Enzymatic removal of phenol from produced water and the effect of petroleum oil content



Yüklə 127.36 Kb.

tarix07.08.2018
ölçüsü127.36 Kb.


Thirteenth International Water Technology Conference, IWTC 13 2009, Hurghada, Egypt 

 

1009 



 

ENZYMATIC REMOVAL OF PHENOL FROM PRODUCED WATER 

AND THE EFFECT OF PETROLEUM OIL CONTENT 

 

Khaled F. Mossallam 



1

, Farida M. Sultanova 

2

 and Nigar A. Salimova 

3

 

 

1



 Corresponding Author, E-mail: 

nakhaled@yahoo.com

 , 

2

 Dr., 



3

 Prof.  


Department of Technology of Organic Compounds and Industrial Ecology,  

Azerbaijan State Oil Academy, AZ1010, Baku, Azerbaijan 

 

 

ABSTRACT 



 

Phenols in our

 environment come from various sources. For example, many are found 

in  the  waste  waters  of  industries  such  as  petroleum  refineries,  glue  and  resin 

manufacturers,  coal  processing,  pulp  and  paper  mills,  and  from  the  leaching  of 

municipal  landfills.  Phenol  is  toxic  to  fish  at  a  level  of  0.05  mg/l,  therefore  the 

removing  of  phenols  from  waste  water  is  therefore  of  great  importance.  Produced 

water is the water pumped from aquifers associated with petroleum oil production, gas 

production  or  coal  bed  methane  production.  Produced  water  from  petroleum  oil 

reservoirs was produced in huge amounts and it contained several pollutants, such as 

phenol and petroleum oil droplets. New methods were required to reduce the amounts 

of  toxic  pollutants  to  permissible  limits  before  rejecting  this  produced  water  to  the 

environment.  The produced water contained the following 4.5 mg/L phenol, 300 mg/l 

petroleum oil, Cl

-

 62 mg/L and pH 6.0.  The effect of addition of petroleum oil on the 



activity of horseradish peroxidase was determined. It was found that petroleum oil has 

strong depressing effect on the activity of the horseradish peroxidase at concentrations 

up to 1 gm/L of petroleum oil. The effects of treating the produced water with enzyme 

peroxidase extracted from horseradish plant, peroxide (H

2

O

2



) and polyethylene glycol 

have  been  studied.  The  horseradish  peroxidase–hydrogen  peroxide  system  decreased 

the  amount  of  phenol  present  in  produced  water  by  80%.  The  most  effective 

concentrations  for  treating  produced  water  were  peroxidase  at  2U/mL  and  0.5mM 

hydrogen peroxide (H

2

O



2

) at neutral pH. 

 

Keywords:  horseradish  peroxidase,  produced  water,  enzymatic  treatment,  phenol, 

total hardness.  

 

 

1. INTRODUCTION 



 

Produced  water  is  the  water  pumped  from  aquifers  associated  with  petroleum  oil 

production, gas production or coal bed methane production. The physical and chemical 

properties of produced water vary considerably depending on the geographic location 

of  the  field,  the  geological  formation  with  which  the  produced  water  has  been  in 

contact for years and the type of hydrocarbon product being produced. Produced water 

properties  and  volume  can  vary  throughout  the  lifetime  of  a  reservoir.  The  major 



Thirteenth International Water Technology Conference, IWTC 13 2009, Hurghada, Egypt 

 

1010 



components  of  produced  water  are  oil  and  grease,  total  dissolved  salts  and  poly 

aromatic hydrocarbons (phenol) (Veil et al., 2004). 

 

Discharging  produced  water  in  marine  environment  without  previous  treatment  has 



severe  effects  on  the  marine  environment  and  produces  aqua-toxicological  effects, 

which  are  deleterious  to  aquatic  life.  The  main  contributors  to  acute  toxicity  of 

produced  water  have  been  found  to  be  the  aromatic  and  phenol  fractions  of  the 

dissolved  hydrocarbons.    Phenol  is  toxic  to  fish  at  levels  of  0.0045-0.05  mg/L, 

therefore  the  detoxification  of  phenols  from  produced  water  is  therefore  of  great 

importance (CCME, 2002). 

