مجله آب و فاضلاب

مجله آب و فاضلاب

بهینه‌سازی فرایند انعقاد و لخته سازی در حذف کدورت پساب برج خنک‌کننده تحت شرایط آزمایشگاهی (مطالعه موردی شرکت پتروپالایش کنگان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی شیراز
2 دانشکده شیمی، دانشگاه صنعتی شیراز
10.22093/wwj.2026.584406.3557
چکیده
پساب برج‌ های خنک‌ کننده در صنایع پتروشیمی حاوی مقادیر قابل توجهی آهن، فسفات و ذرات معلق است که باعث تشکیل پسابی با کدورت بالا در کف حوضچه برج های خنک کننده می گردد. تخلیه مستقیم این پساب به محیط زیست یا بازچرخش آن در سیکل برج خنک‌ کننده بدون تصفیه مناسب، مشکلات عملیاتی و زیست‌ محیطی متعددی را ایجاد می‌کند. در این پژوهش مطالعه موردی تصفیه شیمیایی پساب برج ‌های خنک‌ کننده شرکت پتروپالایش کنگان با استفاده از سه منعقدکننده رایج آلوم، کلروفریک و پلی آلومینیوم کلراید (PAC) مورد بررسی قرار می گیرد. اثر متغیرهای pH در سه سطح ۵ ، ۷ و ۹ ، غلظت منعقد کننده در پنج سطح بین غلظت های ۱۰ تا ۳۰۰ پی‌پی‌ام و زمان ماند در سه سطح ۵، ۱5 و ۲۵ دقیقه بر کاهش میزان کدورت در مجموع 135 آزمون جار و با استفاده از طراحی آزمایش به روش دی ‌اپتیمال در نرم‌افزار Design-Expert مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که PAC در pH اسیدی و خنثی بهترین عملکرد را داشته و بیشترین کاهش میزان کدورت در شرایط بهینه pH برابر ۵، غلظت ۵/۵۵ پی ‌پی ‌ام و زمان ۲۵ دقیقه حاصل می شود. آلوم نیز در شرایط بهینه pH برابر ۵، غلظت 5/63 پی‌پی‌ام و زمان ۲۵ دقیقه عملکرد مناسبی دارد. در مقابل ، کلروفریک در بازه زمانی ۲۵ دقیقه کارایی لازم را نشان نمی دهد و در برخی شرایط حتی باعث افزایش میزان کدورت نیز می شود. در نهایت پلی‌آلومینیوم کلراید به عنوان منعقد کننده بهینه از نظر مصرف حجم ماده منعقد کننده، راندمان حذف میزان کدورت و سازگاری با محیط‌هایی با pH های مختلف پیشنهاد می شود. این پژوهش می‌تواند مبنای عملی برای طراحی واحد تصفیه پساب در صنایع پتروشیمی قرار گیرد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Optimization of the Coagulation and Flocculation Process in Turbidity Removal of Cooling Tower Wastewater under Laboratory Conditions (Case Study: Kangan Petrorefining Company)

نویسندگان English

Majid Darbandi 1
Mohsen Sorouri 2
Fatemeh Sabzi 2
1 Department of Chemical Engineering, Shiraz University of Technology
2 Department of Chemistry, Shiraz University of Technology
چکیده English

Cooling tower effluent in petrochemical industries contains significant amounts of iron, phosphate, and suspended particles, which causes the formation of highly turbid effluent at the bottom of the cooling tower basin. Direct discharge of this effluent to the environment or its recycling in the cooling tower cycle without proper treatment creates numerous operational and environmental problems. In this study, the chemical treatment of cooling tower effluent from Kangan Petrorefining Company is investigated using three common coagulants including ferric chloride, alum, and polyaluminium chloride (PAC). The effect of pH variation at three levels of 5, 7, and 9, coagulant concentration at five levels between 10 to 300 ppm, and retention time at three levels of 5, 10, and 25 minutes on turbidity reduction is analyzed using the D-Optimal experimental design method in Design-Expert software version 11. A total of 135 jar test were conducted. The results show that PAC has the best performance in the acidic and neutral pH. The greatest turbidity reduction is achieved in the optimal conditions of pH equals to 5, concentration of 55.5 ppm and the retention time of 25 minutes. Alum also performs well in the optimal conditions of pH equals to 5, concentration of 63.5 ppm and retention time of 25 minutes. In contrast, ferric chloride does not show the required efficiency within a retention time of 25 minutes and in some cases even increases the turbidity. Finally, PAC is suggested as the optimal coagulant in terms of coagulant volume consumption, turbidity removal efficiency, and also the compatibility with environments with different pH values. This research can serve as a practical basis for designing wastewater treatment units in petrochemical industries.

کلیدواژه‌ها English

Chemical coagulation
Wastewater treatment
Turbidity
Cooling tower
Poly Aluminium Chloride

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 18 آبان 1405