Study of ozonation as a polishing treatment for produced water extracted from an offshore platform

Abstract

[ES] Hoy en día la corriente residual más grande que se vierte al ecosistema marino viene del agua producida en la industria del petróleo y del gas. Su compleja composición puede causar un gran daño ecológico, por lo que se necesita un tratamiento adecuado que consiga una descarga no perjudicial al mar. El agua producida se considera un problema mundial para el medio ambiente ya que contiene sustancias orgánicas e inorgánicas junto con otros contaminantes, entre los que se encuentran sulfuros, amoníaco y material radioactivo. Por esta razón, debido a su aguda biotoxicidad y baja biodegradabilidad, el agua producida se debe tratar correctamente para prevenir daños al ecosistema marino. A lo largo de este proyecto se analiza la técnica de ozonización como un pretratamiento y se mejora la biodegradabilidad junto con una reducción de la toxicidad de bacteria para procesos biológicos posteriores. También se estudia el potencial de la ozonización como una fase de afino del tratamiento biológico para eliminar especies orgánicas refractarias y reducir la toxicidad. Además, se investiga la influencia de los parámetros del proceso, como es la dosis de ozono en la eliminación orgánica, y los cambios en la caracterización del agua residual, como es la formación de lo subproductos de la oxidación.

[EN] Over the years, produced water (PW) has been causing ecological damage to the marine environment due to its large production in the oil and gas industry at offshore platforms. As a consequence, this waste stream has become an important issue in the last few years. If PW continues to be discharged into the sea without an appropriate treatment, it will cause severe future effects in the ecosystem and, consequently, in human’s health. For this reason, different PW treatments have been studied to further improve its conditions with the main goal to achieve a zero harmful discharge into the sea. Throughout this thesis, the main purpose was to examine one possible PW treatment, ozonation. This method has been proven efficient by other research papers, thanks to its promising results improving the PW biodegradability and decreasing the toxicity. Furthermore, this paper focuses on this technique in order to evaluate its potential as a PW pre­treatment and as a polishing step of biologically treated PW. Therefore, a number of experiments were performed for untreated and biologically treated samples, and their results analysed through a series of parameters that characterizes each one of the samples to point out the right answer for a PW treatment at offshore platforms.