حذف ترکیبات هیدروکربنی از پساب صنعتی به روش تلفیقی جذب سطحی و نانوفیلتراسیون

در سال‌های اخیر با افزایش ناگهانی قیمت آب، بسیاری از صنایع تصمیم به تصفیه پساب تولیدی خود و استفاده مجدد از این آب گرفتند. برای تصفیه پساب تولیدی شرکت پالایش نفت آبادان و تبدیل آن به آب قابل‌استفاده در این مجتمع صنعتی، نیاز به تصفیه غشایی نانوفیلتراسیون و یا فرایندهای پیشرفته‌تر است. غشای نانوفیلتراسیون محدودیت وجود ترکیبات هیدروکربنی در خوراک ورودی خود، به مقدار حداکثر 3 میلی‌گرم در لیتر را دارد، ولی پساب استفاده شده در این پژوهش، مقدار 5/1 میلی‌گرم در لیتر ترکیبات هیدروکربنی داشت. در این پژوهش، ابتدا توسط جاذب آنتراسیت در بستر ثابت فرایند پیش‌تصفیه انجام شد و متغیرهای فرایند جذب شامل دبی راکتور، زمان سرویس‌دهی جاذب و ph برای حداکثرسازی مقدار جذب بهینه شدند. مقدار بهینه دبی راکتور 8/48 لیتر بر دقیقه، زمان 92/9 دقیقه، ph معادل 6/36 و بیشترین درصد حذف هیدروکربن 57/62 درصد به‌دست آمد. خروجی مرحله جذب، مقدار 2/16 میلی‌گرم در لیتر ترکیبات هیدروکربنی داشت که به‌عنوان خوراک فرایند نانوفیلتراسیون در نظر گرفته شد. مدول استفاده شده در این فرایند از نوع دیسکی و جنس غشا پلی‌آمید بود. در فرایند نانوفیلتراسیون مقدار بهینه متغیر فشار9/58 بار گیج، دما 18/04 درجه سلسیوس، ph معادل 4/62 و بیشترین درصد حذف 81/35 درصد به‌دست آمد. تلفیق دو فرایند جذب و نانوفیلتراسیون توانستند در خروجی مرحله نانوفیلتراسیون آبی با مقدار 0/4 میلی‌گرم در لیتر ترکیبات هیدروکربنی تولید کنند که این آب قابلیت استفاده در چندین شبکه داخلی پالایشگاه را داشته باشد. هر فرایند سه متغیر داشت که هر متغیر در 5 سطح بررسی شد و تعداد آزمایش‌ها در هر مرحله 20 عدد بود و نیز بهینه‌سازی متغیرها در تمام مراحل با استفاده از نرم‌افزار design expert به روش سطح پاسخ بر پایه اصول طرح مرکب مرکزی برای طراحی داده‌ها، مدل ریاضی و بهینه‌سازی استفاده شد.

removal of hydrocarbon compounds from industrial wastewater by combined adsorption and nanofiltration method

in recent years, with the sudden rise in water prices, many industries have decided to treat their effluent and reuse this water. in order to treat the wastewater produced by abadan oil refining company and turn it into water that can be used in this industrial, nanofiltration membrane treatment or more advanced processes are necessary. the nanofiltration membrane has a limit of hydrocarbon compounds in its input feed up to a maximum amount of 3 mg/l, but the effluent used in this research contains 5.1 mg/l of hydrocarbons. in this research, the pre-treatment process was done by anthracite adsorbent in a fixed bed, and the variables of the adsorption process, including reactor flow rate, adsorbent service time, and ph were optimized to maximize the amount of adsorption. the optimum flow rate of the reactor is 8.48 l/min, time 92.9 minutes, ph: 6.36 and the highest percentage of hydrocarbon removal is 57.62%. the output of the adsorption process is 2.16 mg/l of hydrocarbon compounds, which is considered as the feed of the nanofiltration process. the module used in this process is disk type and polyamide membrane. in the nanofiltration process, the optimal value of the variable pressure was 9.58 barg, temperature was 18.04 °c, ph: 4.62 and the highest removal percentage was 81.35%. combining the two processes of adsorption and nanofiltration, they were able to produce hydrocarbon compounds at the output of the aqueous nanofiltration stage with a value of 0.4 mg/l, which can be used in several internal networks of the refinery. each process has three variables,  each of which is examined in 5 levels and the number of experiments in each step is 20 and the optimization of variables in all stages using design expert software using the response surface methodology based on the principles of central composite design mathematical model and optimization have been used for data design.