سراج، تورج محمدی، مریم احمدزاده توفیقی*
    تقطیر غشایی به عنوان یک فناوری غشایی در حال رشد، طی چند دهه گذشته در سراسر جهان موردتوجه قرار گرفته است. با استفاده از فرآیند تقطیر غشایی، نمک زدایی آب با شوری بالا امکان پذیر است. در این پژوهش، گرافن اکسید کاهش یافته با استفاده از یک روش سبز شیمیایی سنتز شد. سپس ساختار و خواص آن با انجام آنالیزهای FTIR و FESEM ارزیابی شد. در مرحله بعد، گرافن اکسید کاهش یافته سنتز شده بر سطح غشای پلی وینیلیدن فلوراید به روش فیلتراسیون خلا، لایه نشانی شد. عملکرد غشای مرکب ساخته شده در فرآیند تقطیر غشایی خلا مورد ارزیابی قرار گرفت و پس زنی نمک 99/99 درصد و شار  11/8LMH به دست آمد.
    کلید واژگان: تقطیر غشایی, نمک زدایی, گرافن اکسید کاهش یافته, پلی وینیلیدین فلورید, لایه نشانی}
    Saeed Seraj, Toraj Mohammadi, Maryam Ahmadzadeh Tofighy *
    Membrane distillation, as a growing membrane technology, has gained worldwide attention over the past few decades. It is possible to desalinate seawater by using membrane distillation process. In this project, reduced graphene oxide was synthesized by a green chemical method. Then, the structure and properties of the synthesized reduced graphene oxide was evaluated by performing FTIR and FESEM analyzes. Next, the synthesized reduced graphene oxide was coated on the polyvinylidene fluoride membrane by vacuum filtration method. Then, structural and functional evaluation of the fabricated composite membrane was performed in vacuum membrane distillation process. The optimized composite membrane reached 99.99% of salt rejection and 11.8 LMH of flux.
    Keywords: membrane distillation, Desalination, Reduced graphene oxide, Polyvinylidene Fluoride, Coating}
  • محمد حجت*

    در این پژوهش روشی برای بازیابی حرارتی گرمای بستر احیا شده یک سامانه نمک زدایی جذب سطحی با دو بستر ارایه شده است. اثر بازیابی حرارتی بسترها بر عملکرد سامانه بررسی شده است. اثر دمای آب گرم کننده و آب خنک کننده ورودی به بستر و چگالنده بر عملکرد سامانه و بازیابی حرارتی آن بررسی شده است. در دمای آب خنک کننده ثابت، افزایش دمای آب گرم کننده میزان آب تولیدی را افزایش می دهد و بر انرژی مصرفی تاثیر چشمگیری ندارد؛ به عنوان مثال در دمای آب خنک کننده 20 درجه سلسیوس، با افزایش دمای آب گرم کننده  از 50 تا 90 درجه سلسیوس آب تولیدی 75/2 برابر می شود، حال آن که انرژی مصرفی 4/7 درصد کاهش می یابد. بازیابی حرارتی موجب کاهش انرژی مصرفی سامانه می شود. با افزایش دمای آب گرم کننده اثر بازیابی حرارتی افزایش می یابد. به گونه ای که درنتیجه بازیابی حرارت در آب گرم کننده 50 و 90 درجه سلسیوس مصرف انرژی سامانه به ترتیب 9/10 و 6/37 درصد کاهش پیدا می کند. افزایش دمای آب خنک کننده ورودی به بستر و چگالنده موجب کاهش آب تولیدی و افزایش انرژی مصرفی سامانه می شود. اثر دمای آب خنک کننده ورودی به چگالنده بر آب تولیدی و انرژی مصرفی بیشتر از دمای آب خنک کننده ورودی به بستر است. با افزایش دمای آب خنک کننده صرفه جویی انرژی در اثر بازیابی حرارتی کاهش می یابد. در دمای آب خنک کننده 10 درجه سلسیوس، بازیابی حرارتی مصرف انرژی سامانه را حدود 47 درصد کاهش می دهد؛ حال آن که این مقدار در 23 درجه سلسیوس حدود 12 درصد است. اثر دمای آب خنک کننده ورودی به چگالنده از دمای آب خنک کننده ورودی به بستر بیشتر است. با افزایش دماهای آب خنک کننده ورودی به چگالنده از 15 به 35 درجه سلسیوس، صرفه جویی انرژی مصرفی در اثر بازیابی حرارتی از 7/53 تا 3/9 درصد کاهش می یابد.

