بررسی تصفیه پذیری فاضلاب پالایشگاه نفت با استفاده از بیوراکتور غشایی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده فنی و مهندسی،دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست

2 پژوهشگاه صنعت نفت، پژوهشکده علوم و تکنولوژی پلیمر

3 پژوهشگاه صنعت نفت، پژوهشکده حفاظت صنعتی و محیط زیست، واحد تصفیه و بازیافت آب

چکیده

هدف از این تحقیق، مطالعه امکان‌سنجی تصفیه‌پذیری فاضلاب‌های پالایشگاهی با بیوراکتور غشایی به منظور دست‌یابی به استانداردهای تخلیه و استفاده کشاورزی و در نتیجه کاهش مشکلات زیست محیطی ناشی از تخلیه فاضلاب‌های نفتی و مشکلات عملیاتی فرایند لجن فعال متعارف می‌باشد. برای این منظور یک پایلوت در مقیاس نیمه صنعتی ساخته و از پسآب خروجی واحد شناورسازی با هوای محلول تصفیه‌خانه پالایشگاه تهران به عنوان خوراک استفاده شد. سامانه غشایی مورد استفاده، یک مدول غشایی ساخته شده از 56 غشای اولترافیلتر صفحه‌ای از جنس پلی اتر سولفون بود که در درون بیوراکتور غوطه‌ور شد. درصد حذف پارامترهای مورد نظر نسبت به زمان مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات در سه شار و سه زمان ماند هیدرولیکی متفاوت انجام گرفت. در مرحله دوم آزمایش و با زمان ماند هیدرولیکی 87/15 ساعت، نتایج بهتری نسبت به مراحل دیگر به دست آمد. متوسط درصد حذف پارامترهای TSS ،TOC ،BOD5 ،COD، نفت و چربی و رنگ و مورد در این مرحله به ترتیب برابر 32/97% 58/92%، 36/96%، 99/99%، 18/99% و 58/95% بود. نتایج به دست آمده در همه مراحل بیان‌گر کیفیت مناسب پسآب تصفیه شده برای استفاده کشاورزی و یا تخلیه به آب‌های سطحی است. با افزایش غلظت MLSS از mg/L 6000 در ابتدای راه‌اندازی سامانه به mg/L 9900 در انتهای آزمایش، راندمان حذف از 00/86% به 32/97% در مرحله دوم و 22/95% در مرحله سوم تغییر کرد. نتایج حاکی از امکان‌پذیری تصفیه فاضلاب پالایشگاه نفت با این روش بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Oil Refinery Wastewater Treatment Using a Submerged Membrane Bioreactor

نویسندگان [English]

  • Hedyeh Shirvani 1
  • Hossein Ganjidoust 1
  • Mahmoud Hemmati 2
  • Rada Zarasvand Asadi 3
1 Department of Civil and Environmental Engineering, Engineering Faculty, Tarbiat Modares University
2 Polymer Science and Technology Division, Research Institute of Petroleum Industry (RIPI)
3 Industrial and Environmental Protection Division, Research Institute of Petroleum Industry (RIPI)
چکیده [English]

The objective of this study was to evaluate the feasibility of treating refinery wastewater to meet the applicable discharge limits and agriculture use standard consistently using membrane bioreactor (MBR) technology to reduce either the environmental impacts of refinery waste water discharge or operational problems of common activated sludge process (ASP). A pilot scale submerged membrane bioreactor with a membrane module that consists of 56 flat sheet poly (ether sulfone) (PES) ultra filter membranes was used in this study. The effluent of the dissolved air floatation (DAF) unit from wastewater treatment plant of Tehran refinery was used as a feed. Trials on different membrane fluxes and hydraulic retention time (HRT) were conducted. The results have shown that the hydraulic retention time of 15.87 (hr) was more applicable. The percentage removal of COD, BOD5, TOC, Oil and grease, TSS, and color was 97.32, 92.58, 96.36, 99.18, 99.99, and 95.58 respectively. The results showed that the quality of the product consistently met the requirement for agriculture use and discharge to the surface water. Due to an increase in mixed liquor suspended solids concentration from 6000 mg/l to 9900 mg/l at the end of experiments, the removal rate was increased from 86.00% at the first stage to 97.32% and 95.22% at the second and third stage respectively. It was concluded that it was feasible to treat the wastewater using SMBR technology.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Submerged Membrane Bioreactor
  • Ultrafiltration Membrane
  • Activated Sludge
  • Refinery Wastewater
مراجع

