探索新型磁性纳米复合材料凝固剂的利用,用于先进的钻井废水处理和优化
Behrad Shadan1, Reza Gharibshahi1, Arezou Jafari2
1Faculty of Chemical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran.
Scientific reports
|August 17, 2025
概括
这项研究引入了磁纳米复合材料 (MNC),用于有效的钻井废水处理,增强污染物去除. 这种新的方法利用磁纳米粒子 (MNP) 与聚化 (PAC) 和聚烯胺 (PAM) 进行可持续的水资源管理.
科学领域:
- 环境科学与工程环境科学与工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 水处理技术水处理技术
背景情况:
- 有效的废水管理对于淡水保护至关重要.
- 传统的凝血-花过程通常使用聚化 (PAC) 和聚烯胺 (PAM).
- 将磁性特性集成到吸附剂中,为再生处理解决方案提供了潜力.
研究的目的:
- 探索磁纳米复合材料 (MNC) 处理钻井废水的新型应用.
- 调查MNC对总溶解固体 (TDS),总悬浮固体 (TSS) 和度减少率 (TRR) 的影响.
- 通过将磁纳米粒子 (MNPs) 纳入PAC和PAM来开发和优化再生凝固剂.
主要方法:
- 使用预混合组合方法将磁纳米粒子 (MNP) 纳入聚化 (PAC) 和聚烯胺 (PAM) 结构中.
- 用中央复合设计的参数研究和响应表面方法来分析处理效率.
- 开发了数值模型,以了解MNP度对去除效率的复杂相互作用和影响.
主要成果:
- MNP度显著影响了TDS移除,TSS移除和TRR,其磁性特性提高了性能.
- 确定了TDS去除 (PAC-MNP相互作用) 和快速沉积 (MNP-PAM集群形成) 的独特机制.
- 在最佳条件下,使用特定度的PAC,PAM和MNP,实现了61.97%的TDS去除,79.00%的TSS去除和5.03 NTU/分钟TRR.
结论:
- 开发的磁纳米复合材料 (MNC) 为钻井废水处理提供了有效和潜在的再生解决方案.
- 该研究强调了MNP与PAC和PAM在改善水质参数方面的协同效应.
- 这些发现支持这种新的回收,再利用和释放经过处理的废水方法的实际应用.