    کلید واژگان: نمک زدایی, جذب سطحی, بازیابی حرارت, سیلیکاژل- آب, هم دما}
    M. Hojjat*

    This study aims to propose a method for the thermal recovery of regenerated bed in a two-bed adsorption desalination system. It investigates the affection of thermal recovery, heating water temperature, and cooling water temperature entering the bed and condenser on the performance of the system. The analysis demonstrated that at a constant temperature of cooling water, the amount of water that is produced increases by raising the temperature of hot water and the energy consumption does not change significantly. For example, at a cooling water temperature of 20 °C, by increasing the temperature of heating water from 50 to 90 °C, the water that is produced is 3.75 times more and the energy consumption is reduced by 7.4 %. Heat recovery reduces the energy consumption of the system. As the temperature of the hot water increases, the effect of thermal recovery increases. As a result of heat recovery at a heating water temperature of 50 and 90 °C, the energy consumption of the system decreases by 10.9 % and 37.6 %, respectively. Increasing the temperature of the inlet cooling water to the bed and the condenser reduces the production of water and increases the energy consumptionof the system. The effect of the temperature of cooling water entering the condenser on the water that is produced and the energy consumption is greater than that of the cooling water entering the bed. As the cooling water temperature increases, the energy-saving as a result of thermal recovery decreases. For example, At a cooling water temperature of 10 °C, thermal recovery reduces the energy consumption of the system by about 47 %, while at 23°C it is about 12 %. Again the effect of cooling water temperature that enters the condenser is more than that enters the bed. By increasing the temperature of cooling water entering the condenser from 15 to35°C, energy savings due to the heat recovery reduces from 53.7 to 9.3 %.

    Keywords: Desalination, Adsorption, Heat Recovery, Silica gel-Water, Isotherm}
  • یوسفعلی قربانی *، سید مهدی قریشی، میلاد غنی

    با توجه به افزایش جمعیت و در نتیجه افزایش فعالیت های اقتصادی در جهان، تقاضای مصرف آب به طور چشمگیری افزایش یافته است.آب های دریا دو سوم سطح زمین را پوشش می دهند؛ بنابراین استفاده از این منابع برای تامین آب آشامیدنی منطقی بوده و می تواند مولفه مهمی برای حل مشکل کمبود آب باشد.علاوه بر این، فناوری های موجود برای تصفیه آب، برای برآورده شدن نیازهای خاصی از کیفیت آب وجود دارد، بنابراین استفاده مجدد از آب مصرف شده برای رفع مسئله کمبود آب می تواند مورد بررسی های بیشتر قرار گیرد.  در سال های اخیر چارچوب های آلی-فلزی به علت شیمی جالب و کاربردهای بالقوه آن ها مورد توجه فراوانی قرار گرفته است. در علم جداسازی، محققان،چارچوب های آلی-فلزی را به طور گسترده ای برای جداسازی گازها و تصفیه آب مورد بررسی قرار داده اند.هدف این مقاله آن استک ه امکان استفاده ازچارچوب های آلی- فلزی برای نمک زدایی غشایی مورد بررسی قرار گیرد. بنابراین، پس از معرفی مختصر چارچوب های آلی-فلزی، روش های متعددی برای تهیه غشاهای چارچوب های آلی-فلزی، فنون شیرین سازی آب و روش های کاربردچارچوب های آلی-فلزی و در نهایت غشاهای چارچوب های آلی-فلزی برای کاربردهای مختلف آب مانند آب شیرین کن، صافی نانویی، فراپالایش و صافی میکرونی مورد بررسی قرار می گیرد. استفاده ازچارچوب های آلی-فلزی به عنوان غشادر تصفیه آبدر مقایسه با کاربردهای دیگر مثل جداسازی گازها، هنوز در مرحله ابتدایی خود هستند.

