Show simple item record

AdvisorAl-Ghouti, Mohammad
AuthorAlKaabi, Maryam Ali
Available date2016-12-14T11:04:02Z
Publication Date2016
URIhttp://hdl.handle.net/10576/5105
AbstractThe formation produced water from natural gas production process in the North field offshore considered largest volume of waste water in Qatar, which could be considered a potential benefits source for the industry as well as for other domestic uses if it was treated properly, taking in to consideration economical cost and conditions aspects. This project aims to study the physical and chemical characterizations of the produced water associated with natural gas from the North field, in the same time examine the removal of major inorganic and organic pollutants and heavy metals from the produced water by using different treatment method such as the use of sand filtration, activated carbon filtration and modified activated carbon filtration. Samples of produced water were collected from the North field offshore gas production platforms and analyzed to examine the physical and chemical characterizations of the produced water, the result were compared with the chemical composition of other field produced water, the concentration were within the range among other field except for sulfide and treatment chemical production (additive chemicals) concentrations. The average results briefly showing that, pH , COD, TOC, BOD, conductivity, sulfide, oil and grease (HEM) and total nitrogen parameters as follows: 4.43 , 10496.6 mg/l , 2405 mg/l , 1034 mg/l 7035 µs/cm ,326.3 mg/l ,40.5 mg/l, 47.4 mg/l respectively. Also the study includes other characterizations such as organic acids, phenolic, B.T.E.X, production Chemicals (Additive Chemicals), inorganic anions, metals and cations and the average values of the B.T.E.X (Benzene, Toluene, Ethyl Benzene and Xylene) were found as the following 11170 ppb, 278.1 ppb, 4648.6 ppb and 1156.8 ppb respectively. After the sand filtration (SF) the removal efficiency of the TSS , COD, acetate, propionate, corrosion inhibitor and TN (total nitrogen) parameters were the following 77.5% ,10.1%, 7.82 %, 4.5%, 94.1% and 63.7 % respectively. Meanwhile, the removal efficiency of the B.T.E.X (Benzene, Ethyl Benzene and Xylene) found as the follows: 93.14%, 99.8% and 96.7% except for Toluene was 27.6%. The highest removal efficiency for the metals and cations was for iron, chromium and manganese were as the follows 99.5%, 97.5% and 95.8% respectively. Activated carbon filtration was found to be more efficient to remove COD and TOC with 23.7% and 30.7% respectively among the three media. Regarding the removal efficiency of the Activated Carbon for the organic acid was the highest for the acetate and propionate with 83.6% and 88.7% respectively and for the inorganic ions- phosphate the removal efficiency was 94.9%. Also the AC showed removal for some metals such as zinc, copper, boron, nickel, iron and chromium and highest removal efficiency more than 97% for the all B.T.E.X compound except for the Ethyl benzene was 76.9%. Modified Activated Carbon was found to be more efficient to reduce the TOC with 31.1% whereas the COD concentration increased by 12.6%. MAC showed also removal efficiency for the inorganic ions phosphate and sulphate with 94.9 and 48.4% respectively. For the metals, MAC was more efficient than the AC to reduce the zinc, molybdenum and boron concentration and less efficient than AC to reduce copper and acetate (Organic acid), Regarding the B.T.E.X removal efficiency is similar to AC more than 98% except for the Ethyl benzene which was 92.3% higher than AC 76.9%.
Languageen
SubjectActivated carbon
SubjectModified activated carbon
SubjectProduced water
SubjectSand filtration
SubjectChemistry
SubjectEnvironmental science
TitleENHANCING PRODUCED WATER QUALITY USING MODIFIED ACTIVATED CARBON
TypeMaster Thesis
