عنوان پایان‌نامه
بررسی اثر حضور فنل و هیدرو کربن هایدر تصفیه پساب نمکی واحدالفینبا رویکرد استفاده از بیوراکتور غشایی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 943.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 44931
- تاریخ دفاع
- ۱۱ اسفند ۱۳۸۸
- دانشجو
- محمد عسکریان
- استاد راهنما
- محمدرضا مهرنیا, محمدحسین صراف زاده
- چکیده
- هدف از این تحقیق بررسی اثر حضور فنل در تصفیه پساب نمکی واحد الفین می¬باشد. واحد الفین یکی از مهم¬ترین واحد-های تولیدی صنایع پتروشیمی است که تأمین کننده خوراک اصلی واحد های پلیمری این صنایع می باشد. در میان واحدهای تولید پتروشیمی، پساب واحد الفین از نظر ایجاد آلایندگی سهم عمده ای دارد. در حال حاضر واحد الفین عمده¬ترین بخش محصولات پتروشیمی، چیزی در حدود 38 درصد ظرفیت کل محصولات را تشکیل می‌دهد و از طرفی پساب حاصل از این واحد حاوی مقادیر قابل توجه ترکیبات آلی سمی و سرسخت از جمله هیدروکربن¬ها، فنل و درصد بالایی از نمک‌های سولفات محلول و مقادیر بالاتر از حد استاندارد COD و BOD می‌باشد. در این پروژه پساب سنتزی خروجی از بخش اکسیداسیون و خنثی سازی تصفیه¬خانه واحد الفین به عنوان خوراک ورودی به تانک بیوراکتور غشایی با COD معادل 500 میلی¬گرم بر لیتر تهیه و برای یک سری از آزمایش¬ها مورد استفاده قرار گرفت. با توجه به عملکرد بسیار مناسب سامانه مورد استفاده در این پروژه، COD خوراک ورودی در آزمایش¬های دیگر تا حدود 6000 میلی-گرم بر لیتر افزایش یافت. در این تحقیق در مقیاس آزمایشگاهی از چهار بیوراکتور غشایی غوطه¬ور به صورت موازی به منظور ایجاد شرایط یکسان عملیاتی استفاده شده است. سامانه غشایی مورد استفاده برای هر بیوراکتور یک ماژول غشایی مدور از جنس تفلون با قابلیت تعویض غشای صفحه¬ای ساخته و به منظور برقرای جریان، اختلاف فشار ثابت و یکسان 8/0 بار توسط پمپ خلأ در دو طرف غشاها اعمال شد. در آزمایش¬های نخست، اثر افزایش میزان COD ورودی به بیوراکتور تا مقدار 5 گرم بر لیتر، همچنین اثر حضور نمک سولفات سدیم بر عملکرد لجن فعال مطالعه شد. بررسی این آزمایش¬ها نشان داد که به ازاء همه CODهای ورودی به بیوراکتور، بیش از 90 درصد حذف فنل در 10 ساعت اولیه و بیش از 98 درصد حذف فنل و COD در 24 ساعت اول شروع آزمایش رخ می¬دهد و غلظت 5 گرم بر لیتر از نمک سولفات سدیم نیز اثر بازدارنگی بر حذف در 24 ساعت اول ندارد. همچنین برای COD ورودی 5 گرم بر لیتر، راندمان حذف فنل در دو ساعت اول 80 درصد است. ضمن اینکه حضور نمک به غلظت 10 گرم بر لیتر، سرعت حذف فنل را کاهش داده، با این حال پس از گذشت 15 ساعت از شروع آزمایش 80 درصد غلظت اولیه حذف شده است. همچنین حضور نمک باعث می¬شود تغییرات MLSS در مقایسه با آزمایشی که در عدم حضور نمک انجام شده، کاهش قابل ملاحظه¬ای نداشته و بلکه در بعضی نقاط نیز افزایش یابد. برای بررسی اثر حضور غلظت¬های متفاوت روغن در تصفیه، نیز آزمایش¬های دیگری طراحی و انجام شدند. نتایج این آزمایش¬ها نشان داد که در 8 ساعت اولیه شروع واکنش در حالتی که تنها منبع کربن موجود در راکتور فنل است، بیش از 90 درصد، و در حالتی که علاوه بر فنل، 1000 ppm روغن نیز به عنوان منبع کربن (البته یک منبع کربن دیر هضم که در واقع یک عامل بازدارنده است) به صورت پیوسته به سیستم تزریق می¬شود، پس از گذشت 8 ساعت بیش از 75 درصد حذف اتفاق می¬افتد. همچنین در آزمایشی که به منظور تعیین سهم پدیده¬های فیزیکی از قبیل تبخیر سطحی در حذف فنل انجام شد، کاهش غلظت فنل در مدت 24 ساعت در بیوراکتوری که در آن میکروارگانیزم وجود نداشت، اما در شرایط عملیاتی مشابه بیوراکتور با لجن فعال هوادهی می¬شد، تنها 20 ppm بود، در حالی که در راکتور دیگر کاهش غلظت فنل در حدود 450 ppm بود که این بدان معناست که سهم تبخیر سطحی نسبت به تجزیه بیولوژیک در تجزیه فنل ناچیز است.
- Abstract
- This work aimed to study the effect of presence of phenol in treatment of olefin plant wastewater. Olefin unit is one of the most important production units of petrochemical industry. Currently, Olefin Unit produces 38 percent of total petrochemical products and its effluent, contains considerable amounts of toxic and hard biodegradable organic compounds such as hydrocarbons, phenol and high concentration of soluble sulfate, COD and BOD. The wastewater of oxidation and neutralization section of olefin plant was considered as the input feed of the bioreactor tank and because of the proper performance of the system used in this project, COD of the synthetic feed increased from 0.5 to about 6 g/L. In this study, four laboratory scale immersed membrane bioreactors at the same operational conditions, were used in parallel. The circular module was made of Teflon. To establish the flow, the same and constant pressure of 0.8 bar on both sides of the membranes, a vacuum pump was applied. In the first experiments, the effect of increasing the input COD up to 5 g/L and the presence of salt on the activated sludge function was studied. The results showed that for all influent COD of bioreactors, more than 90 percent of phenol removed in the first 10 hours and more than 98 percent of phenol and COD removed in the first 24 hours of testing. Also the concentration of 5 g/L of sodium sulfate has no inhibitory effect on removal at the end of the first day. In addition, for input COD of 5 g/L, the efficiency of phenol removal in the first two hours was 80 percent. While the presence of a concentration of 10 g/L salt, phenol removal rate reduced, however, after 15 hours of test starting, 80 percent of initial concentration has been removed. The presence of salt in compared with the experiment conducted in absence of salt, causes no significant decrease in MLSS but also increases in some areas. In order to study the effect of different concentrations of hydrocarbons on treatment, some other experiments were designed and performed. The results showed that in the first 8 hours of reaction, in case that the only source of carbon in the reactor is phenol, more than 90 percent, and in case that in addition of phenol, 1000 ppm of hexadecane is used too, more than 75 percent removal occurs.