    کلید واژگان: چارچوب های آلی-فلزی, غشا, نمک زدایی, آب دریا}
    yousef ghorbaniy*, Seyyed Mehdi Ghoreishi, Milad Ghani

    Due to the increase in population and as a result of the increase in economic activities in the world, the demand for water consumption has increased significantly. Seawater covers two-thirds of the earth's surface, so it makes sense to use these resources to provide drinking water and could be an important component in solving the problem of water scarcity. In addition, existing technologies for water treatment to meet There are certain water quality requirements, so reusing used water to address water shortages can be further explored. In recent years, organic metal frameworks have received much attention due to their interesting chemistry and potential applications. In the science of separation, researchers have extensively studied organic-metal frameworks for gas separation and water treatment. In this paper, the aim is to investigate the possibility of using organic-metal frameworks for membrane desalination. Therefore, after a brief introduction of organic-metallic frameworks, several methods for preparing membranes of organic-metallic frameworks, water desalination techniques and methods of application of organic-metallic frameworks and finally membranes of organic-metallic frameworks for different applications of water Such as desalination, nanofiltration, ultrafiltration and microfiltration are considered. The use of organic-metal frameworks as membranes in water treatment is still in its infancy compared to other applications such as gas separation.

    Keywords: MOFs, Membrane, desalination, Sea Water}
  • M. Bahoosh, E. Kashi *, S. Shokrollahzadeh, Kh. Rostami
    Reverse osmosis is a commonly used process in water desalination. Due to the scarcity of freshwater resources and wastewater problems, a lot of theory and experimental studies have been conducted to optimize this process. In the present study, the performance of reverse osmosis membrane module of salt–water separation was simulated based on computational fluid dynamics technique and solution-diffusion theory. Eight geometries of membrane modules four flat sheets, and four tubular membranes were investigated. It was found that if the membrane surface area and inlet flow rate were kept constant for the eight modules, the pressure drop and permeated flow rate would be approximately similar for some geometries (such as the performance of primary flat sheet channel is same as 3 tubular membranes with R=1/3 Rref). The results also showed that because of the phenomenon of concentration polarization, if it is possible to use more membranes with a smaller length, it can reduce the pressure drop and increase the permeation flux of water. Furthermore, the results showed that in similar conditions between the tubular and the plate membranes; the tubular one is more suitable for the water permeation due to its ease of construction and its ability to withstand ECP.
    Keywords: CFD modeling, Desalination, Pressure-driven membrane, Reverse Osmosis, Solution-Diffusion}
  • عبدالرضا مقدسی*، محبوبه احمری نژاد، فهیمه پرویزیان، سیدمحسن حسینی، احسان باقری پور
    در این پژوهش، غشاهای نانوکامپوزیتی بر پایه پلی اتر سولفون و با استفاده از نانوذرات سولفونه شده اکسید سیلیس (SiO2-SO3H) به کمک روش تغییر فاز ساخته شد. از پلیمر پلی وینیل پیرولیدن به عنوان حفره ساز و از دی متیل استآمید به عنوان حلال، در ساخت محلول پلیمری استفاده شد. اثر غلظت های مختلف نانوذرات در محلول پلیمری بر عملکرد جداسازی غشاها مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت ارزیابی ساختار غشاها از عکس برداری الکترونی میکروسکوپی و میکروسکوپ نوری استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد با افزایش نانو ذره سیلیکای سولفونه شده میزان بهبود قابل توجهی در میزان شار عبوری و پس دهی غشاهای اصلاح شده حاصل گردید و مقاومت مکانیکی غشاهای اصلاح شده بین 15 تا 25% نیز افزایش یافت. عملکرد بهینه برای غشا حاوی 1/0% نانو ذره با افزایش شار 200% نسبت به غشای اصلاح نشده و میزان پس دهی 70% به دست آمد. همچنین نسبت کاهش شار این نمونه که بیانگر خاصیت ضدگرفتگی آن است حدود 14/7 بود که در مقایسه با نمونه فاقد نانو ذره 75% کاهش داشته است.
