Membraanvervuiling in produced water behandeling

‘Produced water’ is de grootste afvalstroom die vrijkomt bij olie- en gasproductie. Het is een complex mengsel van organische en inorganische stoffen, die in zowel opgeloste als gedispergeerde staat aanwezig zijn. Voordat dit water geloosd mag worden of gebruikt kan worden voor herinjectie of irrigatie, moet het behandeld worden.

De grootste uitdaging zijn de kleinste en meest stabiele oliedruppeltjes (<10 μm) in de emulsie. Membraantechnologie is in staat deze oliedruppeltjes te verwijderen, maar de membranen vervuilen snel. Dit project focust op het begrijpen van de onderliggende oorzaken van membraanvervuiling door de verschillende componenten in produced water.

Technologie

In plaats van het ontwikkelen van nieuwe membranen, focust dit project op het onderzoeken van membraan- en emulsie-eigenschappen. De interactie tussen het membraanoppervlak en de oliedruppels in het produced water spelen een rol in de stabiliteit van de emulsie en de efficiëntie van het membraan, en dus op de doeltreffendheid van deze technologie. Produced water is een ingewikkeld mengsel wat per dag en per oliebron kan verschillen in samenstelling, dus begrip van de invloed van verschillende componenten is essentieel voor het verbeteren van membraantechnologie voor produced water-behandeling.

Uitdaging

In dit project gebruiken we twee opstellingen parallel aan elkaar. In een flow cell onder een microscoop plaatsen we glazen plaatjes met bepaalde oppervlakte-eigenschappen en laten de emulsie erlangs stromen, om zo de interactie tussen oppervlak en oliedruppels direct te kunnen observeren. In de tweede opstelling meten we de fluxafname van membranen met dezelfde oppervlakte-eigenschappen, waardoor we kunnen waarnemen hoe sterk de vervuiling is. Door data van deze twee opstellingen te combineren kunnen we uitspraken doen over de onderliggende oorzaken van membraanvervuiling.

Oplossing

Met de inzichten verkregen door dit onderzoek kan er gerichter gewerkt worden aan een effectieve manier om produced water te behandelen met membranen.