Efterfrågan på rent och säkert vatten har ökat snabbt med ökande industri och befolkning. Där oljeförorening från transport har blivit ett ökande problem och ytvattnets försämrade kvalitet. Därför har nya tekniker för att rengöra och säkerställa dricksvatten betonats för att möta framtida vattenbehov och för att säkerställa god och säker vattenkvalitet. En av dessa nya tekniker är membran. Detta projekt syftar till att titta på ett specifikt nano membran och dess förmåga att hantera kolväten från oljespill i Mälaren. På grund av utspädning i sjön bör koncentrationen inte överstiga 100 μg /L, därför undersöker projektet endast låga koncentrationer av WAF. 

SECA-direktivet genomfördes i norra Europa och Nordamerika 2015, som syftar till att minska miljö- och hälsorisken i den marina miljön. En viktig del av detta var att minska svavelhalten i marina bränslen. Detta lede till alternativa bränslen som kallas hybridbränslen som MGO, metanol och LNG. Som är en blandning av bränsle med låg svavelhalt och restbränslen. Dessa hybridbränslen fungerar inte på samma sätt som konventionella bränslen. När bränslet släpps ut i den marina miljön utsätts det för komplexa omvandlingar, även kända som väderförfaranden. Som ytterligare komplicerar bränslets sammansättning och skapar WAF.

För att undersöka om det specifika membranet kunde hantera WAF genomfördes ett experiment för att se hur membranet beter sig när man använder WAF och om fouling sker. Experimentet genomfördes med ett bänkmembran och testas därför endast i liten skala. För detta projekt användes IR-analys och luktanalys för att indikera om proverna innehöll kolväten. Men för ytterligare arbeten kan det vara fördelaktigt att använda GC som en analytisk metod. 

Permeatflödet minskade snabbt i början för att sedan bli konstant för alla koncentrationer och bränslen. Detta indikerar att foulingen av membranet sker ganska snabbt i början och att använda membranet under en längre tid leder inte leder till ytterligare fouling för dessa koncentrationer. För låga koncentrationer är foulingen reversibel eftersom den fungera på liknande nivåer före och efter WAF. För dessa koncentrationer, driftstid och rengöringsmetod påverkades inte membranets prestanda. Men vid långvarig användning kan kemisk rengöring leda till en minskning av membranets livslängd. Om ingen kylning genomfördes skulle permeatflödet öka med den ökande temperaturen men påverka inte permeatkvaliteten vid temperaturer under 40 grader.

För analysresultatet kunde IR inte detektera kolväten, detta har troligen att göra med de låga koncentrationerna och separationsmetoden. Andra studier har visat att det kan vara svårt att bestämma MGO efter 48 timmar eftersom det mestadels består av VOC. Luktanalysen kan användas för att upptäcka om det finns kolväten kvar i provet. Alla WAF för både MGO och RMD80 kunde detekteras. För retentatet kan det skilja sig mellan ingen lukt och svag lukt, vilket indikerar att kolväten tenderar att fästa till membranet. För permeatet kunde ingen lukt detekteras förutom ett prov med RMD80. Vilket förmodligen var ett smutsat prov. Eftersom enskilda kolväten inom TPH inte kunde identifieras är den kemiska sammansättningen okänd. Vilket begränsar förståelsen för de komplexa blandningarna. 

Retentatet med kolväten måste tas om hand innan det släpps tillbaka i Mälaren. Men eftersom det inte finns ett konstant flöde av kolväten i retentatet föredras en enkel lösning som kan hantera små koncentrationer av kolväten vid behov. Ett exempel på detta är ett aktivt kolfilter som kan regenereras och hanterar små oljedroppar, organisk förorening och läkemedelsrester.

The demand for clean and safe water has increased rapidly with increasing industry and population. Where oil contamination from transport has become an increasing problem and the deteriorating quality of the surface water. Therefore, new techniques to clean and ensure potable water has been emphasized to meet future water demand and to ensure good and safe water quality. One of these new techniques is membranes. This project aims at looking at a specific nanomembrane and its ability to handle hydrocarbons from oil spillage in lake Mälaren. Because of dilution in the lake, the concentration should not exceed 100 μg/L therefore the project only examines low concentration WAF (water accommodated fraction of petroleum-water). 

The SECA-directive was conducted in northern Europe and North America in 2015, that aims at reducing the environmental- and health risk in the marine environment. One major part of this was reducing the sulphur content in the used fuels. This lead to alternatives fuels called hybrid fuels as MGO (marine gasoil), methanol and LNG (liquefied natural gas). That is a mix of low sulphur content fuel with residual fuels. These hybrid fuels do not work the same way as conventional fuels. Once the fuel is released into the marine environment it is subjected to complex transformations also known as weathering processes. That further complex the composition of the fuel and creates WAF.

To investigate if the specific membrane could handle WAF an experiment was conducted to see how the membrane behave when operating WAF and if fouling occurs. The experiment was conducted with a bench-top membrane therefore it is only tested on small scale. For this project IR analysis and scent analysis was used to indicate if the samples contained hydrocarbons. But for further works, it may be advantageous to use GC as an analytic method. 

The permeate flux rapidly decreased, in the beginning, to then become quite constant for all of the concentrations and fuels. This indicates that the fouling of the membrane occurs quite quick in the beginning and using the membrane for an extended time does not lead to more fouling at these concentrations. For low concentrations, the fouling is reversible since it can operate at similar levels before and after the WAF. For these concentrations, operation time and cleaning method the performance of the membrane was not affected. But in the long term use, chemical cleaning can lead to a decrease in the lifespan of the membrane. If no cooling was conducted the permeate flux would increase with the increasing temperature, but would not affect the permeate quality for temperatures below 40 degrees.

For the analysis result IR could not detect hydrocarbons, this probably has to do with the low concentrations and the separation method. Other studies have shown that it can be hard to determine MGO after 48 hours since it is mostly composed of VOC. The scent analysis could be used to detect if there are hydrocarbons left in the sample. All the WAF for both MGO and RMD80 could be detected. For the retentate, it could differ between no odour and faint odour, which indicates that hydrocarbons tend to attach to the membrane. For the permeate, no odour could be detected except for one sample with RMD80. Which probably was a tainted sample. Since individual hydrocarbons within the TPH could not be identified the chemical composition is unknown. Which limits the understanding of the complex mixtures. 

The retentate with hydrocarbons needs to be taken care of before being let back into Mälaren. But since there is not a constant flow of hydrocarbons in the retentate a small solution is preferred that can handle small concentrations of hydrocarbons when needed. One example of this is an activated carbon filter that can be regenerated and handle small oil droplets, organic contamination and drug residues.