    کلید واژگان: غشا, نانوفیلتراسیون, پلی اتر سولفون, نانوذرات سولفونه شده اکسید سیلیس, نمک زدایی}
    Abdolreza Moghadassi *, Mahboubeh Ahmarinejad, Fahime Parvizian, Sayed Mohsen Hosseini, Ehsan Bagheripour
    In this study, nanocomposite PES based membranes were prepared by using sulfonated silicon dioxide (SiO2-SO3H) nanoparticles through phase inversion method. PVP and N-N-dimethylacetamide were used as pore former and solvent respectively. The effect of nanoparticles’ concentration on the separation performance of prepared membranes was studied. The structures of membranes were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and scanning optical microscopy (SOM). Obtained results showed modified membranes had significant improvements in flux and rejection with increasing sulfonated silicon dioxide nanoparticles. Also, the tensile strength increased in the range of 15 to 25% for prepared membranes containing naniparticles. Results showed that nanocomposite membrane containing 0.1 wt.% SiO2-SO3H nanoparticles has an increase in the flux of 200% compared to the unmodified membrane and salt rejection of 75%. Also, the flux decreased the ratio of the optimum sample was 7.14 that showed better antifouling properties with decreasing of 75% relative to the PES one.
    Keywords: Membrane, Nanofiltration, Polyether Sulfone, Sulfonated Silicon Dioxide Nanoparticles, Desalination}
  • مرضیه باقری، جلال شایگان *، رامین روشندل
    تقطیر غشایی روش جداسازی بر پایه انتقال بخار توسط گرادیان فشار بخار در دو سوی غشای آب گریز با حفره های میکرونی است. این فناوری به دلیل دما و فشار عملیاتی پایین و عدم حساسیت به غلظت آلاینده جریان ورودی برای نمک زدایی آب های فوق شور عملکرد مناسبی دارد. در این مقاله با استفاده از مدل انتقال حرارت بر پایه عدد ناسلت و مدل انتقال جرم بر پایه مدل گاز داستی، تقطیر غشایی تماس مستقیم برای نمک زدایی آب همراه نفت با شوریmg/L100000 بررسی شده است. با افزایش شوری از mg/L35000تاmg/L100000 تنها %10 درصد از میزان محصول کم شده که با افزایش دمای خوراک و دبی جریان خوراک و محصول و کاهش دمای محصول قابل بازیابی است. برآورد اقتصادی برای واحدی با ظرفیت 11000 بشکه آب همراه در روز نشان می دهد هزینه همتراز شده آب تولیدی با این روش برابر $/m3 1.95 است که رقم مناسبی برای آب های فوق شور محسوب می شود.
    کلید واژگان: آب همراه نفت, تقطیر غشایی, تحلیل فنی و اقتصادی, نمک زادیی, مدل گاز داستی}
    Marzieh Bagheri, Jalal Shayegan *, Ramin Roshandel
    Membrane distillation is a separation method based on heat transfer due to vapour pressure gradient between the two sides of a microporous hydrophobic membrane. Owing to advantages such as low operating temperature and pressure, and insensitivity to the concentration of influent pollutants, it is considered as an appropriate membrane-based separation process to be integrated with other separation processes and has shown good performance on the desalination of brine. In this paper, the performance of direct contact membrane distillation for desalting produced water with a salinity of 100000 mg/L has been studied by adopting heat transfer model based on the Nusselt number and mass transfer model based on the Dusty gas model. The results indicate that increasing salinity from 35000 mg/L to 10000 mg/L reduces the volume of the product by only 10%, which is retrievable through increasing the feed temperature, raising the flow rate of the feed and permeate, and reducing the temperature of permeate.