 

Most  of  the  methods  used  for  transformation  of  wastes  and  pollutants  and  treating 



wastewaters  are  physical,  chemical  or  biological.  Chemical  transformations  involve 

the  application  of  reagents  and  reaction  conditions  to  transform  and  treat  target 

species.  Conventional  processes  have  proven  to  be  efficient  in  the  detoxification  of 

phenolic  compounds.  However,  these  processes  have  certain  disadvantages  and 

limitations. The high cost and disposal of contaminated media are the disadvantages of 

solvent extraction and activated carbon adsorption.  

 

Biological processes make use of the natural metabolism of cells to 



break down and 

remove  oil  and  aromatics  from  produced  water. 

The  metabolic  processes  occur  as  a 

result  of  a  sequence  of  reactions  conducted  inside  the  cell  that  are  catalyzed  by 

proteins called enzymes. An important advantage of biological systems is that they can 

be  used  to  carry  out  processes  for  which  no  efficient  chemical  transformations  have 

been  devised.  In  addition,  biological  processes  can  often  be  conducted  without  the 

harsh conditions that are necessary during chemical transformations. 

Due to the large 

water hold-up volume and bacterial culture contact time, these systems are very large 

and heavy, and therefore only suitable offshore for low volume application. Also there 

are operational and bacterial inhibition problems. The method is best suited to onshore 

installations where space and volume are not limitations (IAOGP, 2002). 

 

The  following  potential  advantages  of  an  enzyme-based  treatment  over  conventional 



biological treatment were noted by Nicell et al. (1993): application to a broad range of 

compounds;  action  on,  or  in  the  presence  of,  many  substances  which  are  toxic  to 

microbes;  operation  at  both  high  and  low  concentrations  of  contaminants;  operation 

over  wide  temperature,  pH  and  salinity  ranges;  no  shock  loading  effects;  no  delays 

associated  with  acclimatization  of  biomass;  reduction  in  sludge  volume  (no  biomass 

generation) and better defined system with simpler process control. 

 

Produced water re-injection into a disposal well, or preferably the same reservoir from 



where  the  water  originated  is  widely  applied  across  the  industry  in  a  number  of 

regions, particularly onshore, but the method has some disadvantages. Re-injection can 

be very energy intensive due to high pump pressure requirements, and thereby cause 

increased greenhouse gas emissions (IAOGP, 2002).  

 



Thirteenth International Water Technology Conference, IWTC 13 2009, Hurghada, Egypt 

 

1011 



Klibanov  et  al.  (1980,  1983)  developed  an  enzymatic  approach  using  horseradish 

peroxidase (HRP) and H

2

O

2



 for the removal of phenols from coal-conversion aqueous 

effluents.  Treatment  with  horseradish  peroxidase  and  hydrogen  peroxide  precipitates 

97-99% of the phenol in a wide range of pH and phenol concentrations. 

 

Wagner et al. (2001) used the same enzymatic technique (horseradish peroxidase and 



H

2

O



2

)  for  the  treatment  of  a  petroleum  refinery  wastewater  which  contains  high 

amount of phenols. As a result of the treatment with enzyme HRP, the phenol content 

of a refinery was reduced below the discharge limit. Phenols were transformed to less 

biodegradable compounds and approximately 95% of toxicity was removed. 

 

In  this  research,  the  same  technique  (horseradish  peroxidase  HRP  and  H



2

O

2



)  for 

assessing the treatment of produced water in order to decrease the phenol content in 

produced  water  before  its  discharge  to  the  marine  environment  has  been  used.  The 

produced  water  contains  several  pollutants,  a  high  amount  of  total  hardness  of 

250mg/L, a high amount of oil and grease, a high chemical oxygen demand (COD), 

and  contains  4.5mg/l  phenol.    However,  the  effects  of  petroleum  oil  content  on  the 

activity of HRP and enzymatic treatment are not clear in the previous literature. 