Alternative Abstractتشكل المياه المصاحبة والناتجة من عمليات إنتاج الغاز الطبيعي في حقل الشمال أكبر كميات المياه الصرف المهدرة في قطر، والتي يمكن اعتبار هذه المياه مصدرا مفيدا لصناعة أو لاستخدامات الأخرى كالري وغيرها إذا تم معالجتها بشكل صحيح مع الأخذ في الاعتبار جوانب تكلفة المعالجة. يهدف هذا المشروع إلى دراسة المواصفات الفيزيائية والكيميائية للمياه المصاحبة والناتجة من عمليات إنتاج الغاز الطبيعي من حقل الشمال في قطر، وفي نفس الوقت دراسة مدى إزالة الملوثات العضوية وغير العضوية الرئيسية والمعادن الثقيلة من المياه المنتجة باستخدام أساليب علاج مختلفة مثل استخدام الترشيح بالرمال و الترشيح بالكربون النشط و الترشيح بالكربون النشط المعدل . تم جمع عينات من المياه المصاحبة للغاز الطبيعي من منصات إنتاج الغاز البحرية في حقل الشمال وتم تحليلها لدراسة المواصفات الفيزيائية والكيميائية ، وتمت مقارنة هذه النتائج مع نتائج الدراسات اخرى سابقه سواءً للمياه المصاحبة للغاز الطبيعي أو النفط ، وكانت النتائج جميعها ضمن نطاق نتائج الدراسات السابقة باستثناء تركيز المواد الكبريتيديه و تركيز المواد الكيميائية المضافة اثناء عمليات الإنتاج مثل المواد المانعة لتأكل المعادن. متوسط النتائج لدرجة الحموضة المياه pH ، والمواد الكيميائية المستهلكة للأكسجين COD ، والمجموع الكلي للمواد الكربونية TOC ، المواد البيولوجية المستهلكة للأكسجين BOD ، الموصلية Conductivity ، الكبريتيد sulfide ، الزيوت والشحوم (HEM) ومجموع الكلي للمواد النيتروجينية TN على النحو التالي: 4.43 ، 10496.6 ملغم / لتر، 2405 ملغم / لتر، 1034 ملغم / لتر 7035 ميكرو ثانية / سم، 326.3 ملغم/ لتر، 40.5 ملجم / لتر، 47.4 ملجم / لتر على التوالي. كما تتضمن الدراسة لمواصفات أخرى مثل الأحماض العضوية والفينول والمركبات الهيدروكربونية المتطايرة BTEX ، المواد الكيميائية المضافة اثناء عمليات الإنتاج ، الأيونات غير العضوية والمعادن والكاتيونات حيث أن متوسط قيم المركبات الهيدروكربونية المتطايرة BTEX مثل )البنزين ،التولوين ، إيثيل البنزين والزايلين( على النحو التالي 11170 جزء في البليون، 278.1 جزء في البليون، 4648.6 جزء في البليون و 1156.8 جزء في البليون على التوالي . بعد تجربة ترشيح بالرمل (SF) كانت كفاءة إزالة المواد الكلية الصلبة العالقة TSS ، المواد الكيميائية المستهلكة للأكسجين COD ، الخلات، بروبيونات، المواد المانعه للتآكل ومجموع الكلي للمواد النيتروجينية أن كفاءة الإزالة على النحو التالي 77.5 ، ٪ 10.1 ٪ ، 7.82 ، ٪ 4.5 ، ٪ 94.1 ٪ و 63.7 ٪ على التوالي . وكما وجدت كفاءة إزالة ) B.T.E.X البنزين، إيثيل البنزين والزايلين( كما يلي: 93.14 ،٪ 99.8 ٪ و 96.7 ٪ على التوالي باستثناء التولوين كان 27.6 ٪. وكانت أعلى كفاءة إزالة للمعادن والكاتيونات هي للحديد والكروم والمنجنيز وكانت كما يلي 99.5 ،٪ 97.5 ٪ و 95.8 ٪ على التوالي . الترشيح بالكربون النشط كان أكثر كفاءة لإزالة المواد الكيميائية المستهلكة للأكسجين COD والمجموع الكلي للمواد الكربونية TOC حيث أن كفاءة الإزالة على النحو التالي 23.7 ٪ و 30.7 ٪ على التوالي من بين وسائل الترشيح الثلاث. وفيما يتعلق بكفاءة إزالة الكربون النشط لأحماض العضوية كان أعلى مستوى كفاءه للخلات وبروبيونات مع كفاءة الإزالة على النحو التالي 83.6 ٪ و 88.7 ٪ على التوالي. بالنسبة للأيونات الغير عضويه مثل الفوسفات كانت كفاءة الإزالة 94.9 ٪. كما أظهر الكربون النشط كفاءه لإزالة بعض المعادن مثل الزنك والنحاس والبورون والنيكل والحديد والكروم وأعلى كفاءة إزالة كانت أكثر من 97 ٪ B.T.E.X لجميع مركبات الهيدروكربونية المتطايرة باستثناء البنزين الإيثيلي حيث كانت الكفاءة 76.9 ٪ . الترشيح بالكربون النشط المعدل أكثر كفاءة لتقليل المجموع الكلي للمواد الكربونية TOC حيث أن كفاءة الإزالة 31.1 ٪ في حين زاد تركيز المواد الكيميائية المستهلكة للأكسجين COD بنسبة 12.6 ٪. كما أظهرت الكربون النشط المعدل أيضا كفاءة لإزالة أيونات الغير العضوية الفوسفات والكبريتات بنسبة 94.9 و 48.4 ٪ على التوالي. وبالنسبة للمعادن كان الكربون النشط المعدل أكثر كفاءة من الكربون النشط العادي لتقليل من تركيز العناصر التالية الزنك والموليبدينوم والبورون وكان الكربون النشط المعدل أقل كفاءة من الكربون النشط العادي لتقليل من تركيز النحاس والحمض العضوي خلات ، وفيما يتعلق بكفاءة إزالة مركبات الهيدروكربونية المتطايرة BTEX الكربون النشط المعدل أكثر من 98 ٪ باستثناء البنزين الإيثيلي الذي كان بنسبة 92.3 .
DepartmentEnvironmental Sciences


Files in this item

Icon

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record