    The amount of error occurred in this model in comparison with the reported experimental data was lower than 14%, and economic projections made for a unit with the capacity of 11000 barrels of produced water per day indicate that the levelized cost of producing retreated water in this method is 1.95 $/m3, which is a reasonable number for hypersaline produced water.
    Keywords: Membrane distillation, produced water, desalination, Techno-Economic Analysis, Dusty gas model}
  • اردلان گنجی زاده، سید نظام الدین اشرفی زاده
    چارچوبی در انتخاب یک راه حل مناسب برای مدیریت آب همراه ضروری و مهم ترین گام در مهار این پساب نمک زدایی آن است. در این پروژه عمل‏کرد الکترودیالیز در نمک زدایی یک نمونه آب همراه، حاوی ppm 4393 نمک، با اعمال ولتاژ 7 ولت به مدت 360 دقیقه مطالعه شد. 62% نمک زدایی نشان داد که این فرآیند به‏صورت بالقوه توانایی تامین آب کشاورزی و مصارف احشام از آب همراه را دارد. برای بررسی تاثیر دبی خوراک، ولتاژ و مدت فرآیند بر عمل‏کرد الکترودیالیز، از طراحی آزمایش تاگوچی و آرایه L 9 استفاده شد. از نتایج آزمایش ها چنین برداشت شد که درصد جداسازی با افزایش ولتاژ و مدت فرآیند، افزایش و با افزایش دبی، کاهش می یابد. مدت اجرای فرآیند بیش‏ترین تاثیر و دبی خوراک کم ترین تاثیر را بر جداسازی نمک دارد. در گستره شرایط انتخاب‏شده برای انجام آزمایش ها، ولتاژ V 7 و دبی L/min 3/0 و زمان فرآیند min 200، شرایط بهینه انجام فرآیند تعیین شدند.
    کلید واژگان: الکترودیالیز, آب همراه, نمک زدایی, تصفیه آب, تاگوچی}
    Ardalan Ganjizade, Seyed Nezameddin Ashrafizadeh
    Produced water is one of the major drawbacks of petroleum production. Desalination is the most important step in controlling the produced water. Capability of electrodialysis in desalination of produced water was demonstrated by a sample containing a TDS of 4393 ppm using a flow rate of 0.3 L/min in an electrodialysis stack for 360 minutes. Desalination of %62 implied that this method was viable to produce required water for livestocks and agricultural uses from relatively thin produced water. To figure out the influences of feed flow rate, applied voltage, and duration of the process on the performance of electrodialysis, L9 array of Taguchi method was used to design the experiments. After conducting all designed experiments, it was concluded that the duration of the process and the applied voltage had direct relationships with the amount of separation, while there was an inverse relationship between the feed flow rate and the desalination of electrodialysis. Among the process variables, the period of the process had the most noticeable influence on the separation, while the feed flow rate had the least effect on desalination. In the vicinity of implied operating conditions the voltage of 7 V, flow rate of 0.3 L/min, and time duration of 200 min were obtained as the optimum conditions for desalination of produced water.
    Keywords: Eletrodialysis, Produced Water, Desalination, Water Treatment, Taguchi}
  • موسی الرضا جلیلی پالندی، سید سعید حسینی*
    فناوری غشایی اسمز معکوس (RO) یکی از روزآمدترین و پیشرفته ترین روش های نمک زدایی از آب های شور و لب شور است. غشای مرکب نازک لایه (TFC) پلی آمیدی پر مصرف ترین غشای مورد استفاده در این فرایند به شمار می رود. با این حال، موانعی چون برقراری تبادل بین شار آب تراویده، دفع نمک، و گرفتگی، به خصوص گرفتگی زیستی، باعث افت عملکرد آن میشود. یکی از راهبردهای امیدوارکننده برای بهبود خواص غشاء TFC، ترکیب نانوذرات و نانولوله ها در نازک لایه این غشاء است. ترکیب نانوذرات و نانولوله ها در خلال بسپارش بین سطحی غشا TFC آثار گوناگونی دارد. نانوذراتی چون زئولیت و نانولوله های کربنی به بهبود عملکرد نمک زدایی و نانوذراتی نظیر نقره به بهبود مقاومت در برابر گرفتگی زیستی منجر می شود. در این مقاله، به بررسی آثار نانوذرات مختلف بر عملکرد نمکزدایی، خواص سطحی و کنترل گرفتگی زیستی غشاهای اسمز معکوس و موانع تجاری شدن آنها پرداخته می شود.