 

The aim of this study was to study the effect of petroleum oil content on the enzyme 



activity.  At the same time, the optimum parameters of enzymatic treatment (HRP and 

H

2



O

2

) for removing the phenol from the produced water have been determined. 



 

 

2. MATERIALS AND METHODS 

 

2.1 Materials and Equipments 

 

HRP enzyme (EC 1.11.1.7) was extracted from horseradish in our laboratory. All the 



following  chemicals  -  Hydrogen  peroxide  (30%  w/v),  solid  phenol,  potassium 

ferricyanide (K

3

Fe(CN)


6

) and 4-aminoantipyrine were used for analysis of phenol and 

activity of horseradish peroxidase and are of analytical grade and were purchased from 

FEKTON (Russia).  

 

Photoelectrocolorimeter  (FEK-II)  (wavelength  300  to  700  nm)  was  used  for  the 



absorbance measurements. Glass cuvettes with an optical path length of 1.0 cm and a 

volume  of  5  mL  were  used.  Measurements  of  pH  were  made  using  a  pH  probe. 

Centrifuge with 6000 max revolution per minutes (rpm) and with a capacity 200 mL 

was  used.    Magnetic  stirrer  with  coated  magnetic  bar  was  used  for  mixing  reactants 

with the produced water. 

 

 



2.2 Analytical methods 

 

The  horseradish  peroxidase  enzyme  concentration  and  activity  was  determined  by 



colorimetric  assay.  Fixed  concentrations  of  phenol,  hydrogen  peroxide  and  4-


Thirteenth International Water Technology Conference, IWTC 13 2009, Hurghada, Egypt 

 

1012 



aminoantipyrine  (AAP)  were

  reacted  with  the  enzyme  solution  under  controlled  pH 

and  temperature  conditions.  The  pH  was

  maintained  constant  with  the  addition  of  a 

buffer solution of pH 7.4. The reaction resulted in the formation of a non-precipitating 

product 


which  absorbed  light  at  a  peak  wavelength  of  510  nm  with  an  extinction 

coefficient  of  7311  M

-1

cm

-1



.  The  rate  of  reaction  is  proportional  to  the  rate  of  color 

formation (Wright, 1995). 

 

The  concentration  of  total  phenols  was  measured  using  a  colorimetric  method. 



Phenolic  materials  react  with  4-aminoantipyrine  in  the  presence  of  potassium 

ferricyanide at a pH of 10 to form a stable reddish-brown colored antipyrine dye. The 

amount  of  color  produced  is  a  function  of  the  concentration  of  phenolic  material 

(Yiseon, 1998). Grease and oil, suspended solids (by filtration method) and COD were 

all determined according to the procedures described in Standard Methods (1975). 

 

 



2.3 Experimental Procedure 

 

Horseradish peroxidase enzyme was extracted in the laboratory from horseradish roots 



using soft tap water as a solvent and without buffers. The ratio of horseradish to tap 

water  was  50  gram  minced  horseradish  root  to  500  milliliter  of  tap  water.  The 

horseradish roots were purchased from market, washed and cut to very small pieces. 

The  minced  horseradish-water  mixture  was  vigorously  mixed  for  3  hours  using  an 

electric  mixer  at  high  speed.  The  resulting  solution  was  filtered  and  the  supernatant 

was centrifuged at 4000 revs./min. The supernatant liquid was the crude enzyme and 

was preserved at -4°C. Every day the activity of HRP was analyzed before using the 

enzyme in the research. The activity of the enzyme in each gram of horseradish root 

contains  70  units.  The  activity  of  the  enzyme  is  defined  in  units  where  one  unit  of 

activity (U) is defined as the number of micromoles of hydrogen peroxide which are 

consumed in one minute at pH 7.4 and 25°C. 

