مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 36 5 2025 12 22 Experimental Investigation of Heavy Metal Separation from Petroleum Wastewater Using Modified Polysulfone Composite Membranes بررسی تجربی جداسازی فلزات سنگین از پساب‌ نفتی با کمک غشاهای کامپوزیت پلی‌سولفون اصلاح شده 83 105 251059 10.22093/wwj.2026.580397.3549 FA مریم بیت سعدی دانشجوی دکترا، گروه مهندسی شیمی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران 0009-0009-9644-9411 فریال نصرتی نیا استادیار، گروه مهندسی شیمی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران 0009-0003-3261-0102 احمد خوشگرد استادیار، گروه مهندسی شیمی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران 0000-0002-0618-415X مهدی ارجمند استاد، گروه مهندسی شیمی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران 0000-0003-1587-6892 Journal Article 2025 08 07 Oil effluents contain persistent volatile organic compounds, hydrocarbons, chlorinated substances, and heavy metals. The emission of organic compounds is of interest to many research and environmental organizations due to their destructive environmental effects and the risks they pose to the workers of these complexes. In this study, the fabrication of modified composite membranes for the removal of heavy metals from industrial effluents was studied experimentally. Membranes were fabricated by interfacial polymerization method and FTIR, XRD, EDX, SEM and contact angle analyses were performed. By increasing the concentration of Fe3O4/APTES nanoparticles from 0 to 0.3 wt%, the contact angle of the nanocomposite membranes decreased from 3.74° to 4.54°. After 60 minutes, the water flux through the M0 membrane is approximately 25.91 L/m2.hr and the water flux through the M1, M2 and M3 membranes is 36.91, 98.103 and 36.125 L/m2.hr, respectively. The performance of different membranes for the removal of heavy metals-strontium (Sr), copper (Cu), lead (Pb) and cobalt (Co)-present in water under operating conditions of 10 bar pressure, 2 L/min flow rate, 60 minutes time and ambient temperature showed that the modified membrane with 0.1 wt% Fe3O4/APTES concentration (M2) has the best performance compared to other membranes. The highest percentage of heavy metal removal was obtained with the M2 membrane, achieving 36.57% for Sr, 56.86% for Cu, 64.72% Pb and 65.89% for heavy metals. The M2 membrane can recover about 21.8% of the water flux compared to 8.2% of the M0 membrane, indicating the higher performance of the M2 membrane in improving the water flux through the membrane. پساب‌های نفتی شامل ترکیبات آلی فرار دیر تجزیه‌پذیر، هیدروکربن‌ها، مواد کلردار و ‌فلزات سنگین هستند. انتشار ترکیبات آلی به دلیل آثار مخرب زیست‌محیطی که دارند و خطراتی که برای کارکنان این مجتمع‌ها ایجاد می‌کنند، موردتوجه بسیاری از سازمان‌های پژوهشی و محیط‌زیست است. در این پژوهش ساخت غشاهای کامپوزیتی اصلاح شده برای حذف فلزات سنگین از پساب‌ صنعتی به‌طور آزمایشگاهی بررسی شد. غشاهای با روش پلیمریزاسیون بین سطحی ساخته شد و آنالیزهای FTIR، XRD، EDX، SEM و زاویه تماس انجام شد. با افزایش غلظت نانوذرات Fe3O4/APTES از صفر بهwt %3/0 زاویه تماس غشاهای نانوکامپوزیت از ◦74/3 به ◦54/4 کاهش یافت. بعد از گذشت زمان 60 دقیقه شار عبور آب از غشای M0 تقریباً L/m2.hr 91/25 و شار عبور آب از غشاهای M1، M2 و M3 به ترتیب 91/36، 103/98 وL/m2.hr 125/36 بود. عملکرد غشاهای متفاوت برای حذف فلزات سنگین استرانسیم (Sr)، مس (Cu)، سرب (Pb) و کبالت (Co) موجود در آب در شرایط عملیاتی فشار bar 10، دبی L/min 2، زمان 60 دقیقه و دمای محیط نشان داد، غشای اصلاح شده با غلظت wt%1/0 Fe3O4/APTES (M2) بهترین عملکرد را نسبت به سایر غشاها دارد. بیشترین درصد حذف فلزات سنگین با غشای M2 به دست آمد که برای حذف فلزات سنگینSr 57/36 درصد، Cu 86/56 درصد،Pb 72/64 درصد و Co 65/89 درصد است. غشای M2 می‌تواند حدود 8/21 درصد مقدار شار آب را در مقایسه با 2/8 درصد غشاء M0 بازیابی کند و این نشانگر عملکرد بالاتر غشای M2 در بهبودی شار آب عبوری از غشاء است.

https://www.wwjournal.ir/article_251059_fe752e536bf4562722390c7ea0e23053.pdf