The importance of pretreatment tailoring on the performance of ultrafiltration membranes to treat two-phase olive mill wastewater

Abstract

SUMMARY:In this work, the performance of an ultrafiltration (UF) membrane in the treatment of the effluents by-produced by olive mills is addressed by applying different pretreatments on the raw effluents. By conducting a photo-catalytic process (UV/TiO 2 PC) after pH-temperature flocculation (pH-T F) higher threshold flux values were observed for all feed stocks than by applying solely the pH-T F process, with an 18.8-34.2% increment. In addition, the performance of the UF membrane was also improved in terms of rejection efficiency, such that higher rejection values were yielded by the membrane for the organic pollutants (R COD ) by 48.5 vs. 39.9% and 53.4 vs. 42.0%. The UF membrane performance was also improved in terms of the volume feed recovery factor (VFR), achieving up to 88.2 vs. 87.2% and 90.7 vs. 89.3%. Results in the same line were also observed when the highly polluted olives oil washing wastewater raw stream was previously mixed with the effluent stream coming from the washing of the olives. This permits the UF to permeate, achieving the standard limits to reuse the purified effluent for irrigation purposes (COD values below 1000 mg·L −1 ), which makes the treatment process cost-effective and results in making the olive oil production process environmentally friendly. KEYWORDS: Olive mill wastewater; Pretreatment tailoring; Threshold flux; Ultrafiltration; Wastewater treatmentRESUMEN: La importancia del pretratamiento focalizado para el rendimiento de las membranas de ultrafiltración en el tratamiento de las aguas residuales de la industria oleícola. En este estudio se aborda el rendimiento de una membrana de ultrafiltración (UF) para el tratamiento de los efluentes generados por la industria oleícola, mediante la aplicación de distintos pretratamientos. Tras aplicar un proceso fotocatalítico (UV/TiO 2 PC) después de una floculación pH-temperatura (pH-T F) se observaron flujos límite para todos los efluentes mayores que tras la aplicación únicamente del proceso pH-T F, con incrementos del 18.8-34.2 %. Además, el rendimiento de la membrana de UF mejoró en términos de eficiencia de rechazo, con mayores valores de rechazo respecto de los contaminantes orgánicos (R COD ), 48.5 vs. 39.9 % y 53.4 vs. 42.0 %. El rendimiento de la membrana mejoró también en términos de recuperación de volumen de alimentación (VRF), alcanzando hasta un 88.2 vs. 87.2 % y 90.7 vs. 89.3 %. Se observaron resultados en la misma línea cuando las aguas residuales del lavado del aceite, altamente contaminadas, fueron previamente mezcladas con el efluente generado en el lavado de las aceitunas. Esto permite que el permeado de la UF cumpla con los límites estándar para la utilización del efluente para riego (valores de la DQO inferiores a 1000 mg L −1 ), favoreciendo la eficiencia económica del proceso de tratamiento y permitiendo que el proceso de producción del aceite de oliva pueda ser respetuoso con el medio ambiente. PALABRAS CLAVE: Agua residual de la industria oleícola; Flujo límite; Pretratamiento focalizado; Tratamiento de ag...