 

Batch  experiments  were  conducted  at  room  temperature  (25°C).  The  batch  reactors 



were glass vials of capacity 100 mL, which contained 50 mL of produced water and 

predetermined  doses  of  each  of  HRP  enzyme,  hydrogen  peroxide  (H

2

O

2



)  and 

polyethylene  glycol  (PEG)  have  been  added  and  the  mixing  time  of  the  produced 

water  with  the  reactants  was  kept  at  4  hours.  Polyethylene  glycol  was  added  to 

minimize  enzyme  inactivation  through  interaction  with  the  oil  and  grease  present  in 

the produced water samples or through phenol oxidation reaction products during the 

enzymatic  treatment  of  produced  water  sample.  PEG  has  been  reported  to  exert  a 

strong  protective  effect  and  is  a  nontoxic  compound.    After  treatment,  the  resulting 

solution was centrifuged for 30 minutes at 6000 revs./min. The supernatant was then 

analyzed for phenol level.  

 

 




Thirteenth International Water Technology Conference, IWTC 13 2009, Hurghada, Egypt 

 

1013 



3. RESULTS AND DISCUSSIONS 

 

3.1 Effect of Petroleum Oil Addition on HRP Activity 

 

The effect of adding petroleum oil on the activity of HRP was tested and is represented 



by data in Figure 1. A model of four vial glasses each containing 20mL distilled water 

were vigorously agitated with 0.0, 0.25, 0.75, 1.5 g/L  petroleum oil for one hour. A 

dose of HRP equivalent to 2 U/mL was added to each of the four sets and agitation 

occurred further for another one hour. 

 

Figure 1 presents the data obtained for HRP activity relative to 0.0 g/L of petroleum 



oil  in  the  first  vial.  At  a  dose  of  0.25  g/L  petroleum  oil,  the  HRP  activity

  was 

decreased  to  40%,  a  further  increase  in  the  petroleum  oil  addition  caused  a  further 

decrease on the activity of HRP. At a dose of 1.5 g/L petroleum oil the HRP activity 

was  decreased  down  to  10%.  From  these  results,  it  may  be  deduced  that  high  doses 

(0.75g/L -1.5 g/L) of petroleum oil have a strong depressing effect on HRP activity, 

which  is  mainly  attributed  to  the  physical  adsorption  of  petroleum  oil  on  the  active 

sites  of  the  enzyme  peroxidase.  The  amount  of  petroleum  oil  in  the  produced  water 

sample was 300 mg/L which means that the presence of petroleum oil in the produced 

water would cause a depressing effect on the Horseradish peroxidase treatment, which 

can be tolerated by using high doses of the enzyme peroxidase. 

 

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0

0,5

1

1,5

Petroleum oil, gm/liter

H

R

P

 A

ct

iv

ity

, %

 

 

Figure 1 The effect of petroleum oil addition on the activity of 

horseradish peroxidase, at a HRP dose 2 U/ml 

 

 



Figure 2 demonstrates the effect of increasing the dose of HRP on the activity of HRP 

at constant petroleum oil content equals 0.75gm/L.  A model of four vial glasses each 

containing 20mL distilled water were vigorously agitated with 0.75 g/L petroleum oil 

for one hour. A doses of HRP equivalent to 2.0, 4.0, 6.0, 8.0 U/mL was added to the 




Thirteenth International Water Technology Conference, IWTC 13 2009, Hurghada, Egypt 

 

1014 



corresponding of the four sets and the activity of HRP was determined after one hour 

and after two hours. As the time of agitating petroleum oil with the enzyme HRP in the 

distilled water increases the activity of HRP decreased due to increasing the chance for 

adsorption  of  petroleum  oil  droplets  on  the  active  sites  of  the  enzymes.  Also,  by 

increasing the dose of HRP the activity of HRP increases. 

 

 



0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

2

4

6

8

HRP dose U/ml

H

R

P

 A

ct

iv

ity

, %

 strong mixing  for 1 hour 

 strong mixing  for 2 hour 

 

 

Figure 2  The effect of time of strong mixing the activity of horseradish 

peroxidase, at a petroleum oil addition 0.75 g/l 

 

 



3.2 Mechanism of HRP- H

2

O

2

-Phenol Reaction 

 

Horseradish  peroxidase  undergoes  a  cyclic  reaction  when  reacting  with  phenolic 



substrates  (Klibanov  et  al.  1980).  This  sequence  is  summarized  in  the  following 

reactions: 