    کلید واژگان: نمک زدایی, اسمز معکوس, مرکب نازک لایه, نانوذرات, نانولوله ها}
    M. Jalili Palandi, S. S. Hosseini*
    Reverse osmosis (RO) membrane technology is one of the most updated and advanced methods for desalination of saline and brackish waters. Polyamide thin film composite (TFC) membrane is the most widely used membrane in this process. Nevertheless, obstacles such as the trade-off between permeate water flux and salt rejection as well as fouling, and in particular biofouling, lead to performance loss. One of the promising strategies for improving the characteristics of TFC membranes is incorporation of nanoparticles and nanotubes in the selective thin film layer of the membrane. The incorporation of nanoparticles and nanotubes during interfacial polymerization of TFC membrane bring different effects. Using nanoparticles such as zeolite and carbon nanotubes can improve the desalination performance and using nanoparticles such as silver improves the biofouling resistance. The present manuscript investigates the effects of using various nanoparticles on the desalination performance, surface properties and biofouling control of reverse osmosis membranes and obstacles on the way of commercialization.
    Keywords: Desalination, Reverse Osmosis, Thin Film Composite, Nanoparticles, Nanotubes}
  • کریم قاسمی پناه
    هدف از انجام این پژوهش، بررسی فرآیند نمکزدایی و استفاده مجدد از پساب های نمکی همراه نفت با استفاده از حوضچه های تقطیر خورشیدی تا حد استاندارد آب آبیاری و کشاورزی است. یکی از معضلات صنایع نفت و گاز، وجود پساب های نمکی با مقدار نمک های محلول بالا و باقیمانده مواد نفتی است. معمولا روش های متداول تصفیه برای این نوع پسابها قابل استفاده نیست و برای تصفیه آنها نیاز به استفاده از فناوری های نوین و صرف هزینه های زیاد است. از طرف دیگر، با توجه به وجود مساحت کافی برای احداث حوضچه های تقطیر خورشیدی و تابش مناسب خورشید و همچنین تعداد زیاد روزهای آفتابی در مناطق نفتخیز جنوب ایران، میتوان از روش تقطیر خورشیدی استفاده نمود. در این پژوهش برای دستیابی به اهداف بالا سه حوضچه کاملا یکسان با پوشش متفاوت کف با مساحت حدود m2 1 ساخته و در محل پژوهشگاه صنعت نفت نصب و راه اندازی شد. این حوضچه ها با آب شهری و پساب همراه نفت، آبگیری شد و با انجام چندسری آزمایش، اثر پارامترهای پوشش متفاوت کف حوضچه و همچنین عمق بهینه پساب درون دستگاه مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه کیفیت آب تولید شده از سه حوضچه تقطیر خورشیدی از نظر چند پارامتر اندازهگیری شد و با استانداردهای فاضلاب تصفیه شده برای مصارف کشاورزی و آبیاری مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد با استفاده از این حوضچه ها به سمت جنوب جغرافیایی با شیب 30 درجه برای سطح شیشه ای رو به خورشید و استفاده از پوشش های تیره کف حوضچه و عمق cm 2 پساب داخل حوضچه ها میتوان پساب همراه نفت را به استثنای مقدار مواد نفتی تا حد استانداردهای آبیاری و کشاورزی تصفیه نمود. مقدار آب تصفیه شده در یک شبانه روز در فصل بهار حدود 3 تا lit 4 به ازای m2 1 سطح حوضچه به دست آمد.
