تصفیه فاضلاب نفتی
با گسترش صنعتی میزان مصرف نفت نیز افزایش یافته است که این باعث وارد شدن مقدار زیادی نفت به محیط شده و باعث افزایش آلودگی محیط زیست شده است. انواع فاضلاب های نفتی خیلی گسترده اند که می توان پسابهای حاصل از صنایع نفت، پالایشگاه های نفت، مخازن نفتی، خطوط انتقال نفت و صنایع پتروشیمی را نام برد. شرکت دانش بنیان پویا ژن آزما تولید کننده دستگاه تصفیه صنعتی بر پایه بیوفیلتر، در این مقاله قصد دارد درباره فاضلاب نفتی و روش های تصفیه آن صحبت کند.
آلودگی فاضلاب نفتی چرا باید تصفیه شوند؟
1- آلوده کردن منابع آب آشامیدنی و آبهای زیر زمینی
2- تهدید سلامت انسان
3- آلوده شدن اتمسفر
4- تاثیر بر روی محصولات کشاورزی
5- آسیب به چشم انداز طبیعی
بنابر این تصفیه پساب نفتی ضروری بوده و یکی از مشکلات مهندسی محیط زیست می باشد و به این دلیل موسسات تحقیقاتی بطور جدی مسئله تصفیه پساب نفتی را مورد بررسی قرار داده و هدف اصلی این تحقیقات ایجاد روشهایی جهت حذف حداکثرمیزان نفت ، مواد آلی محلول، مواد جامد معلق ، صابون ، سولفیدها ، آمونیوم و … و تنظیم pH می باشد.
روشهای مرسوم تصفیه پساب نفتی
1- Flotation
به معنای وارد کردن حباب های هوا به آب یا پساب میباشد که حباب های کوچک باعث می شود ذرات نفت در آب معلق شوند و یک لایه نازکی تشکیل شده و از آب جدا شوند. با توجه به اینکه این روش باعث ایجاد لجن کمی می شود از پتانسیل بالایی در تصفیه پساب نفتی برخوردار است. اخیرا رایجترین روشهای مورد استفاده در این دسته dissolved air flotation و jet impeller flotation می باشند . تولید این دستگاه ها ، مشکلات تعمیرات آنها و مصرف انرژی بالای آنها، از مضرات این روش است. جهت بهینه سازی این روش ، همراه با هوادهی موادی نیز اضافه می شود که از یک طرف نقش شکستن مواد را داشته و از طرف دیگر باعث اتصال ذرات به یکدیگر و ایجاد فلوکه می شوند.
روشها و راندمان flotation در تصفیه فاضلاب نفتی
2- انعقاد سازی (Coagulation)
این تکنولوژی می تواند مواد نفتی امولسیفای شده و حل شده و بعضی پلی مرهای آلی سخت تجزیه پذیر را حذف کند این روش در سالهای اخیر بطور گسترده جهت تصفیه پسابهای نفتی مورد استفاده قرار گرفته است. هرچند به علت کمپلکس بودن ترکیبات پساب نفتی، این روش نیاز به تحقیقات گسترده ای دارد.
در سال 2003 Lin و همکاران منعقد ساز ترکیبی به نام CAX را استفاده کردند که توانست میزان نفت در آب را از mg/l 207 تا 98% کاهش دهد. در سال 2007 Zeng از سیلیکات روی و پلی آکریل آمید آنیونیک استفاده کرد و توانست میزان نفت در آب را تا 99% کاهش دهد. در سال 2011 Cong از پلی آلومینیوم زینک سیلیکات استفاده کرد که تا 99% پساب نفتی را تصفیه کرد. هر چند روش استفاده از منعقد کننده ها دارای راندمان بالایی در تصفیه پساب نفتی است ولی میزان مصرف این منعقد کننده ها بالا بوده و هزینه تصفیه را بالا می برد از طرف دیگر استفاده از منعقد کننده ها دارای شرایط خاصی مانند pH خاص می باشد که روش را سخت می کند همچنین این روش باعث تولید میزان لجن بالایی می شود که تیمار آن مشکل بوده و باعث آلودگی زیست محیطی می شود در جدول زیر تعدادی از روشهای مورد استفاده در انعقاد سازی و راندمان آنها آمده است.
روشهای مورد استفاده در انعقاد سازی و راندمان آنها برای تصفیه فاضلاب نفتی
3- تصفیه بیولوژیک
در این روش با استفاده از متابولیسم میکروبی آلاینده های آلی به ترکیبات بی ضرر تجزیه می شوند این روش بصورت لجن فعال و فیلترهای بیولوژیک (بیوفیلتر) استفاده می شود. در روش لجن فعال از تانکهای هوادهی استفاده می شود که میکروارگانیزمها ترکیبات آلی را تجزیه می کنند. در روش بیوفیلتر ، میکروارگانیزمها در داخل ستون بیوفیلتر تثبیت شده و پساب حین عبور از روی میکروارگانیزمها جذب شده و تجزیه می شود. این روش با استفاده از میکروارگانیزمهای خاص جهت تصفیه انواع پساب های نفتی مورد بررسی قرار گرفته است.
استفاده از روش بیولوژیک همراه با روشهای دیگر می تواند راندمان تصفیه را افزایش دهد. مطالعات نشان داده که بیوراکتورهای غشایی (ترکیب بیوراکتور با غشای اولترافیلتراسیون ) باعث حذف نفت از آب تا 99.9% ، کاهش COD تا 97% و TOC تا 98% شده است. Liu و همکاران در سال 2013 موفق به تصفیه پساب سنگین نفتی با مقادیر بالایی از ترکیبات آلی با روش upflow anaerobic sludge blanket(UASB) ترکیب شده با Immoblized Biological aerated filter(IBAFs) شدند. این سیستم توانست COD ، آمونیوم و ذرات معلق را تا حدود 90% کاهش دهد.
میکروارگانیزمهایی که در این روش استفاده شدند متعلق به باسیلاسه و رودوباکترها می باشند. تاکنون بیوراکتورهای مختلفی با میکروارگانیزمهای مختلف جهت تصفیه فاضلاب نفتی مورد استفاده قرار گرفته اند معمولا این میکروارگانیزمها درون بیوفیلتر ها تثبیت شده اند که راندمان تصفیه و ماندگاری میکروارگانیزمها را افزایش می دهد. در جدول زیر تعدادی از روشهای تصفیه بیولوژیک با راندمان آنها آمده است.
تعدادی از روشهای تصفیه بیولوژیک فاضلاب نفتی با راندمان آنها
4- تکنولوژی جداسازی با غشا
در این روش با استفاده از بسترهایی که دارای منافذ ریزی بوده و بصورت فیزیکی باعث به دام افتادن ذرات و آلاینده ها می شوند فاضلاب نفتی تصفیه می شود. تفاوت در فشار مورد استفاده جهت جداسازی باعث تقسیم این روش به سه روش مجزای میکروفیلتراسیون ، اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس (RO) می شود. این روش تاثیر مناسبی در تصفیه داشته ولی نیاز به تحقیقات بیشتر و بهینه سازی جهت پایداری در مقابل حرارت ، مقاومت به خوردگی، جلوگیری از تشکیل فیلم و گرفتگی ، افزایش حجم ورودی و خروجی و کاهش پساب تولید شده می باشد. همچنین استفاده از فقط روش فیلتراسیون به تنهایی برای تصفیه فاضلاب نفتی مناسب نیست.
آبادی و همکاران در سال 2011 یک سیستم بر اساس tubular ceramic MF جهت تصفیه فاضلاب نفتی تیپیک استفاده کردند که باعث حذف TOC تا 95% شد. صلاحی و همکاران در سال 2013 موفق به تولید یک شیت نانو حفره شدند که دارای سایز حفره 10 نانومتر بوده و توانستند فاضلاب نفتی را تصفیه کنند نتایج آنها نشان داد که این غشا برای تصفیه فاضلاب پالایشگاه نفت مناسب بوده و توانست ذرات معلق کل ، TDS ، ترکیبات نفت و گریس ، COD و BOD را به ترتیب تا 100% ، 44.4% ، 99.9% ، 80% و 77% کاهش دهد. در جدول زیر تعدادی از روشهای فیلتراسیون با راندمان آنها آمده است.
تعدادی از روشهای جداسازی با غشا و راندمان آنها
تکنولوژیهای ترکیبی
در تصفیه پسابهای نفتی هر روشی اسکوپ خاص دارد. به علت پیچیدگی فاضلاب نفتی استفاده از یک روش مشکل بوده و نیاز به ترکیب چند روش دارد. مناسبترین حالت استفاده از پیش تصفیه با استفاده از انعقاد سازها و یا استفاده از روشهای فیزیکی مانند غشا بوده و سپس تصفیه نهایی با روش بیولوژیک انجام شود.
نتیجه گیری
جهت تیمار پساب های نفتی باید روی سطوح زیر تمرکز کرد:
- برای حل مشکلات تکنولوژی و فرآیند ها، تحقیقات و گسترش فرآیند های ترکیبی و افزایش مزایای روش های مختلف جهت جلوگیری از محدودیت های مختلف آنها.
- جهت تیمار پساب های نفتی مناسب است که تکنولوژی های ترکیبی به نحوی استفاده شود که هزینه ی تصفیه کاهش یابد.
- تصفیه به نحوی انجام شود که آلودگی ثانویه ایجاد نشود. همچنین تصفیه به سادگی و با کنترل اتوماتیک ساده انجام شود.
مطالعه یک مقاله انگلیسی درباره روش های تصفیه فاضلاب نفتی.
امیدواریم این مقاله برای شما مفید واقع شده باشد. همچنین مقاله ای درباره تصفیه نیترات در آب صنعتی و آشامیدنی نوشته ایم که ممکن است برای شما مفید باشد.
برای مشاوره رایگان و مشاهده دستگاه تصفیه صنعتی پویاژن کلیک کنید.