 

 

 



E + H

2

O



2

         

 

    Ei + H



2

 



 

 

 



 

(1) 


 

 

Ei + PhOH '          Eii + PhO 



 

 

 



 

 

(2) 



 

 

Eii + PhOH "   



 

    E + PhO + H

2



 



 

 

 



(3) 

 

The enzyme starts in its native form (E) and is oxidized by hydrogen peroxide (H



2

O

2



to form an active intermediate compound known as compound 1 (Ei).  Compound 1 

oxidizes  one  molecule  of  phenol  (PhOH)  to  form  a  phenol  free  radical  (PhO)  and 

become  compound  II  (Eii).  Compound  II  oxidizes  a  second  phenol  molecule  to 

produce another phenol free radical and complete the cycle by returning to its native 

form E. The free radicals polymerize and form insoluble compounds which precipitate 

from solution.  

 

The polymerization reaction is illustrated in equation (4):  



 


Thirteenth International Water Technology Conference, IWTC 13 2009, Hurghada, Egypt 

 

1015 



 

 

PhO  +  PhO       Polymer of aromatic products 



 

 

(4) 



 

 

3.3 Chemical Analysis of Produced Water  

 

Table 1 summarizes the produced water characteristics as determined in the laboratory. 



The produced water sample was produced from petroleum oil reservoirs at Baku.  

 

 



Table 1 Characteristics of produced water 

 

Total hardness       



                        Ca

2+

 



                        Mg

2+

 



250 mg-equ/L 

210 mg-equ/L 

40 mg-equ/L 

pH 


6.0  

Cl

-



 

62 mg/L  

Phenol  

4.5 mg/L 

Alkalinity 

10.5 mg-equ/L 

Acidity 

12.5 mg-equ/L 

Petroleum oil and Grease 

300 mg/L 

COD 

640 mg/L 



Suspended solids 

700 mg/L 

 

 

3.4 Effect of pH on the Treatment of Produced Water 



 

These tests were conducted to study the effect of pH on the removal percentage of the 

aromatic  substance  (phenol)  from  the  produced  water  by  using  HRP  enzyme  and 

hydrogen  peroxide  (H

2

O

2



)  system.    For  each  test  the  produced  water  sample  was 

50 mL, the HRP dose was 1.0 U/mL of the solution, the H

2

O

2



 dose was 0.3 mM and 

the PEG dose was 400 mg/L. The time of mixing the produced water sample with the 

reactants was 4 hours. The pH of each sample was adjusted to be between pH 3.0 and 

pH 11 using concentrated HCl or NaOH. The pH of the sample was readjusted before 

stirring  and  after  addition  of  PEG,  H

2

O



2

  and  HRP  doses.    Stirring  of  the  produced 

water with the reactants (HRP, H

2

O



and PEG) has been carried out at medium speed 

of approximately 200revs/min to allow for oxidation of phenol by using H

2

O



2

 in the 


presence  of  HRP  enzyme.  As  a  result  of  oxidation  of  phenol  and  formation  of  the 

oxidation products, which were less toxic to the environment, the remaining phenol in 

the  treated  sample  was  decreased  and  a  measurement  of  the  phenol  by  colorimetric 

method was thereafter performed.  

 

Figure  3  shows  that  the  optimal  percentage  of  removal  of  phenol  from  the  reaction 



solution occurring between pH 7.0 and 9.0, with an optimum removal percentage 65% 

of phenol. The removal percentage of phenol decreased at with increasing acidity and 

decreasing alkaline conditions.  This could have possibly been due to the effect of oil 

and  grease  on  the  activity  of  HRP  -  a  decrease  in  the  suspended  solids  and  oil  and 

grease  content  with  the  increase  in  pH  has  been  noticed  (some  clarification  of 



Thirteenth International Water Technology Conference, IWTC 13 2009, Hurghada, Egypt 

 

1016 



produced water is visible at high alkaline conditions). Also OH

-

 and H



+

 ions may have 

some effect on the oxidation reaction of phenol by using H

2

O



2

 and HRP system. This 

study  has  therefore  demonstrated  that  HRP  is  mostly  active  at  neutral  and  medium 

alkaline conditions and is probably suitable for the treatment of phenol in the produced 

water at medium alkaline conditions (7.0 – 9.0).  

 

 



0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

2

4

6

8

10

12

pH

P

h

en

o

l r

em

ai

n

in

g

, %

 

Figure 3  The effect of pH on the removal percentage of phenol 



from the treated sample 

 

 



3.5 Effect of Stirring Time 

 

Mixing  of  the  enzyme  peroxidase  with  hydrogen  peroxide  and  the  phenol  (at 



predetermined  concentration)  for  a  specific  time  causes  oxidation  of  phenol  to  less 

toxic form.  

 

Figure 4 demonstrates the effect of stirring time of peroxidase on the remained phenol. 



Removing of 60% of phenol could be attained after sever mixing the peroxidase and 

peroxide with phenol for four hours. 

 



Thirteenth International Water Technology Conference, IWTC 13 2009, Hurghada, Egypt 

 

1017 



0

10

20



30

40

50



60

70

80



90

100


0

1

2



3

4

5



Stirring time

 (hours)

 P

he

no

l R

em

ai

ne

d,

 %

 

Figure 4  Effect of stirring time on the phenol remained in waste water 

 

 



3.6 Effect of Peroxidase Dose on the Treatment of Produced Water 

 

The optimum HRP dose was determined as 0.3 mM H



2

O

2



 and in the presence of PEG 

at 400 mg/L. These tests were conducted at the optimum pH value 7.0 determined in 

the  previous  set  of  experiments,  and  for  time  of  mixing  4  hours.  Horseradish 

Peroxidase  was  added  in  predetermined  amounts  in  order  to  determine  the  effect  of 

HRP  dose  on  the  phenol  content  in  the  produced  water  sample  after  enzymatic 

treatment. 

 

Figure 5 shows that with an increase in the HRP dose, the removal of phenol increases 



and that the optimum HRP dose was 2.0 U/mL since the phenol concentration left in 

the solution started to be constant at this dose. 

 

The  initial  phenol  concentration  was  4.5  mg/L  and  at  a  0.3  mM  H



2

O

2



  and  the  final 

phenol concentration of treated produced water was 1.1 mg/L.  A high dose of HRP of 

2.0  U/mL  was  required  and  this  could  have  been  necessary  due  to  the  inactivation 

effect  of  HRP  by  the  high  amount  of  suspended  solids,  and  oil  and  grease  in  the 

produced water.  

 

 




Thirteenth International Water Technology Conference, IWTC 13 2009, Hurghada, Egypt 

 

1018 



0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

0

0,5

1

1,5

2

HRP dose U/ml

P

h

en

o

l  

co

n

ce

nt

ra

tio

n

 m

g/

l  

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  

 

Figure 5  The effect of horseradish dose on the removal of phenol 



from the produced water sample 

 

 



3.7 Effect of Hydrogen Peroxide Dose 

 

These experiments were conducted to determine an optimum hydrogen peroxide dose 



at the previously determined optimum conditions (pH 7.0 and HRP dose 2U/mL). 

 

Figure  6  shows  that  as  the  H



2

O

2



  dose  was  increased,  the  phenol  content  decreased 

down  to  an  optimum  value  0.9  mg/L.    The  high  dose  of  H

2

O

2



  was  due  to  the  non-

enzymatic  oxidation  of  other  dissolved  contaminants  present  in  the  produced  water 

and due to the enzymatic oxidation of phenol.  From these results, it may be stated that 

the optimum doses and conditions for the enzymatic treatment of produced water were 

at pH 7.0, an HRP dose of 2 U/mL, an H

2

O



2

 dose 0.5 mM and a PEG concentration of 

400 mg/L  which  a  collectively  achieved  a  final  phenol  concentration  0.9 mg/L 

corresponding to a phenol removal of phenol 80%.  The final phenol concentration in 

the treated samples of 0.9 mg/L was still however still more than the required phenol 

concentration 0.0045-0.05 mg/L. This high value of the residual phenol may be set on 

account of the presence of high concentration of oil and grease in the produced water 

sample  at  a  value  of  300  mg/L,  which  necessitates  a  previous  pre-treatment  by  air 

flotation to reduce the amount of oil and grease to the minimum concentration of less 

than 20 mg/L before the enzymatic treatment. 

 



Thirteenth International Water Technology Conference, IWTC 13 2009, Hurghada, Egypt 

 

1019 



0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

H2O2 dose m.mole

 P

he

no

l c

on

ce

nt

ra

ti

on

 (

m

g/

l)

 

 



Figure 6  The effect of hydrogen peroxide dose on the phenol 

content in the produced water sample 

 

 



4. CONCLUSIONS 

 

This  study  has  assessed  the  feasibility  of  treating  produced  water  by  the  enzymatic 



system HRP- Hydrogen peroxide. Presence of petroleum oil in the produced water was 

found  to  have  a  strong  depressing  effect  on  the  activity  of  horseradish  peroxidase 

enzymatic  activity,  due  to  the  physical  adsorption  of  petroleum  oil  particles  on  the 

active  sites  of  the  enzyme.  The  most  effective  concentrations  for  treating  produced 

water were a horseradish peroxidase dose of 2 U/mL, 0.5 mM hydrogen peroxide and 

a PEG concentration of 400 mg/L, at neutral pH. The enzymatic treatment of produced 

water gives a final phenol concentration 0.9 mg/L at a removal of 80%. 

 

 



ACKNOWLEDGEMENTS 

 

This  research  was  supported  by  the  Azerbaijan  State  Oil  Academy.  The  authors  are 



grateful  to  Professor  Ramez  Gombatov  (Vice  President  of  Azerbaijan  State  Oil 

Academy)  and  Professor  Siyavus  Qarayev  (President  of  Azerbaijan  State  Oil 

Academy) for their encouragement, help and institutional support during the research. 

 

 



REFERENCES 

 

International Association of Oil & Gas Producers (IAOGP), January 2002. Aromatics 



in  produced  water:  occurrence,  fate  and  effects  and  treatments.  Report 

No.1.20/324. 

Klibanov, A.M., Alberti, B.N., Monis, E.D., Felshin, L.M., 1980. Enzymatic removal 

of toxic phenols and anilines from wastewaters. J. App.



 Biochem., 2, 414-421. 


Thirteenth International Water Technology Conference, IWTC 13 2009, Hurghada, Egypt 

 

1020 



Klibanov,  A.M.,  Tsu-man,  T.,  Scott,  K.P.,  1983.  Peroxidase  catalyzed  removal  of 

phenols from coal-conversion waste waters. Science, 221, 259-261. 

Nicell,  J.A.,  Al-Kassim,  L.,  Bewtra,  J.K.,  Taylor,  K.E.,  1993.  Treatment  of  waste 

waters  by  enzyme  catalyzed  polymerization  and  precipitation.  Biodeterioration 

Abstracts

7, 1-8. 

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 1975. 14

th

 Edition. 



The  Canadian  Council  of  Ministers  of  the  Environment  (CCME).  2002.  Ambient 

working water quality guidelines for phenols. Summary Report.  

Veil, J.A. et al., (2004). A white paper describing produced water from production of 

crude oil, natural gas, and coal bed methane. Report prepared for: U. S. Department 

of National Energy Technology Laboratory Under contract W-31-109-ENG-38. 

Wagner,  M.,  Nicell,  J.A.,  2001.  Peroxidase-catalyzed  removal  of  phenols  from 

petroleum refinery wastewater. Water Science & Technology, 43, 253-260. 

Wright, H., 1995. Characterization of soybean peroxidase for the treatment of phenolic 

waste water, Master of Engineering Thesis, McGill University, Montreal, Canada. 

Yiseon  Han,  (1998).  Arthromyces  ramosus  peroxidase  catalyzed  phenol  removal, 



Master of Engineering Thesis, Alberta University, Edmonton, Alberta. 

 


Dostları ilə paylaş:


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2017
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə