Petrol üretimi atıksularının membran biyoreaktör ile arıtılması
Treatment of wastewater from oil production by membrane bioreactor
Yazar: DEAA ALALİVİ
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA ASLAN
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Petrol üretimi ve rafineri endüstrisinde oluşan atıksular yüksek oranda tuz ve kirlilik içerirler. Petrol üretim sahasında çıkan su (OPW), petrol üretimi ve rafinerisi endüstrisindeki en büyük atıksu kaynağıdır. Yüksek hacim ve kirletici özelliklerinden dolayı küresel ölçekte çevre sorunlarına neden olabilir. Bu sular yüksek oranlı hidrokarbon kaynaklı veya petrolü çıkartmak için enjekte edilen su kaynaklıdır. Üretilen suyun karmaşık bileşimi nedeniyle bu tür atıksular, özellikle su kaynaklarında ve toprakta yüzey kirliliğine neden olabilir. Üretilen su ve rafineri atıksuyunun arıtımı geleneksel olarak fiziksel, kimyasal ve biyolojik arıtma prosesleri ile yapılmaktadır. Dünyada içme ve kullanma su kaynakları kıt olduğundan, petrol üretim sahası ve rafinerisinde meydana gelen atıksulaın yeniden kullanımı ve geri kazanılması büyük arz etmektedir. Bilinen klasik yöntemlerle bunların arıtılması ve kazanılması zor olmaktadır. Son yıllarda membran teknolojilerinin kullanımı üzerine yoğunlaşmıştır. Bu sistemlerin düşük alan ihtiyacı ve çamur hacmi, standartları sağlayacak kalitede çıkış suyu sağlaması gibi avantajlarına yanı sıra, membranların kirlenmesi, düşük akı ve membran maliyetleri gibi dezavantajları da vardır. Petrol üretimi atıksularının arıtılmasında membran biyoreaktörler ön arıtma ve /veya direkt arıtma yöntem olarak uygulanmaktadır. Bu çalışmada petrol üretimi sahasında oluşan atıksuların Hollow Fiber membran biyoreaktör ile arıtılabilirliği incelenmiştir. Sistem 70 gün boyunca işletilmiş ve verimi değerlendirilmiştir. KOİ, Toplam katı madde, Toplam azot, Toplam fosfor, Alkalinite ve iletkenlik gibi arıtma parametre analiz edilmiştir. Ayrıca akı ve trans membran basınçları ölçülmüştür. Sonuç, KOİ, katılar (TS, VSS, SS), TP, TN ve sülfat, ortalama giderim verimlilikleri sırasıyla %65, %65, %58, %73, %70, %50 ve %57 elde edilmiştir. Ayrıca, pH ve iletkenlik değerleri için sonuçlar sırasıyla (7.7-8,9), (75-96 μs/cm) aralığında ölçülmüştür. Çalışma ile kullanılan sistemin petrol üretimi atıksu arıtılmasında kullanabileceği belirlenmiştir.

Abstract:
Wastewater generated in oil production and refinery industries contains high levels of salt and pollution. Water from the oil production field (OPW) is the largest source of wastewater in the oil production and refinery industry. It can cause environmental problems on a global scale due to its high volume and pollutant properties. These waters are hydrocarbon origin and/or water that injected to extract oil. Due to the complex composition of the water produced, wastewater can cause surface pollution, in water resources and soil. The treatment of produced water and refinery wastewater is traditionally carried out by physical, chemical, and biological treatment processes. Since drinking and utility water resources are lack in the world, the reuse and recovery of the wastewater generated in the oil production field and refinery is of great importance. It is difficult to treat and recover them with known classical methods. In recent years, it has been focused on the use of membrane technologies. In addition to the advantages of these systems such as low space requirement and sludge volume, providing quality exit water to meet standards, these systems also have disadvantages such as contamination of the membranes, low flux, and membrane costs. In the treatment of oil production wastewater, membrane bioreactors are used as pre-treatment and / or direct treatment methods. In this study, the treatability of wastewater generated in the oil production field by the hollow fiber membrane bioreactor was investigated. The system has been operated for 70 days and its efficiency has been evaluated. Treatment parameters such as COD, Total solids, Total nitrogen, Total phosphorus, Alkalinity, and conductivity were analyzed. In addition, flux and transmembrane pressures were measured. Result, COD, TS, VSS, SS, TP, TN and sulphate, average removal efficiencies 65%, 65%, 58%, 73%, 70%, 50%, and 57% was obtained, respectively. Also, the results for pH and conductivity values were measured in the range of (7.7-8.9), (75-96 μs/cm), respectively. It has been determined that the system used can be used in petroleum production wastewater treatment.