Document
Adsorption of dissolved organics from oil wastewater on lipophilic activated carbons from date palm leaflets
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2017
Language
English
Subject
English abstract
Oil wastewater (OWW) is separated from oil during transport from the field to Mina Al Fahl for exportation. OWW is partially treated using gravity separation. Two samples of OWW were received from PDO (Mina Al Fahl), one after the gravity separation treatment called 'outlet' and one before that treatment called 'inlet' for treatment using adsorption. Activated carbon (AC) was prepared from date palm leaflets using phosphoric acid activation. AC was oxidized using nitric acid to produce oxidized activated carbon (OAC). OAC was functionalized via amide coupling to produce lipophilic activated carbons (LACs) using n-alkyl amine surfactants: n-ethyl amine (LACE), n-butyl amine (LACB) and n-octyl amine (LACO). AC possesses high surface area (361 m2/g). It possesses less carbon-oxygen functional groups on its surface with slightly higher mesoporosity. Upon oxidation and surface functionalization, the surface area tremendously decreased and microporosity diminished. Total organic carbon (TOC) and chemical oxygen demand (COD) of both samples were tested for their removal on the different carbons at different initial pH, time and carbon mass. pH 7, the pH of OWW, was selected for the removal of organics from OWW in kinetic and equilibrium studies. Equilibrium time was found to be ~ 10 hours for LACs, however for AC more than 24 hours was required for reaching equilibrium. Dissolved organics diffusion on LACs was faster than on AC. Adsorption data were found to follow the pseudo second order kinetic model. By increasing the amount of carbon mass, removal percentage of both TOC and COD for both samples of OWW has increased. The adsorption of TOC and COD follow the order: LACE > LACB > AC> LACO >OAC. As the n-alkyl chain increases the adsorption decreases and this is probably because the long chains attract each other and can be entangled together limiting the access for active sites on the surface. From this study, LACs, particularly with short immobilized n-alkyl chains, show better performance for dissolved organics removal than activated carbons.
Member of
Resource URL
Arabic abstract
إمتزاز المركبات العضوية الذائبة في مياه صرف النفط باستخدام الكربون المنشط
المحب للزيت المحضر من سعف النخيل
تتفصل بعض المياه من النفط الخام أثناء النقل غلي ميناء الفحل وتسمي مياه صرف النفط ويتم معالجة هذه المياه باستخدام فصل الجانبية ولكنه كفاءتها غير عالية. وفي هذه الدراسة تم استقبال عينتين من مياه صرف النفط من شركة تنمية نفط عمان (ميناء الفحل احداهما تمت معالجتها بقصل الجانبية وتسمي (ناتج والاخري لم تتم معالجتها وتسمي (داخل) وذلك لمعالجتها باستخدام تقنية الامتزاز. وتم تحضير الكربون النشط من سعف النخيل باستخدام تنشيط حمض الفوسفوريك. وتم أكسته باستخدام حمض النيتريك. وتم تحوير الكربون النشط الموكسد إلي كربون محب للزيت من خلال استخدام مواد أمينية نشطة سطحيا. أظهر الكربون النشط مساحة سطع عالية (361 جم) مع قليل من المجموعات الوظيفية على سطحه ومع وجود نسبة عالية نسبيا من المسامية واسعة التقوي. أظهرت الدراسة أيضا أن الأكسدة والتحرير السطحي أدي إلي إنخفاض مساحة السطح والمسامية ضيقة الثقوب. وتمت دراسة إزالة الكربون العضوي الكلي والمتطلب الأوكسيجيني الكيميائي عند ظروف مختلفة من الرقم الهيدروجيني ومدة الإمتزاز وكذا كتلة الكربون المستخدم. وتبين أن الرقم الهيدروجيني الأولي 7. 0 أنسب رقم هيدروجيني وهو الرقم الهيدروجيني المياه صرف النفط موضع الدراسة وذلك لعدم تغير الكمية المميزة لكل من الكربون النشط والكربون المحب للزيت. وتبين من الدراسة الكينيتيكية أن الاتزان يتم الوصول إليه في غضون 10ساعات باستخدام الكربون المحب للزيت ولكنه يحتاج اكثر من 24 ساعة في حالة الكربون النشط. وتبين وجود انتشار أسرع للزيت الذائب علي سطح الكربون المحب للزيت من الكربون النشط. وبينت الدراسة أيضا أن النتائج الكينيتيكية تتبع معادلة شبيه الرتبة التانية. وتزداد إزالة كل من الكربون العضوي الكلي والمتطلب الأوكسيجيني الكيميائي مع زيادة كمية الكربون المستخدم وتتبع قدرة الامتزاز الترتيب التالي: المحبه للزيت المحور بإيثيل امين > المحب للزيت المحور بنيوتايل امين > الكربون النشط المحبة الزيت المحور بأوكتايل امین > الكربون المؤكسد. وتبين أيضا أنه كلما زاد طول سلسلة الألكيل فإن ذلك يؤدي إلي قلة إزالة الزيت الذائب في الماء نتيجة لأن هذه السلاسل الطويلة تتجاذب مع بعضها وتحد من دخول بقايا الزيت إلى بعض المراكز النشطة على السطح. ومن هذه الدراسة قد تبين أن الكربون المحب للزيت يعتبر جيدا جدا لإزالة الزيت الذائب من المياه عن طريق الكربون المنشط.
