利用响应面方法优化正向渗透技术在炼油厂废水脱盐中的应用 Elorm Obotey Ezugbe, Sudesh Rathilal, Emmanuel Kweinor Tetteh

《Membranes》：Optimization of Forward Osmosis for Oil Refinery Effluent Desalination Using Response Surface Methodology Elorm Obotey Ezugbe, Sudesh Rathilal and Emmanuel Kweinor Tetteh

　　

摘要

通过改造后的海水淡化技术重新利用炼油厂废水，需要优化反渗透（FO）技术。在此过程中，抽液浓度（DS-C）以及进液和抽液流量（FS-FR, DS-FR）等因素起着重要作用。本研究探讨了这些因素的单独影响及其交互作用，以确定反渗透的性能。采用Box–Behnken设计（BBD）和响应面方法（RSM）研究了这些操作参数（DS-C：20–50 g/L，DS-FR：7.5–9.4 L/h，FS-FR：7.5–9.4 L/h）对Cl^?、SO₄^2?和CO₃^2?渗透通量和去除率的影响。建立了统计模型来优化操作条件，并通过方差分析和建立的响应模型在95%的置信水平下评估数据。根据最优条件（FS-FR：9.2 L/h；DS-FR：9.4 L/h；DS-C：32.6 g/L）进行了三次验证实验。在81%的理想去除率下，CO₃^2?的平均去除率为94.59 ± 0.32%，SO₄^2?的平均去除率为100%。平均Cl^?富集率为35.5 ± 5.15%，平均渗透通量为3.64 ± 0.13 L/m² h，表明RSM是优化反渗透海水淡化技术的有效工具。此外，清洗后的反渗透膜平均回收渗透通量为86.01 ± 2.66%，证明了其有效性。