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Abstrakt
Behandlung von aus Schieferöl gewonnenem Wasser mit einer zwitterionenmodifizierten Vorwärtsosmosemembran
Kommalapati RR, Hongbo Du, Potluri SP, Botlaguduru VSV
Die Gewinnung von Schieferöl mittels hydraulischer Frakturierung verbraucht große Mengen 3 Süßwasser und erzeugt Produktionswasser (PW) mit einem hohen Anteil an organischen und 4 anorganischen Verunreinigungen. In dieser Studie wurde ein Vorwärtsosmoseverfahren (FO) angewendet, um aus Schieferöl gewonnenes Produktionswasser (PW) aus einem Schieferölvorkommen im Permian Basin in Texas zu behandeln. Die Oberfläche der FO-Membran wurde mit einer Beschichtung aus 3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-L-Alanin ( L -DOPA) modifiziert, um die Beständigkeit der Membran gegen Verschmutzung zu verbessern. Die Membranen wurden vor und nach der Beschichtung mit Kontaktwinkelmessung und ATR-FTIR-Spektroskopie (Attenuated Total Reflection Fourier Transform Infrared) charakterisiert. Die mit L -DOPA beschichtete FO-Membran wurde verwendet, um PW im Modus der druckverzögerten Osmose (PRO) zu behandeln, nach vorläufiger Filtration mit 0,1, 0,2 oder 0,45 μm Filtern. Eine optimale Leistung hinsichtlich Wasserfluss und Flussrückgewinnung wurde bei einer Vorbehandlung mit 0,1 μm beobachtet. Die beschichtete Membran wurde außerdem zum Filtern von simuliertem PW und verdünntem PW verwendet, das Eagle Ford PW mit einem TDS von etwa 29.000 mg/L ähnelte. Die Ergebnisse zeigten, dass die zwitterionische Beschichtung die Ablagerung organischer Stoffe auf der Membranoberfläche verringerte und Salzionen abwehrte, um die interne Konzentrationspolarisation zu verringern.