بررسي كارايي فرايند ازن زني در حذف كل هيدروكربن هاي نفتي از نفتاب

Investigation of the Ozonation Process Efficiency in Total Petroleum Hydrocarbons Removal from Produced Waters

مقدمه: توليد مقادير زياد نفتاب در كشورهاي نفت خيزي همانند ايران از معضلات مهم زيست محيطي مي‌ باشد كه بدليل داشتن مقادير بالايي از آلودگي (هيدروكربن‌هاي آليفاتيك و آروماتيك) لزوم تصفيه و مديريت آن كاملاً مشهود است. از آنجا كه نفتاب حاوي مقادير زيادي تركيبات ديرتجزيه مي‌باشد امروزه با استفاده از روش‌هاي شيميايي به عنوان پيش تصفيه سيستم‌هاي ارزانتر براي تبديل اوليه تركيبات مقاوم به تركيبات قائل تجزيه مياني به دليل كاهش قائل ملاحظه در هزينه‌هاي بهره برداري داراي طرفداران زيادي مي‌باشد.در اين پژوهش راندمان حذف هيدروكربن‌هاي نفتي از نفتاب توسط فرايند شيميايي ازن زني بررسي شده است. روش كار: مطالعه تجربي حاضر در مقياس آزمايشگاهي در يك راكتور ايمپينجر انجام گرديد. تأثير عوامل مؤثر شامل زمان ازن زني (10 تا40 دقيقه)، pH (6 to 12)، دوز ازن (mg/min10-1) و غلظت ( 0.5 - 1.5g/l) بر راندمان حذف TPH مورد بررسي قرار گرفت. تعداد 30 نمونه با استفاده از روش طراحي مركب مركزي در نظر گرفته شد و نتايج توسط روش سطح پاسخ و با استفاده از نرم افزار Design Expert7 و آزمون‌هاي آماري آناليز واريانس و رگرسيون مورد ارزيابي قرار گرفت. يافته‌ها: نتايج حاكي از آن بود كه در شرايط بهينه راندمان حذف TPH73/3 درصد بوده و و آزمون آناليز واريانس و رگرسيون نشان داد مدل برازش شده تطابق بالايي با نتايج آزمايشگاهي دارد. نتيجه‌گيري: اين مطالعه نشان داد كه فرايند ازن زني مي‌تواند به عنوان يك تكنيك مناسب و مؤثر در تصفيه نفتاب‌ها بكار گرفته شود.

Introduction: : Large amounts of oilfield water production in oil reserves of countries, such as Iran, is one of the most important environmental predicaments, and since this water contains large quantities of pollutants (aliphatic and aromatic hydrocarbons), its treatment is necessity. The produced waters contain great amounts of refractory substances. Nowadays, using chemical methods for pretreatments and primary conversion of resistant compounds to degradable compounds is more acceptable due to significant lower operational costs. The aim of this study was to survey the efficiency of ozone oxidant removal of oil hydrocarbons of water. Methods: This experimental study was done in an impinger reactor in a laboratory scale. The impact of effective variables including reaction time (10 to 40 minutes), pH (6 to 12), ozone concentration (1 to 10 mg/minute) and initial total petroleum hydrocarbons concentration (0.5 to 1.5g/l) on TPH removal efficiency was studied. Thirty samples were taken with regards to the Central Composite Design (CCD) and results were analyzed by Response Surface Methodology (RSM) and Design Expert 7 software and statistical tests including an analysis of variance and regression. Results: Results showed that under optimized conditions, total petroleum hydrocarbons removal efficiency was 73.3% according to statistical tests (ANOVA and regression) and showed that the model had a high accordance with lab results. Conclusions: This study showed that ozonation process is an efficient way for removing total petroleum hydrocarbons from produced waters.