    کلید واژگان: پساب همراه نفت, نمکزدایی, حوضچه تقطیر خورشیدی, کیفیت آب و استفاده مجدد}
    The aim of this study is desalination and reuse of produced water by using basin solar still distillation to meet agricultural irrigation standards. The produced water is one of the main obstacles in oil and gas industries. The produced water contains high dissolved solid، oil and hydrocarbons، and other pollutants. Conventional treatment methods are not applicable and advanced technology and spending more money is needed for the treatment of the produced water. Availability of sufficient areas، high solar radiation، and a high number of sunny days in the south of Iran are suitable parameters for solar distillation by using basin solar stills. In the current work، to achieve the above aims، three basin solar stills with an area of about one square meter and different bottom surface covers were made and installed in Research Institute of Petroleum Industry. Water and the produced water entered the three basin solar stills with different water depth. Then، with running some tests، optimum water depth and bottom surface cover for the production of more treated water were determined. The results showed that the basin solar still with a 30-degree slope for glass surface، dark bottom cover، 2-centimeter depth of produced water، and positioned to the south geographical side can treat the produced water according to agriculture irrigation standards except for oil content. In the spring season، the amount of treated water was about 3 to 4 liters per square meter of basin solar still area.
    Keywords: Produced Water, Desalination, Basin Solar Still, Reuse, Solar Energy}
  • مجید پاکیزه، سعید جاوی مقدم، مهدیه نامور محبوب
    امروزه استفاده از تبخیر کننده های خورشیدی به دلیل مصرف پایین انرژی، ملاحظات زیست محیطی، سهولت عملکرد و هزینه پایین به عنوان جایگزین مناسب برای وسایل حرارتی با سوخت فسیلی مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این تحقیق ابتدا مروری بر انواع تبخیرکننده های خورشیدی و نحوه عملکرد آنها انجام شده و درادامه مراحل طراحی و ساخت تبخیرکننده خورشیدی با قابلیت استفاده در واحدهای مسکونی ارائه شده است. مصرف برق دستگاه ساخته شده روزانه 800 وات ساعت می باشد و حداکثر 48 لیتر در روز محصول آب مقطر تولید می کند. هزینه تمام شده دستگاه در سه حالت: تبخیر 80% آب ورودی با بازدهی 100% و 50% جذب انرژی خورشیدی، تبخیر 100% آب ورودی با بازدهی 50% جذب انرژی خورشیدی بدون بازیابی انرژی بخار تولیدی و تبخیر 100% آب ورودی با بازدهی 50% جذب انرژی خورشیدی با بازیابی انرژی بخار تولیدی در دو حالت 50% و 75% محاسبه و نتایج حاصل ارائه شده است.
    کلید واژگان: تبخیرکننده خورشیدی, محیط زیست, انرژی خورشیدی, نمک زدایی, انرژی حرارتی}
    M. Pakizeh, S. Javi Moghadam, M. Namvar, Mahboub
    Today, solar evaporators have been attracted researchers attentions due to their low cost, application facility and environmental considerations. They can be an appropriate alternative for thermal heaters, which use the fossil fuels. In this study, firstly a review on solar energy absorption systems has been presented and then manufacture and design procedure for a homemade solar evaporator, which can be used in buildings. This produced evaporator consumes 100 W electric current and 800 W.hr during a day and it can provide 48 liters distilled water in a day. Total cost has been calculated in three cases: 1-80% evaporation of input water with solar energy absorption efficiency of 100% or 50%, 2-100% evaporation of input water with solar energy absorption efficiency of 50%, 3-100% evaporation of input water with solar energy absorption efficiency of 50% with energy recovery in two cases of 50% and 75%.
    Keywords: Solar Evaporator, Environment, Solar Energy, Desalination, Thermal Energy}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال