تصفیه آب صنعتی
تصفیه فاضلاب صنعت پتروشیمی
آذر
در صنعت پتروشیمی به دلیل فعالیت‌های شیمیایی روی مواد اولیه‌ای نظیر نفت و گاز، مواد سمی بسیار خطرناکی تولید میشود که آسیب‌های جبران‌ناپذیری به محیط زیست و حیات جانداران وارد میکند. تصفیه فاضلاب پتروشیمی میتواند از بروز این آسیب‌ها جلوگیری کرده و همچنین فرآورده‌های قابل استفاده دیگری را در اختیار ما بگذارد. در ادامه به بررسی چیستی و نحوه تصفیه پساب پتروشیمی و همچنین انواع مختلف آن می‌پردازیم.
تصفیه فاضلاب صنایع پتروشیمی چیست؟
در پساب و فاضلاب صنایع پتروشیمی میزان بسیار زیادی مواد آلاینده و سمی وجود دارد. تصفیه فاضلاب صنایع پتروشیمی در واقع فرآیندی است که در هر مرحله از آن گروه خاصی از آلایندهها حذف می‌شوند. این مراحل بعضا تا حدی ادامه می‌یابد تا ما به یک آب پاک و تصفیه شده که قابلیت مصرف مجدد دارد دست پیدا کنیم. این آب تصفیه شده معمولا برای استفاده مجدد در فرایند مصرف میشود، و یا در صنایع کشاورزی برای آبیاری فضای سبز و درختان به کار می‌رود.
انواع تصفیه فاضلاب پتروشیمی
مشابه تمام سیستم‌های تصفیه پساب صنعتی، فاضلاب پتروشیمی هم به مجموعهای از فرایند‌های تصفیه در کنار هم نیاز دارد تا بتواند فاضلاب مورد نظر را به آبی تمیز و با کیفیت مورد نظر برای استفاده مجدد تبدیل کند. از این رو سیستم‌های تصفیه فاضلاب پتروشیمی رو معمولا در مراحل و مواحد‌های مختلفی مشاهده می‌کنیم که هر واحد با هدفی مشخص اقدام به حدف گروه مشخصی از آلاینده‌های موجود در پساب پتروشیمی میکند. روش‌های تصفیه فاضلاب پتروشیمی عبارتند از:
- روش‌های تصفیه فیزیکی
- روش‌های تصفیه غشایی
- روش‌های تصفیه شیمیایی
- روش‌های تصفیه الکتروشیمیایی
- روش‌های تصفیه توسط جاذت (جذب سطحی)
- روش‌های تصفیه بیولوژیکی
همانطور که اشاره شد با توجه به آنالیز مواد آلاینده موجود در فاضلاب و محدوده غلظت این ترکیبات محموعه‌ای از این روش‌ها در کنار هم برای تهیه آب با کیفیت مورد نظر برای استفاده مجدد، به کار گرفته میشود.
همچنین بخوانید: تصفیه فاضلاب صنعتی به روش USAB
مراحل تصفیه پساب پتروشیمی
روند تصفیه فاضلاب پتروشیمی در یک تصفیه‌خانه با یک جریان ورودی که فاضلاب را به سیستم وارد می کند، شروع میشود. این جریان ورودی ممکن است شامل پساب بخش‌های مختلفی از واحد‌های صنعتی موجود در شرکت پتروشیمی باشد. بطور مثال: پساب بلودان برج‌های خنک کننده، پساب تولیدی در حین تولید در فرایند پتروشیمی، پساب واحد‌های تصفیه آب صنعتی نظیر جریان ریجکت واحد اسمز معکوس و رزین‌های تبادل یونی.
بعد از ترکیب و ورود مجموع این پساب‌ها به واحد تصفیه خانه، مواد جامد به صورت مکانیکی جدا می‌شوند و در مرحله بعدی با سیستم‌های مکش اتوماتیک و شناورسازی روغن، روغن را به یک دستگاه دیگر انتقال می‌دهند. سپس مخزن ذخیره، آبی که از روغن جدا شده است را به یک سیستم بی‌هوازی وارد میکند.
در این مرحله فاضلاب ورودی در غیاب هوا و توسط میکروارگانیسم‌ها تصفیه شده و آب تصفیه شده به مرحله تصفیه هوازی منتقل شده و توسط حباب‌های هوا هوادهی میشود. در این مرحله لخته‌هایی در مخازن ته‌نشین می‌شوند که به آن‌ها لخته‌های ثانویه گفته میشود.
اندازه این لخته‌ها به قدری بزرگ است که در کف مخازن به عنوان لجن قرار می‌گیرند. این لجن‌ها توسط طومار آبگیری خارج شده و سپس فشرده می‌شوند. معمولا لجن آبگیری شده را یا دور می‌ریزند یا می‌سوزانند و یا خشک می‌کنند. باقی مانده پساب باز هم تصفیه میشود تا به کیفتی برسد که دوباره قابلیت استفاده داشته باشد. پس از تمام این مراحل آب تصفیه شده از مخزن خارج شده و برای استفاده‌های متعددی به کار می‌رود.
تمامی این فرآیند به اختصار شامل چهار مرحله میشود:
- پیش تصفیه
- تصفیه اولیه
- تصفیه بیولوژیکی یا ثانویه
- تصفیه نهایی یا تکمیلی
در ادامه هرکدام از مراحل تصفیه فاضلاب پتروشیمی را به طور کامل تشریح می‌کنیم.
همچنین بخوانید: تصفیه فاضلاب صنعتی چیست
پیش تصفیه فاضلاب صنعت پتروشیمی
در مرحله پیش تصفیه برای آسانی و سهولت در اجرای مراحل بعدی، ذرات جامد و بزرگ موجود در فاضلاب جداسازی میشود. در این مرحله کیفیت و میزان آلایندهها در فاضلاب تغییری نمی‌کند و جداسازی مواد جامد و بزرگ صرفا به منظور جلوگیری از آسیب دیدن تجهیزات و دستگاه‌های پایین دست واحد تصفیه آب صنعتی است.
تصفیه اولیه
در تصفیه اولیه فاضلاب با استفاده از روش‌هایی مانند چربی‌گیری، لخته‌سازی و شناورسازی، کیفیت فاضلاب پتروشیمی تا حد مطلوبی افزایش پیدا میکند. البته هرکدام از مراحل ذکر شده شامل چندین فرآیند پیچیده و تخصصی هستند که هرکدام باید به صورت فنی و تخصصی تشریح شوند.
تصفیه بیولوژیکی پساب پتروشیمی
بعد از جداسازی مواد جامد و سپس چربی‌گیری و لخته‌سازی وارد مرحله بیولوژیکی می‌شویم. در این مرحله پساب توسط میکروارگانسیم های زنده تصفیه میشود که می‌توانند هوازی یا بی‌هوازی باشند. وظیفه میکروارگانیسم ها در این سیستم های تصفیه هضم و تجزیه آلاینده‌های موجود در فاضلاب است. هر دو حالت فرایند تصفیه بیولوژیکی می‌توانند به صورت همزمان در ی سیستم بکار برده شوند. در این حالت، ابتدا و به شیوه بی‌هوازی (توسط میکروارگانیسم‌هایی که برای انجام تصفیه نیاز به اکسیژن ندارند)، آلایندهها و مواد آلی تجزیه ناپذیر به وسیله باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌ها تجزیه می‌شوند؛ سپس باکتری‌های هوازی مرحله نهایی تصفیه را انجام خواهند داد.
تصفیه تکمیلی
در انتهای مرحله قبل تا حدودی موفق خواهیم شد کیفیت آب را بهبود دهیم و بعضی از آلایندهها را ار آن جدا کنیم. ولی هنوز قابل مصرف نیست. به همین خاطر در مرحله نهایی و تکمیلی با استفاده از فرایند‌های پیشرفته تری نظیر فرایند اسمز معکوس (RO) و یا دیگر فرایند های غشایی کیفیت آب را تا رسیدن به استاندارد مصرف مجدد بهبود می‌دهیم. آب در این مرحله با استفاده از روش‌هایی مثل روش ممبرانی (ممبران تصفیه آب صنعتی)، تزریق ازن و اضافه کردن کلر در حوضچه‌های کلر زنی (یا با استفاده از سیستم کلرزنی) شفاف، زلال و ضدعفونی میشود. بعد از پایان این مراحل PH آب اندازه‌گیری شده و اگر طبق استانداردها تصفیه شده باشد میتواند برای استفاده مجدد در زمینه‌هایی مانند آبیاری، کشاورزی و… وارد چرخه مصرف شود.
اگر در مرحله نهایی از اسمز معکوس (RO) استفاده شود کل مراحل قبلی را می‌توانیم پیش تصفیه اسمز معکوس در نظر بگیریم.
بیشتر بخوانید: تصفیه فاضلاب به روش MBBR
روش های جدید تصفیه پساب صنایع پتروشیمی
به‌خاطر اهمیت بالای تصفیه فاضلاب ، توجه زیادی به این امر در جهان میشود و حتی کشورهای درحال توسعه نیز پیشرفت‌های چشمگیری در تکنولوژی حوزه تصفیه فاضلاب صنایع پتروشیمی داشته‌اند.
این پیشرفت‌ها باعث به وجود آمدن روش‌های نوین و جدیدی در تصفیه فاضلاب صنایع پتروشیمی شده که در ادامه بعضی از آن‌ها را به اختصار معرفی می‌کنیم.
روش شناورسازی الکتریکی:
در این روش با استفاده از دو الکترود، یکی از جنس گرافیت و دیگری از جنس فولاد ضد زنگ، یک جریان ۵ تا ۱۵ میلی آمپری با ولتاژ ۱۲ ولتی و در مدت زمان ۲ تا ۲۰ دقیقه برقرارمی‌شود که به موجب آن تیرگی فئول و هیدروکربن‌ها حذف می‌شوند.
روش انعقاد الکتریکی:
انعقاد الکتریکی یکی دیگر از تکنولوژی‌های تصفیه صنعت پتروشیمی است. در این روش مانند روش شناورسازی از الکترودها استفاده میشود اما جنس آن‌ها از آهن و آلومینیوم است. میزان ولتاژ و جریان الکتریکی دقیقا مانند روش شناورسازی است اما مدت زمان جریان بین ۱ تا ۱۰ دقیقه می‌باشد.
روش ازن زنی:
از فناوری ازن زنی برای از بین بردن مواد پتروشیمیایی موجود در پساب استفاده میشود که در برابر تجزیه شدن مقاوم هستند استفاده میشود.
سیستم بازگردان پساب (Reuse) مبتنی بر RO و ZLD:
این روش نه تنها برای پساب صنایع پتروشیمی بلکه در اکثر صنایع برای بازگردانی و استفاده مجدد از آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش از ۱ تا ۳ سیستم اسمز معکوس به صورت سری استفاده میشود که هر سیستم جریان ریجکت یا تغلیظ شده RO قبلی را مجددا تصفیه میکند و در نهایت پساب غلیظ شده نهایی با استفاده از سیستم ZLD بازیابی میشود. در این سیستم‌ها تقریبا تمام آب موجود در پساب بازیابی شده و باقیمانده زباله جامد است.
جمع‌بندی
صنعت پتروشیمی به عنوان یکی از صنایع بسیار مهم در جهان، با فعالیت خود به‌طور روزانه فاضلاب سمی و آسیب‌زننده‌ای تولید میکند که باید حتما تصفیه و مواد آلاینده و سمی از آن جدا شوند. همین اهمیت بالا موجب شده تا بسیاری از تصفیه‌خانه‌ها و سیستم‌های تصفیه به منظور، تصفیه پساب طراحی و ساخته شوند. دانش‌لاین، به عنوان مرجع تخصصی سیستم‌های تصفیه آب صنعتی در ایران، در این مقاله به معرفی انواع روش‌های تصفیه و مراحل مختلف آن پرداخته است. امیدواریم که این مطلب مفید واقع شده باشد.
سوالات متداول:
