تصفیه فاضلاب صنایع نفت و پتروشیمی

تصفیه فاضلاب صنایع نفت و پتروشیمی از الزامات اصلی صنایع نفت می باشد که به نوعی از انواع تصفیه فاضلاب صنعتی می باشد. با توجه به شرایط موجود از سیستم های مختلف در تولید پکیج تصفیه فاضلاب در صنایع نفت و پتروشیمی استفاده می شود. فاضلاب صنایع نفتی شامل ترکیبات و مشتقات نفت خام و ضایعات آغشته به قیر و رسوبات نفتی که در نتیجه عملیات تجزیه حرارتی مواد نفتی ایجاد می گردند، می باشد.

جهت تصفیه فاضلاب صنایع نفت و پتروشیمی اگرچه همیشه نمی توان این ضایعات را تحت عنوان فاضلاب یا پساب صنعتی برشمرد ولی بدلیل حالت مایع اغلب در لیست پساب های نفتی قرار می گیرند که شامل طیف گسترده ای از ضایعات مایع با میزان آلودگی های مختلف از نظر کیفی و ماهیتی هستند.

تصفیه فاضلاب صنایع نفتی و پتروشیمی: منشاء آلودگی ها

تصفیه فاضلاب صنایع نفتی و پتروشیمی از انواع نمونه های تصفیه فاضلاب صنعتی می باشد. پساب یا آب آلوده آبی است که کیفیت آن بعلت مصارف متفاوت و وارد شدن موادخارجی به آن تغییر پیدا کرده است و برای استفاده به شکل قبلی غیرقابل استفاده می باشد. با توجه به اینکه پساب های صنعتی به علت استفاده از آب در فعالیت های صنعتی و یا مستقیما از منابع صنعتی و با طی شدن مراحل متفاوت تولید به وجود می آیند، عملا از خطرناک ترین انواع پساب ها می باشند.

ادامه حیات عملا برای هیچ صنعتی، بدون استفاده از آب ممکن نیست و بعد از مصرف آب، با مواد زائد و اضافی صنعت مربوطه، به پساب تغییر می کند که با فاضلاب بهداشتی تفاوت دارد. درنتیجه می بایست به شکل مناسب تصفیه گردد و سپس دفع شود. مواد شیمیائی مصرفی در صنایع تنوع بسیار زیادی دارند و روشهای گوناگونی در تولیدات صنعتی به کار می روند در نتیجه کیفیت آلودگی پساب های صنعتی مخصوصا در تصفیه فاضلاب صنایع نفت و پتروشیمی، از تنوع بالایی برخوردار است و ضمنا به صنعت مربوطه بستگی زیادی دارد.

بعنوان مثال در فرایند تولید یا پوشش قطعه های فلزی، در صنایع فلزی، مقادیر بسیار زیادی پساب آلوده به فلزات سنگین ایجاد می شود که حاوی نقره، مس، جیوه، کادمیوم، کرم ویا نیکل می باشد. که این عناصر جزو خطرناک ترین عوامل آلاینده محسوب می شوند و اثرات سرطانزائی و ژنتیکی  آنها اثبات شده است. همچنین در صنعت لبنیات مقادیر زیادی چربی محلول از قسمت های متفاوت واحد تولید به پساب وارد می شود و قطعا بایستی توسط روشهای مخصوص جداسازی شده و سپس حذف شوند.

انواع پساب های صنعتی:

معمولاً پساب های صنعتی به گروه های زیر تقسیم میگردند:

• قسمت فرایند تصفیه آب، مربوط به پساب بخش تاسیسات، زیر آب برج خنک کن، بویلر و  تاسیسات عمومی.
• پساب مربوط به یا فرایند صنعتی و یا خط تولید.
• پساب مربوط به تخلیه ناگهانی، شستشوی مخازن و محوطه و .. که بعنوان پساب خط تولید محسوب می شود.

از آنجا که ماهیت آلودگی های صنعتی متفاوت می باشد، روش های بازیابی پساب، تصفیه پساب صنعتی و نوع پکیج تصفیه فاضلاب استفاده شده نیز تفاوت خواهند داشت. در خصوص پساب های صنعتی، عموما غلظت پساب توسط ماده آلوده کننده سنجیده می شود. به طور مثال در پساب آبکاری مقدار غلظت فلزات سنگین نظیر کرم، نیکل، کادمیوم ، مس و یا املاح دیگری نظیر سیانورها را اندازه گیری می کنند.

ضروری است که جهت تعیین آنالیز کیفی پساب های صنعتی خصوصا جهت تصفیه فاضلاب صنایع نفت و پتروشیمی، عوامل مربوط به آن اندازه گیری و تعیین شوند. در نهایت قسمت عمده آلودگی هائی پسابهای صنعتی که توسط مواد آلی به صورت محلول یا نا محلول ایجاد شده اند و از مهمترین شاخص های آلودگی نیز هستند، مشخص خواهند شد. از روی مقادیر پارامترهای فوق برحسب BOD₅ و COD می توان شدت و درجه آلودگی پساب صنعتی را بطور تقریبی تعیین کرد.

در جدول زیر یک دسته بندی کلی برای انواع پساب های صنعتی ارائه شده است.

باتوجه به آلودگی های معمول که قبلا به آنها پرداختیم، در پسابهای صنعتی بسیاری از ترکیبات دیگر نیز وجود دارند که اکثرا آنها بسیار خطرناک می باشند و یا در برخی جهات مورد توجه هستند. درنتیجه اولین قدم در تصفیه پساب صنعتی، تشخیص نوع آلودگی پساب و تهیه آنالیز کیفی می باشد. در گام بعدی متناسب با نوع آلودگی که در فاضلاب وجود دارد سیستم تصفیه پساب مورد نظر بر مبنای سه روش کلی تصفیه شیمیایی و تصفیه بیولوژیکی و تصفیه فیزیکی طراحی و اجرا خواهد گردید.

انواع فاضلاب صنایع نفتی بر اساس منبع پیدایش:

فاضلاب صنایع نفتی بر اساس منبع پیدایش به دو دسته تقسیم بندی میشوند :

• عمليات حفاری و استخراج
• پالایش نفت

ضایعات تولیدی از عملیاتی مانند: پمپاژ، نمک زدایی، تقطیر، شکستن پیوندهای کربنی، آلکیلاسیون و پلیمریزاسیون حاصل می گردند. حجم فاضلاب تولیدی بالا بوده و حاوی مقدار زیادی از جامدات معلق و محلول، روغن، موم، سولفیدها، کلریدها، مرکاپتانها، ترکیبات فنلیک، کرزیلاتها و مقادیر زیادی از آهن محلول می باشند.

در حالت کلی نفت حاوی 85 درصد کربن و 12 درصد هیدروژن است. 3 درصد باقیمانده را ترکیباتی مثل اکسیژن، نیتروژن و سولفور تشکیل می دهند. برخی از تولیدات و محصولات جانبی حاصل از پالایش نفت عبارتند از: بنزین، کروزن، مواد روان کننده، گازوئیل و نفت سفید، موم یا واکس، آسفالت، کک و مواد دیگر مثل پنزولاتیوم و حشره کش.

نفت خام توسط عمل تقطیر جزء به جزء پالایش گردیده و بر اساس تغییرات درجه حرارت و فشار، ترکیباتی با ساختارهای ملکولی متفاوت تولید می نماید. سپس توسط عملیات شیمیایی و مکانیکی ناخالصی های موجود در هر کدام از محصولات جداسازی و حذف می گردند. نفت خام ابتدا وارد برج شکست می گردد که در این برج محصولات سبکتری مثل بنزین، کروزن و گازوئیل تولید می گردند.

سپس بنزین تولید شده وارد مخازن مخصوص گردیده و در آنجا توسط موادی مانند اسید سولفوریک، سود سوزآور، پلومبیت و آب شستشو – ناخالصی های موجود جداسازی می گردد. گازوئیل تولید شده نیز پس از عملیات جداسازی ناخالصی ها، برای فروش به قسمت مربوطه فرستاده می شود. با تقطیر مواد باقی مانده و سپس برج شکست، محصولات دیگری همچون مواد روان کننده و موم تولید می گردند.

پس از پایان یافتن عملیات تقطیر، مواد باقیمانده در مخزن خلاء برای تولید آسفالت مورد استفاده قرار می گیرند. ضایعات نفتی حاصل از عملیات حفاری درون چاه عبارتند از: خاک های حفاری، آب نمک ، روغن امولسیونی و آزاد، لجن باقی مانده در ته مخازن و گاز طبیعی. در بین این ترکیبات، آب نمک ایجاد شده بیشتر از دیگر ترکیبات مشکل ساز می باشد.

ضایعات نفتی حاصل از عملیات پالایش نفت شامل: روغن آزاد و امولسیونی حاصل از نشتی ها، ته مانده های مخازن، ضایعات قلیایی، لجن های قلیایی، آب های قلیایی، لجن های اسیدی، آب های حاصل از میعان در جدا کننده های ستون تقطیر، لجن ته مخازن، کک، گازهای اسیدی، ضایعات کاتالیستی، خاک های فیلتر کننده و مواد شیمیایی خاص حاصل از محصولات جانبی عملیات و آب های خنک کننده هستند.

مشابه اغلب صنایع، صنایع پالایش نفت مقدار زیادی آب را مصرف می نمایند. همچنین هر عملیات پالایشی از همان تقطیر اولیه تا مرحله تصفیه نهایی به حجم زیادی آب خنک کن و پروسس نیازمند می باشد. بر اساس تخمین های انجام شده به ازای هر بشکه نفت خام تولیدی به ۷۷۰ گالن آب نیاز می باشد.

تصفیه فاضلاب صنایع نفتی و پتروشیمی: روش تصفیه

جداسازی مواد آلوده کننده معلق و محلول از آب از اصول اولیه ای است که در تصفیه فاضلاب ها و تصفیه آبهای صنعتی آلوده و خصوصا تصفیه فاضلاب صنایع نفتی و پتروشیمی بکار میرود. این مواد که به شکل شناور و نا محلول میباشند با روشهای فیزیکی و یا ترکیبی از روشهای موجود در تصفیه فاضلاب نظیر روش فیزیکی-شیمیایی عملیات جدا کردن و یا حذف آنها صورت میگیرد که توسط پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی انجام می شود ولی در صورتیکه ترکیبات آلوده کننده به شکل محلول باشند، ابتدا باید روشهای شیمیائی و بیولوژیکی روی این مواد اعمال گردد تا آنها تجزیه شده و یا به صورت جامد و شناور در بیایند و درنهایت از آب جدا شوند.

درنتیجه تصفیه فاضلابهای شهری و یا صنعتی بر اساس تلفیقی از روشهای فرایندهای بیولوژیکی، تجزیه شیمیایی و یا جداسازی فیزیکی و فیزیکی-شیمیائی است که بر اساس نوع فاضلاب و کیفیت و کمیت آلودگی استفاده می شوند. اخیرا به روشهای بیولوژیکی اهمیت بیشتری داده شده است زیرا این روشها برای تجزیه و یا جذب مواد شیمیائی از موجودات زنده ذره بینی استفاده می کنند و اثرات جانبی کمتری دارند و بطور کلی ضایعات آنها کم خطرتر و بی اثرتر می باشد.

روش و سیستم تصفیه فاضلاب صنعتی و نوع پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی با توجه به نوع آلودگی انتخاب می گردد. بنابراین انتخاب روش تصفیه با شناخت کیفی و کمی فاضلاب و انجام آزمایشات اولیه انجام می شود. بعضی اوقات برای انتخاب روش تصفیه آزمایشات تصفیه پذیری نیز انجام می شود تا مشخص شود که چه فرایندی برای تصفیه کارآیی بیشتر و بهتری دارد.

فرایندهای کلی در تصفیه فاضلاب صنایع نفتی و پتروشیمی برای حذف مواد آلاینده:

روشهای متعددی که برای حذف مواد آلاینده در فاضلاب های صنعتی مانند تصفیه فاضلاب صنایع نفتی و پتروشیمی و پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی استفاده می شوند مواردی به شرح زیر میباشند:

روش های تصفیه فیزیکی

در تصفیه فاضلاب صنایع نفتی و پتروشیمی از روش تصفیه فیزیکی در جهت حذف رنگ، کدورت، مواد معلق و شناورو … استفاده می گردد. عملیات ته نشینی با استفاده و یا بدون کمک گرفتن از مواد شیمیایی، آشغالگیری، شناور سازی و همچنین در عملیات فیلتراسیون تجهیزاتی نظیر فیلترشنی و یا پارچه ای و یا غشائی نظیر UF, MF استفاده می شود.

اصول کلی فرآیندهای تصفیه فیزیکی برمبنای موارد زیر تعیین میشود

• در روش های ته نشین سازی ویا شناورسازی وزن مخصوص آن ها تعیین کننده است
• روش جداسازی ذرات با در نظر گرفتن اندازه قطر صورت میگرد مثل روش فیلتراسیون
• دربیشتر موارد تصفیه فیزیکی، همراه با مراحل پیش تصفیه شامل تنظیم pH و خنثی سازی و متعادل سازی هم انجام می شود.

فرایند های تصفیه بیولوژیکی

از فرآیندهای استفاده شده جهت تصفیه فاضلاب صنایع نفتی وپتروشیمی، فرآیند بیولوژیکی می باشد که در پکیج تصفیه فاضلاب استفاده می شود. این روش در واقع به فرایندهایی اطلاق می شود که تصفیه فاضلاب با استفاده از آنزیم ها یا میکروارگانیزم ها انجام میشود. در حال حاضر  تکنولوژی استفاده از آنزیم ها در کنترل و تصفیه فاضلاب ها و آبهای آلوده رواج پیدا نکرده است ولی پیش بینی میگردد استفاده این مواد در حد صنعتی و تجاری در آینده نه چندان دور بسیار گسترش یابد.

فرایندها و روشهای تصفیه شیمیایی

گاهی در تصفیه فاضلاب صنایع نفتی و پتروشیمی استفاده از روشهای شیمیایی برای حذف مواد آلاینده ضروری و غیر قابل اجتناب می باشد. درواقع این روش براساس ایجاد واکنش شیمیایی توسط اضافه نمودن یک ماده شیمیایی به آب می باشد. به طور مثال با کلر میتوان ترکیبات سیانور را با عمل اکسیداسیون، خنثی کرد و یل تجزیه نمود ویا می توان با استفاده از اضافه نمودن آهک، فرمالین را به نوعی قند (پنتوز) تبدیل کرد تا قابل تجزیه گردد. روشهای تصفیه شیمیایی نقش اساسی و مهمی در کنترل آلودگیهای مرتبط به فاضلاب های شیمیایی ایفا می کنند.

روشهای تصفیه فیزیکی – شیمیایی

در تصفیه فاضلاب صنایع نفتی و پتروشیمی در پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی برخی از روشهای ترکیبی بکار می روند که ترکیب عملیات فیزیکی و شیمیایی هستند. موارد خاصی که این فرایندها در آن بکار برده می شوند به شرح زیر می باشند

• برای انجام تبادل یون فلزات متفاوت مثل کرم یا جیوه و .. با یون هایی که کم خطرتر هستند ازعملیات تبادل یونی استفاده می شود.
• همچنین روش تبادل یونی که در صنعت آب بسیار کاربرد دارد. مخصوصا در سیستم تصفیه پساب های آبکاری فلزات
• روش دیگر فرایند جذب سطحی می باشد : یک مثال از این روش عبور کردن آب آلوده از ستون های فیلتر کربن اکتیو می باشد که باعث از بین رفتن رنگ و رنگبری فاضلاب و یا جذب مواد آلاینده آن که بصورت محلول هستند می گردد.
• جداسازی مواد آلی فرار یا آمونیاک (VOC)  به کمک فرایند دفع گاز که به آن فرآیند عریان سازی می گویند و در واقع جدا نمودن گازها از فاضلاب می باشد.

• روشهای فیزیکی تصفیه فاضلاب پالایشگاه ها

معمولا برای جداسازی نفت از پساب بکار برده می شود و شامل انواع روشهای شناور سازی مانند: DAF, CPI, API, IGF و روشهای فیلتراسیون می گردد. سایر روشها از جمله تبخیر دراستخرها و برکه ها و تبخیر به کمک هوادهی نیز بکار برده می شود.  جداکننده های ثقلی ساده مثل API که عموما در اغلب پالایشگاه ها استفاده می گردد، برای جداسازی موادی که به راحتی قابل شناور شدن می باشند مثل روغنها و ذرات جامدی که قابلیت ته نشینی دارند طرح شده و بکار برده می شوند. سیستم API که بطور وسیعی در تمام صنایع نفتی مورد استفاده واقع می شود قادر است 50 تا 99 درصد مواد روغنی و 10 تا 85 درصد ذرات جامد معلق، BOD ،COD و فنل را بر اساس خواص فاضلاب ورودی حذف نماید. شناورسازی با هوا و بدون استفاده از مواد شیمیایی نیز نتایج مناسب و مطلوبی را به همراه دارد. حذف مواد آلاینده توسط استخرهای تبخیری دارای بازدهی خوبی است ولی کاربرد آن بستگی به موقعیت محلی داشته و نیاز به سطح زمین نسبتا زیادی دارد.

• روشهای شیمیایی

جهت تصفیه صنایع نفت و پتروشیمی با استفاده از روش شیمیایی سیستم هایی به کار می رود که شامل انعقاد و لخته سازی هستند و این سیستم ها همراه با روشهای ته نشینی و یا شناورسازی با هوای تحت فشار DAF و یا IGF بکار می روند.

• روشهای بیولوژیکی

فرآیند تصفیه صنایع نفتی و پتروشیمی شامل لجن فعال، فیلترهای چکنده، لاگون های هوادهی و استخرهای اکسیداسیون می باشد. اغلب این روش ها نیاز به یک پیش تصفیه برای حذف مواد روغنی از فاضلاب دارند. روش لجن فعال روش بسیار مناسب برای حذف مواد آلی می باشد. بازدهی حذف قابل پیش بینی توسط این روش 70 تا 95 درصد برای BOD  و ۳۰ تا 70 درصد   COD و 66 تا 99 درصد برای فنل ها و سیانیدها می باشد.

• تصفیه مرحله سوم

که شامل استفاده از بستر کربن فعال و ازن زنی است و بطور موثری در حذف بو، مزه و مواد آلی غیر قابل هضم مواد استفاده قرار می گیرد.

• شاخص ترین روشهای تصفیه در محل

کاربردی ترین روش های تصفیه صنایع نفتی و پتروشیمی در محل عبارتند از: عریان سازی آب ترش (تخلیه و جداسازی سولفیدها)، خنثی سازی و اکسیداسیون.

تصفیه فاضلاب صنایع نفتی و پتروشیمی: سخن آخر

شرکت نهراب زیست با دارا بودن سالها تجربه در طراحی و ساخت تصفیه خانه های فاضلاب صنعتی نظیر تصفیه فاضلاب صنایع نفتی و پتروشیمی آماده خدمت رسانی به صنایع مختلف و کارخانه های کشور می باشد.

تصفیه خانه های فاضلاب و انواع پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و شهری شرکت نهراب زیست به طور کامل توسط کادر فنی و پرسنل مهندسی مجرب شرکت نهراب زیست طراحی و ساخته و نصب و اجرا می شوند و پس از تستهای مختلف و اطمینان از عملکرد مناسب، راه اندازی و اجرا می شوند.

تمام مراحل طراحی، ساخت و نصب و راه اندازی تصفیه خانه فاضلاب صنایع نفتی و پتروشیمی توسط پرسنل با تجربه شرکت نهراب زیست صورت می گیرد. خواهشمند است جهت دریافت مشاوره بیشتر با کارشناسان شرکت نهراب زیست تماس بگیرید.