اخبار و مقالات

تصفیه فاضلاب پتروشیمی

تصفیه فاضلاب پتروشیمی

صنعت پتروشیمی یک صنعت اساسی و مهم است که نقش اساسی در اقتصاد ملی هر کشور ایفا می کند و از بسیاری از بخش های دیگر مانند کشاورزی، انرژی، حمل و نقل و غیره حمایت نیز می کند. افزایش مصرف نفت در جامعه مدرن منجر به تولید بیشتر ضایعات نفتی شده است. فاضلاب/پسماند فرآوری نفت دارای غلظت بالایی از هیدروکربن های نفتی آلیفاتیک، معطر و غیره است.

تخلیه مستقیم آن بر گیاهان و زندگی آبزیان منابع آب سطحی و زیرزمینی تأثیر می گذارد. به دلیل منشا آلی، ماهیت پیچیده و اثرات سمی آن، تصفیه فاضلاب قبل از تخلیه الزامی است. فرآیند تصفیه بیولوژیکی معمولاً برای کاهش اثرات ضایعات پتروشیمی استفاده می شود.

فاضلاب پتروشیمی

منابع فاضلاب پتروشیمی متنوع است و می تواند از تولید میادین نفتی، کارخانه های پالایش نفت خام، کارخانه های فرآوری الفین، واحدهای انرژی و سایر پساب های پراکنده منشأ بگیرد. ترکیبات فاضلاب از منابع مختلف از مواد شیمیایی مختلف تشکیل شده است و از نظر تصفیه بیولوژیکی سمیت و تجزیه پذیری متفاوتی را نشان می دهد.

به دلیل استفاده از مواد اولیه پیچیده، فرآیندهای پیچیده و واکنش های جانبی پیچیده مشخصه صنعت پتروشیمی، فاضلاب آن عموماً حاوی مواد سمی زیادی است که به عنوان آلاینده های معدنی و آلی طبقه بندی می شوند. آلاینده های معدنی به عنوان فلزات سنگین و سایر مواد تشکیل دهنده (سولفیدها، فلورایدها و غیره) نامیده می شوند. آلاینده های آلی از آلاینده های آلی خاصی مانند بنزن ها، آلدئیدها، فنل ها و غیره تشکیل شده اند که به دلیل سمیت بالا، مشکل اصلی پساب های پتروشیمی محسوب می شوند.

توسعه سریع صنعتی اغلب باعث ورود فاضلاب پتروشیمی به آب های طبیعی می شود. آلاینده های آلی خاصی که در صورت عدم تصفیه مناسب با آن آزاد می شوند نیز توسط این فاضلاب حمل می شوند و بدون تصفیه مناسب برای آب، میکروارگانیسم ها، انسان و اکوسیستم ها بسیار سمی هستند.

فاضلاب تولید شده در میدان نفتی در استخراج نفت خام از چاه های نفتی، حاوی غلظت بالایی از سورفکتانت های مصنوعی و نفت خام امولسیون شده با COD بالا و تجزیه پذیری زیستی پایین است. این ماده در حین استخراج نفت در میادین نفتی تولید می شود و حاوی آلاینده های آلی مقاوم مانند پلیمر، سورفاکتانت ها، مواد رادیواکتیو، بنزن ها، فنل ها، هوموس، هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (PAHs) و انواع مختلف روغن معدنی سنگین است. جدول زیر ترکیبات رایج فاضلاب به دست آمده از تولید میدان نفتی را نشان می دهد.

پارامترمقدار
چگالی (کیلوگرم بر مترمکعب)1140 – 1014
TOC (میلی گرم بر لیتر)1500 – 0
COD (میلی گرم بر لیتر)1220
TSS (میلی گرم بر لیتر)1000 – 1.2
pH10 – 4.3
کلراید (میلی گرم بر لیتر)200000 – 80
بی کربنات (میلی گرم بر لیتر)3990 – 77
سولفات (میلی گرم بر لیتر)1650 – 2>
نیتروژن آمونیاکی (میلی گرم بر لیتر)300 – 10
سولفیت (میلی گرم بر لیتر)10
فنول ها (میلی گرم بر لیتر)23 – 0.009
اسیدهای چرب فرار (میلی گرم بر لیتر)4900 – 2

دمای فاضلاب به ویژه برای پالایشگاه ها شاخص مهمی است. افزایش دمای آب معایبی برای استفاده مجدد (آب صنعتی و کشاورزی) یا تخلیه به بدنه آبی دارد. هنگامی که از آن به عنوان منبع آب خنک کننده استفاده می شود، مصرف آب به دلیل افزایش دما افزایش می یابد، حتی گاهی اوقات نمی تواند تا دمای مورد نیاز خنک شود. هنگامی که برای آبیاری زمین های کشاورزی استفاده می شود، دمای بیش از حد بالا رشد طبیعی محصولات را نیز از بین می برد. در مورد آب تخلیه شده، به دلیل افزایش دمای آب، اکسیژن محلول (DO) کاهش می یابد، واکنش شیمیایی تسریع می شود و متابولیسم بیولوژیکی تسریع می شود. اگر دما خیلی بالا باشد، بقای موجودات آبزی به خطر می افتند.

رنگ آب معمولاً با وضعیت آب ارتباط مستقیم دارد. شفاف و بی رنگ نشان دهنده تمیز بودن آب است و در صورت آلودگی رنگ آن تغییر می کند. اگرچه رنگ فاضلاب لزوماً مضر نیست، اما اگر فاضلاب در پالایشگاه رنگ داشته باشد، اغلب به این معنی است که چندین آلاینده وجود دارد که باعث تغییر رنگ می شود. به عنوان مثال، آب شستشوی قلیایی به رنگ سفید شیری، فاضلاب حاوی گوگرد به رنگ سبز متمایل به زرد است و رنگ فاضلاب می تواند به افراد کمک کند تا به سرعت منبع آلودگی را شناسایی کنند.

پساب پالایشگاه نفت در طی فرآیندهای پالایشگاه نفت تولید می شود که بیش از 2500 فرآورده تصفیه شده تولید می کند. فاضلاب می تواند از سیستم های خنک کننده، تقطیر، تصفیه آب و نمک زدایی تولید شود. ترکیبات فاضلاب پالایشگاه می تواند بسته به واحدهای عملیاتی برای محصولات مختلف در زمان و مکان خاص متفاوت باشند. غلظت‌های مختلف آمونیاک، سولفید، فنل‌ها، بنزو و سایر هیدروکربن‌ها معمولاً در چنین فاضلاب‌هایی وجود دارد.

فاضلاب صنایع پتروشیمی از مواد شیمیایی مختلفی تشکیل شده است. فرآیندهای تصفیه به منابع فاضلاب، نیازهای تخلیه و کارایی تصفیه بستگی دارد و به طور تخصصی انجام می شود. به طور معمول، فرآیندهای پیش تصفیه در تصفیه پساب پالایشگاه نفت قبل از ورود به فرآیند بیولوژیکی برای حذف مواد آلی استفاده می شود. تصفیه اولیه شامل حذف روغن آزاد و مواد جامد ناخالص است. حذف روغن و مواد جامد پراکنده توسط لخته سازی، شناورسازی (DAF)، ته نشینی، فیلتراسیون و غیره انجام می گیرد.

تصفیه بیولوژیکی فاضلاب پتروشیمی

تصفیه فیزیکی

بسته به خصوصیات فاضلاب می توان از تصفیه فیزیکی مانند جذب توسط کربن فعال، کوپلیمرها، زئولیت و غیره برای حذف هیدروکربن های فاضلاب پتروشیمی استفاده کرد. تبخیر برای حذف باقیمانده روغن در پساب شور پیشنهاد شده است. شناورسازی با هوای محلول (DAF) معمولاً برای فاضلاب های حاوی روغن/چربی و همچنین جامدات معلق استفاده می شود که می تواند برای فاضلاب پتروشیمی نیز استفاده شود.

میکروفیلتراسیون (MF) و اولترافیلتراسیون (UF) نیز برای پیش تصفیه قبل از عبور فاضلاب از فرآیند اسمز معکوس (RO) برای اهداف استفاده مجدد قابل استفاده هستند.

تصفیه شیمیایی

  • میکرو هوادهی: اجزای حاوی هیدروکربن بالا از فاضلاب توسط این فرآیند تجزیه می شود که منجر به تولید مواد آلی سریع تجزیه پذیر می شود. در غلظت اکسیژن محلول (DO) از 0.2 تا 0.3 میلی گرم در لیتر، هیدرولیز مواد آلی فاضلاب افزایش می یابد. نسبت BOD/COD افزایش یافته و واکنش احیای سولفات در فاضلاب مهار می شود.
  • انعقاد و لخته سازی: برای تصفیه فاضلاب پتروشیمی خاص، مانند فاضلاب تولید اسید ترفتالیک خالص (PTA)، فاضلاب حاوی ترکیبات معطری مانند اسید p-تولوئیک، بنزوئیک اسید، فتالیک اسید (PA) و اسید ترفتالیک (TA) و غیره است. فرآیند انعقاد و لخته سازی به عنوان پیش تصفیه و به دنبال آن MF و UF، قادر به حذف میزن قابل توجهی از مواد جامد معلق قابل است.

تصفیه بیولوژیکی فاضلاب پتروشیمی

تصفیه بیولوژیکی شامل اقدامات میکروب های مختلف برای حذف مواد آلی و تثبیت آلاینده های خطرناک در فاضلاب پتروشیمی است. استانداردهای سختگیرانه زیست محیطی و بازیافت آب برای استفاده مجدد به دلیل هزینه و کارایی حذف آلاینده ها، تمرکز را به سمت تصفیه های بیولوژیکی معطوف کرده است. از آنجایی که ماهیت پساب های پتروشیمی بسیار پیچیده است، تصفیه بیولوژیکی برای حذف آلاینده ها با وجود پتانسیل های فراوان همچنان با چالش هایی همراه است.

ساختارهای پیچیده مواد شیمیایی حلقه ای آروماتیک، چند حلقه ای و هتروسیکلیک به عنوان مهار کننده در برابر تجزیه بیولوژیکی شناخته شده است. با این حال، شرکت آرکا گستر رسام، تجارب موفقیت آمیزی در ساخت پکیج تصفیه فاضلاب جهت تصفیه فاضلاب پتروشیمی داشته است. هضم بی هوازی، هضم هوازی یا ادغام هر دو روش معمولاً در فرآیندهای بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب پتروشیمی استفاده می شود.

فرآیند بی هوازی

هضم بی هوازی از مزایای تولید متان به عنوان یک انرژی تجدیدپذیر، نیاز به فضای کمتر و تولید لجن کمتر نسبت به فرآیند هوازی برخوردار است. پساب پتروشیمی تصفیه شده در راکتور بافل دار بی هوازی (ABR)، راکتور ناپیوسته متوالی، و راکتور لجن با جریان رو به بالا (UASB) معمولا استفاده می شود. این امر نشان می‌دهد که مواد آلی موجود در فاضلاب پتروشیمی می‌توانند تا حدی با فرآیند هضم بی هوازی بسته به ترکیبات شیمیایی، نوع راکتور، شرایط عملیاتی (دما، نرخ بارگذاری و غیره) و منابع فاضلاب حذف شوند. شرکت آرکا گستر رسام همراه با کارشناسان فنی خود، آماده ارائه خدمات در جهت تصفیه فاضلاب با روش های نام برده بیولوژیکی بالا می باشد.

راندمان حذف COD به عنوان یک پارامتر کلی برای ارزیابی عملکرد سیستم های مختلف استفاده می شود. سیستم UASB می‌تواند حذف بیش از 93 درصد COD را به دست آورد. به نظر می رسد فاضلاب استخراج نفت سبک، به طور کلی سریع تجزیه پذیر (بیش از 71-93٪ حذف)، در مقایسه با فاضلاب استخراج نفت متوسط ​​و سنگین، است. کاربرد لجن دانه‌ای در UASB ممکن است تعامل بین فاضلاب و ارگانیسم‌ها را افزایش داده و کارایی بالاتری را ارائه دهد. راندمان حذف با افزایش نرخ بارگذاری کاهش می یابد که نشان دهنده اثرات بازدارندگی برای میکروارگانیسم ها است.

فرآیند بی هوازی

فرآیندهای هوازی

فرآیند هوازی به دلیل ویژگی‌های بهره‌برداری آسان، حساسیت کمتر به اثرات سمی، سرعت رشد بیشتر ارگانیسم‌ها و غیره نسبت به سیستم بی‌هوازی، به‌طور گسترده در تصفیه فاضلاب پتروشیمی کاربرد دارند. راکتورهای هوازی مختلف مانند لجن فعال متداول، لجن فعال تثبیت تماسی، راکتور ناپیوسته متوالی (SBR) و فیلتر هوادهی بیولوژیکی (BAF)، بیوراکتور غشایی (MB)، راکتور بیوفیلم بستر متحرک (MBBR) که از بیوفیلم و غیره استفاده می کند برای تصفیه فاضلاب پتروشیمی از منابع مختلف به کار رفته است. برای دریافت مشاوره در ارتباط با انتخاب نوع روش بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب خود، می توانید با مشاوران خبره شرکت آرکا گستر در ارتباط باشید.

زمان ماند لجن، زمان ماند هیدرولیکی، سطح اکسیژن محلول، نسبت غذا به ارگانیسم و ​​دما از جمله عوامل مهمی هستند که کارایی تصفیه را تعیین می کنند. حذف COD فاضلاب پالایشگاه نفت در سیستم هوازی مذکور عموماً از 70 تا 98 درصد می باشد که در سیستم بی هوازی بین 70 تا 93 درصد است. فرآیند لجن فعال با هوادهی گسترده می تواند به میزان 89 تا 95 درصد حذف COD دست یابد.

فاضلاب میدان نفتی به دلیل ترکیبات پیچیده نسبتاً تمایلی به هضم هوازی ندارد. راندمان حذف چنین فاضلابی دارای حذف COD در حدود 30 تا 74 توسط فرآیندهای BAF، MBBR و غیره است. فرآیند لجن فعال ترکیبی به خوبی فاضلاب را تصفیه کرده و به حذف کل هیدروکربن نفتی (TPH) می رسد.

پکیج تصفیه فاضلاب شرکت آرکا گستر با بهره گیری از فرآیندهای بیولوژیکی ترکیبی (هوازی/بی هوازی)

راندمان تصفیه سیستم‌های بی‌هوازی و هوازی منفرد قابلیت خوبی در تصفیه پساب‌های پتروشیمی خاصی دارد. یک سیستم یکپارچه ترکیبی از فرآیندهای بی‌هوازی و هوازی می‌تواند از مزایای هر دو استفاده کند و راندمان حذف بهتری را برای مواد شیمیایی که به راحتی توسط فرآیندهای بی‌هوازی یا هوازی تجزیه نمی‌شوند، به دست آورد. سیستم یکپارچه می تواند به طور موثر COD به راحتی تجزیه پذیر را در مرحله بی هوازی ابتدایی حذف کند و با COD باقیمانده و سایر مواد شیمیایی مانند آمونیوم، سولفید و غیره که در مرحله هوازی تجزیه می شوند، به بیوگاز تبدیل کند.

سیستم بیولوژیکی ترکیبی UASB و مرحله هوازی تصفیه فاضلاب میدان نفتی با فعال کردن اسیدی شدن قبل از مرحله هوازی که در آن موجودات زنده به طور فعال با مواد شیمیایی آلی واکنش می‌دهند، اثرات خوبی بر حذف COD نشان داده است. نرخ حذف COD بیش از 70-95٪ می باشد. حذف روغن و آمونیاک نیز بیش از 87 درصد است. برای تصفیه پالایشگاه پتروشیمی تخلیه مستقیم پساب تصفیه پس از ترکیب سیستم بی هوازی و هوازی MBBR امکان پذیر است.

نتیجه گیری

فاضلاب پتروشیمی یک آلاینده بسیار پیچیده است. آلاینده های موجود در پساب های پتروشیمی یک ماده نیستند، بلکه مخلوطی از بسیاری از مواد هستند. یک روش تصفیه واحد نمی تواند فاضلاب پتروشیمی را به طور کامل و موثر تصفیه کند، که اغلب برای رسیدن به استاندارد تخلیه نیاز به ترکیبی از چندین روش دارد. خسارت پساب های پتروشیمی به محیط زیست بسیار قابل توجه است.

افرادی که متوجه مضرات پساب پتروشیمی ها نمی شوند با استفاده از آب آلوده به فاضلاب پتروشیمی متضرر می شوند. برخی از پالایشگاه ها ممکن است به دلایل مختلف در نزدیکی شهر ساخته شوند و فاضلاب تخلیه شده باید به خوبی تصفیه شود، که به فناوری پیشرفته تری نیاز دارد تا فاضلاب تخلیه شده مطابق با استاندارد تخلیه باشد.

پکیج تصفیه فاضلاب شرکت آرکا گستر با بهره گیری از فرآیندهای بیولوژیکی ترکی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *