Development of an EOR-produced petroleum wastewater treatment system through integrated polyacrylonitrile membrane and ZrO2/sericin technologies: revelation of interactive mechanism based on synchrotron and XDLVO analyses
Notice bibliographique
Résumé
Ultrafiltration technology is one of the most efficient methods to address the issues of enhanced oil recovery-produced petroleum wastewater (EOR-PW) treatment. However, membrane fouling significantly impairs the efficiency of PW treatment. Moreover, the impacts of the complex components (e.g., salt ions, heavy metal ions, and pH level) in PW on membrane performance and the underlying mechanisms (i.e., fouling modes and interactive force) need further exploration. Herin, a novel ZrO 2 /sericin polyacrylonitrile (ZrSS) ultrafiltration membrane was developed for PW treatment, and the impacts and mechanisms of contaminants in PW on membrane filtration performance were systematically investigated using synchrotron-based technology and extended Derjaguin–Landau–Verwey–Overbeek (XDLVO) analysis. The synchrotron-based characterization results indicate the successful fabrication of the ZrSS membrane and the uniform distribution of ZrO 2 /sericin nanocomposites (ZrSS NCs) within the membrane matrix. Optimization results show that the 3ZrSS membrane exhibits the highest water flux of 337.21 LMH and oil rejection of 99.80%. There are 67.58% and 11.04% improvements compared to the pristine PAN (polyacrylonitrile) membrane. Under alkaline pH, high salt ion (NaCl) strength, and low heavy metal ion (Ba 2+ ) concentration, the 3ZrSS membrane experienced the least fouling (22.68% water flux decline). XDLVO theory elucidates that, under such conditions, there is a strong repulsive U TOT (total interaction force) between oil droplets and the 3ZrSS membrane, which is demonstrated via the strong repulsive EL (electrostatic double layer) force. The 3ZrSS membrane maintained 84.84% of its initial water flux after a 72 h long-term filtration. After four cycled filtration, the 3ZrSS membrane kept an extremely high FRR (flux recovery rate) of 98.83%. This study is anticipated to offer technical, theoretical, and practical insights for the on-demand PW treatment.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».