المحب للزيت المحضر من سعف النخيل
تتفصل بعض المياه من النفط الخام أثناء النقل غلي ميناء الفحل وتسمي مياه صرف النفط ويتم معالجة هذه المياه باستخدام فصل الجانبية ولكنه كفاءتها غير عالية. وفي هذه الدراسة تم استقبال عينتين من مياه صرف النفط من شركة تنمية نفط عمان (ميناء الفحل احداهما تمت معالجتها بقصل الجانبية وتسمي (ناتج والاخري لم تتم معالجتها وتسمي (داخل) وذلك لمعالجتها باستخدام تقنية الامتزاز. وتم تحضير الكربون النشط من سعف النخيل باستخدام تنشيط حمض الفوسفوريك. وتم أكسته باستخدام حمض النيتريك. وتم تحوير الكربون النشط الموكسد إلي كربون محب للزيت من خلال استخدام مواد أمينية نشطة سطحيا. أظهر الكربون النشط مساحة سطع عالية (361 جم) مع قليل من المجموعات الوظيفية على سطحه ومع وجود نسبة عالية نسبيا من المسامية واسعة التقوي. أظهرت الدراسة أيضا أن الأكسدة والتحرير السطحي أدي إلي إنخفاض مساحة السطح والمسامية ضيقة الثقوب. وتمت دراسة إزالة الكربون العضوي الكلي والمتطلب الأوكسيجيني الكيميائي عند ظروف مختلفة من الرقم الهيدروجيني ومدة الإمتزاز وكذا كتلة الكربون المستخدم. وتبين أن الرقم الهيدروجيني الأولي 7. 0 أنسب رقم هيدروجيني وهو الرقم الهيدروجيني المياه صرف النفط موضع الدراسة وذلك لعدم تغير الكمية المميزة لكل من الكربون النشط والكربون المحب للزيت. وتبين من الدراسة الكينيتيكية أن الاتزان يتم الوصول إليه في غضون 10ساعات باستخدام الكربون المحب للزيت ولكنه يحتاج اكثر من 24 ساعة في حالة الكربون النشط. وتبين وجود انتشار أسرع للزيت الذائب علي سطح الكربون المحب للزيت من الكربون النشط. وبينت الدراسة أيضا أن النتائج الكينيتيكية تتبع معادلة شبيه الرتبة التانية. وتزداد إزالة كل من الكربون العضوي الكلي والمتطلب الأوكسيجيني الكيميائي مع زيادة كمية الكربون المستخدم وتتبع قدرة الامتزاز الترتيب التالي: المحبه للزيت المحور بإيثيل امين > المحب للزيت المحور بنيوتايل امين > الكربون النشط المحبة الزيت المحور بأوكتايل امین > الكربون المؤكسد. وتبين أيضا أنه كلما زاد طول سلسلة الألكيل فإن ذلك يؤدي إلي قلة إزالة الزيت الذائب في الماء نتيجة لأن هذه السلاسل الطويلة تتجاذب مع بعضها وتحد من دخول بقايا الزيت إلى بعض المراكز النشطة على السطح. ومن هذه الدراسة قد تبين أن الكربون المحب للزيت يعتبر جيدا جدا لإزالة الزيت الذائب من المياه عن طريق الكربون المنشط.
Category
Theses and Dissertations
File size
3.88 MB
0
0