[1]. Ford D., “Technologies for Removal of Hydrocarbons from Surface and Ground water Sources”, In Oil in Fresh Water: Chemistry, Biology and countermeasure Technology, New York, Pergamon Press,. pp. 413-430,1978.

[2]. IOGCC and ALL., A Guide to Practical Management of Produced Water from Onshore Oil and Gas Operations in the United States, prepared for U.S. Department of Energy, National Energy Technology Laboratory, by the Interstate Oil and Gas Compact Commission and ALL Consulting, October, 2006.

[3]. Rhee C. H., Martyn P. C. and Kremer J. G., “Removal of oil and grease in the hydrocarbon peocessing indus try”, The Proceeding of the 42nd Purdue Univesity Industrial Waste Conference, pp. 143-150, 1987.

[4]. رنلدز ت. د. و ریچاردز پ. ا.، ترجمه: ترکیان ا. و مردان س.، شرکت شهرک‌های صنعتی تهران، واحدهای عملیاتی و فرایندی در مهندسی محیط زیست، جلد دوم، 1379.

[5]. توفیقی ه. و مردان س.، آشنایی با سامانه لجن فعال با رشد چسبیده ثابت در تصفیه فاضلاب‌های صنعتی، سازمان صنایع کوچک و شهرک‌های صنعتی ایران، صفحات19-12، 1386.

[6]. Takht Ravanchi M., Kaghazchi T. and Kargari A., “Application of membrane separation processes in petrochemical industry: a review”, Desalination, Vol. 235, pp.199–244, 2009.

[7]. Lesjan B., Introducing the MBR technology and the euorpean market, Membrane technologies for alternative water resources, Workshop, Thessaloniki, Greece, 2009.

[8]. Stephenson T., Brindle K., Judd S. and Jefferson P., Membrane Bioreactors for Wastewater Treatment, International water Assosiation, London, 2000.

[9]. Lin S. H. and Lan W. J., “Waste Oil/Water Emulsion Treatment by Membrane Process”, Journal of Hazardous Materials, Vol. 59, Nos. 2-3, pp.189-199, 1998.

[10]. وثوقی م.، مصلحی مصلح آبادی پ.، کاربرد فناوری بیوراکتورهای غشایی در تصفیه فاضلاب‌های نفتی- نهمین کنگره ملی مهندسی شیمی ایران- دانشگاه علم و صنعت ایران- آذرماه 1383.

[11]. Scholz W. and Fochts W., “Treatment of oil Contaminated Wastewater in a Membrane Bioreactor”, Journal of water Researches, Vol. 34, No. 14, pp. 3621-3629, 2002.

[12]. Qin J., Htun Oo M., Tao G. and Kiran A. K., “FeasibiLy study on petrochemical wastewater treatment and reuse using submerged MBR”, Journal of Membrane Science, Vol. 293, pp. 161–166, 2007.

[13]. Lesage N., Sperandio M. and Cabassud C., “Study of a hybrid process: Adsorption on activated carbon/membrane bioreactor for the treatment of an industrial wastewater”, Chemical Engineering and Processing, Vol.47, pp. 303–307, 2008.

[14]. Till S. and Mallia H., Membrane bioreactors: wastewater treatment applications to achieve high quality effluent, 64th Annual Water Industry Engineers and Operators Conference,2001.