پساب های نفتی
واحد تبدیل بخار، برق و آب سرد (Utility Section) در كلیه صنایع وجود دارد كه در آن آب مورد نیاز صنعت تأمین می شود و به صورت های مختلف گرم و یا سرد در اختیار بخش های مختلف قرار می گیرد.
در نخستین مرحله، این واحد آب از منابع چاه، رودخانه و یا دریا با سیستم پمپاژ به سمت مخازن كلاریفایر برده می شود و در این دستگاه به وسیله موادی مانند سود و كلرو آهن سختی موقت آب گرفته می شود. در این دستگاه ضایعاتی كه در نخستین مرحله تولید می شود، لجن آهكی و به عبارت دیگر، دوغاب است. در بسیاری از كارخانه ها این دو غاب بارگیری شده و به زمین های متروكه برده و تخلیه می شوند. ریختن این لجن آهكی در خاك علاوه بر این كه استعداد رشد گیاه در خاك را از بین می برد، برای پرندگان منطقه نیز خطرهای بسیاری دارد. با نشستن پرنده بر روی این لجن و چسبیدن آن به پای پرنده، لجن آهكی و یا دوغاب سبب قطع شدن پای پرندگان می شود.
اما درصورت استفاده درست و اندكی سرمایه گذاری، علاوه بر این كه به محیط زیست آسیبی وارد نمی شود، یك منبع درآمد نیز برای كارخانه ایجاد می شود. با نصب دستگاه فیلتر پرس می توان با عبور لجن آهكی ازاین دستگاه آب آن را جدا كرد. آنچه كه باقی می ماندآهك، است. كلوخه های ایجاد شده آهك، خوراكی بسیار مطلوب برای كارخانه های كاشی سازی است.
جای بسی تأسف است كه پس از 30 سال تخریب محیط زیست، این دستگاه در چند ماه گذشته آن هم به صورت بسیار محدود در اختیار بعضی كارخانه ها قرار گرفته است. دستگاه سانتریفوژ با كارآیی بالاتر، اما هزینه خرید و نگهداری بیشتر نیز این عمل را انجام می دهد، اما به دلیل بالابودن هزینه تعمیر آن، دستگاه فیلترپرس فواید بیشتری دارد.
پس از دستگاه كلاریفایر و گرفتن سختی موقت آب، برای از بین بردن ویروس ها و باكتری ها، همچنین یون های مثبت و منفی، آب وارد دستگاه اسمز معكوس Ro (Reverse Osmosis) می شود. آبی كه وارد این دستگاه می شود، حاوی املاح بالاست و این دستگاه قدرت جذب این املاح را دارد.
ضایعات و پسماندهای باقی مانده در این دستگاه، هایسالید(High Solid) نام دارد كه پسابی بسیار شور است. استفاده نكردن از این آب و جاری كردن آن در زمین های اطراف نه تنها با بهره برداری مناسب از آب در تضاد است بلكه به علت نمك زیاد در این آب ها، حاصل خیزی زمین های اطراف را تحت تأثیر قرار می دهد. برای رهایی از این پساب ها، بهتر است كه با مقداری آب مناسب دیگر مخلوط شود تا شوری آن كاهش یابد. سپس برای آبیاری درختان از آن استفاده شود. در بسیاری از پالایشگاه ها این آب را در مخازن تبخیر كه وسعت زیادی دارند، می ریزند تا آب به صورت طبیعی بخار شود كه با وجود میزان بسیار بالای این پساب ها، این روش مقرون به صرفه نیست.وجود پساب ها در بخش های مختلف صنایع، امروزه یكی از مشكلات بزرگ و عظیم آنهاست كه ضرورت كاهش این پساب ها و استفاده از فناوری های برتر دركمتر كردن آن یك نیاز محسوب می شود.
پس از گذشتن آب از دستگاه RoوIon Exchange آب مقطر به دست می آید كه ممكن است این آب برای سیستم گرمایشی و یا سرمایشی به كار رود. آب در سیستم گرمایشی وارد دیگ بخار (Boiler) به بخار با فشار بالا تبدیل می شود. در این مرحله اگر آب ورودی به دیگ بخار آب مقطر نباشد، یك پساب هایسالید وجود دارد كه مشكل دیگر این پساب دمای بالای آن است و تنها پساب داغ صنعت محسوب می شود. آب ورودی به سیستم سرمایشی، پس از گذشتن از این سیستم یك پساب بر جای می گذارد كه از جنس هایسالید، اما سمی است.
برای جلوگیری از به وجود آمدن پساب ها چه باید کرد؟ رفع كامل این پسابها
امری ناممكن است اما با انجام یك رشته عملیات، پساب های ایجاد شده را
می توان كمتر كرد. پساب ایجاد شده در یک مرحله می توان به عنوان
آب در مرحله بعد استفاده کرد و در نتیجه آب خام كمتری استفاده شود.
گاهی پساب باید احیا، سپس استفاده شود و گاهی هم تمام پساب ها جمع
، سپس تصفیه می شوند و به اول خط بر می گردند .
اما در صنایع نوع دیگری از پساب ها وجود دارد
که به پساب نفتی (oily ) معروف است. این پساب نخست به وسیله یک تصفیه اولیه
یا فیزیکی توسط دستگاه API جمع آوری می شود. ذرات ریز نفت که هنوز در این پساب وجود دارد، به وسیله دستگاه های دیگر جدا می شود. در تصفیه ثانویه به وسیله
راکتورهای هوادهی، میکروب های مختلفی را که از خاک منطقه گرفته می شود ،
ذرات بسیار ریز نفت را نابود و به دی اکسید کربن و ترکیبات الکلی تبدیل می کند .
در این مرحله لجن بیولوژیک باقی می ماند که ماده ای بسیار بیماری زا است و در
تعدادی از کارخا نه ها این مواد در زمین های اطراف ریخته می شود. برای دور بودن
از عوارض لجن بیولوژیک، می توان پس از عبور از دستگاه فیلتر پرس و خشک کردن
لجن، ماده به دست آمده را بسوزانند ... .
پساب
امروزه یکی از مهمترین عواملی که محیط زیست اطرافمان را تهدید می کند و باعث نگرانی دوستداران طبیت و در پی آن سلامت انسان شده پساب های بوجود آمده از صنایع و کارخانجات و فعالیت های دیگر انسان مانند کشاورزی و ... می باشد .مقدار پساب ایجاد شده در سراسر دنیا به صورت یکنواخت پخش نشده است . هرچه کشوری پیشرفته تر و صنعتی تر پساب ایجاد شده در آن نیز بیشتر می شود . در این میان کشور ما نیز از ایجاد مضرات این بلای طبیعت مستثنا نمی باشد .
در گزارشی که بانک جهانی در مورد اوضاع محیط زیست و منابع طبیعی در ایران که در سال 1385 منتشر شد هر ساله بیش از 20 میلیون تن گنداب و فاضلاب های شهری , صنعتی و شیمیایی تصفیه نشده به آبهای سطحی , دریای مازندران و خلیج فارس وارد می شوند . علاوه بر آن روزانه 45 هزار تن زباله در شهر های کشور تولید می شوند که به جز تولید زباله در روستاها و صنعت و مواد رادیو اکتیو و ...در کشور است که عدم وجود امکانات مناسب برای دفع علمی آنان , یکی از عوامل عمده و مهم آلودگی های منابع آبی و شرب در کشور می باشد .
در میان آلودگی های مختلف , شاید مهمترین آلودگی که کشور ما را تهدید می کند پساب های نفتی بوجود آمده از فرایند های مختلف صنعت نفت می باشد.
پساب های نفتی :
پساب های نفتی در مراحل مختلفی که در صنایع نفت مانند استخراج , پالایش و انتقال ایجاد می شود . آمار های جهانی تازه نشان می دهد که هر سال دست کم 1.2 میلیون بشکه نفت و ترکیبات هیدروکربنها معادل 160 هزار تن مواد سمی در آب های خلیج فارس محدوده ی ایران سرازیر می شود به اضافه اینکه روزانه حدود 2.6 میلیون بشکه آب مخلوط با نفت خام به رودخانه های ایران می ریزد تاکنون نزدیک به 163 رودخانه آلوده در کشور شناسائی شده است.
مشکلات ایجاد شده از پساب نفتی :
الف ( آلودگی نفتی در دریا
از آثار مهم آلودگی آب با منشا نفت یا پساب ها , مشکلات زیست شناختی است که برای موجودات زنده دریایی بوجود می آید از آنجا که نفت خام یک ماده خالص نیست و در آن انواع هیدروکربورها با تفاوت های فیزیکی و شیمیایی مختلف وجود دارد , هنگامی که دریا آلوده می سازد به اشکال گوناگون تبلور پیدا می کند که غالبا برای آبزیان مضر است . تعدادی از آنها که سبکترند , بسرعت تبخیر می شود و هوا را آلوده می سازند. بخشی دیگر بصورت ذرات معلق در دریا شناور باقی می مانند که گاهی ماهیان آنها را می خورند و دچار مسمومیت می شوند .
قسمت هایی از نفت جذب پوست آبزیان دریا می شود و تعدادی نیز رسوب کرده و باعث آلودگی موجودات کف زی می گردد . قسمتی نیز به شکل لایه نازکی در سطح دریا قرار گرفته از نفوذ نور خورشید می کاهند . بالاخره بخشی نیز به صورت توده هایی در می آیند که در اثر جریان آب و باد اطراف ساحل رفته وسبب آلودگی می شوند.
ب( آلودگی خاک وآب های زیرزمینی
برای درک بهتر این قسمت به مثالی بسندذه می کنیم . در خرداد 1383 به گزارش قلم سبز ایران در مورد فاجعه زیست محیطی آلودگی نفتی و گازوئیلی روستای اسماعیل آباد شهر ری در پی آلودگی نفتی , آب چاه های این روستا و نیز مناطق اطراف و خشک شدن بسیاری از سبزی کاری ها , برخی کشاورزان مجبور به استفاده از فاضلاب تهران برای آبیاری مزارع خود شده اند . در اثر این اتفاق ابتلا به بیماری های پوستی و عفونت های ریوی و گوارشی رو به افزایش است و در همان زمان بیش از 13 مورد بیماری چشمی و 45 مورد بیماری زنانگی در بین کودکان و زنان این روستا گزارش شده است . کارشناسان علت آن را آلودگی های آب های زیر زمینی شهر ری با مواد نفتی و گازوئیلی مجتمع صنعتی پالایشگاه نفت می دانند .
تصفیه پساب نفتی :
مضرات پساب های بوجود آمده در بخش های مختلف باعث شده پیشرفت های خوبی در زمینه ی تصفیه پساب های مختلف صورت گیرد . با توجه به موضوع مورد بحث مان یعنی تصفیه پساب های نفتی در مورد تکنولوژی های مختلف تصفیه پساب نفتی بحث می کنیم .
به طور کلی پساب نفتی علاوه بر نفت خام و آب , شامل عناصری مانند سدیم , بور , گریس , جامد های معلق و ...می باشند . روش های مختلفی برای تصفیه پساب های نفتی وجود دارد مانند :
CF_MBR(crossflow membrane bioreactor) .1
trickling filters .2 revers osmosis .3و ...
تصفیه با استفاده از غشا :
کاربرد یک CF-MBR(crossflow membrane bioreactor) در تصفیه پساب تخلیه شده بوسیله ی یک پالایشگاه نفت در تحقیقی بررسی شد . کارکرد فرایند CF-MBR در غلظت های 5000 MLSS و 3000 mg/l ارزیابی شد . کارکرد فرایند در ترم های کارائی هیدرولیک به علاوه رفع COD (chemical oxygen demand ) اندازه گیری شد .
یک مقیاس آزمایشگاهی بطور تجربی راه اندازی شد که به طور عمده شامل غشاه های سرامیکی لوله ای , مخزن هوا , در تمام مدت برسی به کار برده شد .نتایج بررسی نشان داد که کارائی رفع COD بیش از 93 % در مقادیر MLSS فراهم کرد .
این مطالعه همچنین نشان داد که زمان نگهداری هیدرولیک اثر مهمی روی کارکرد سیستم ندارد . ارتباط میان جریان نفوذ و سرعت جریان متقاطع به صورت قابل توصیف بوسیله ی یک توان مرتبط به شکل J=KV^n مشخص شد که ثابت های kوn با غلظت های MLSS تحت تاثیر می باشند .بررسی مکانیسم تصفیه نشان داد که تصفیه غشایی بایک acidic detergent و superclean با یک مقدار PH در حدود 1.5 نتایج بهتر را ایجاد کرد .
برای فهم بیشتر از موضوع تصفیه پساب نفتی , بررسی روی تکنولوژی مختلف تصفیه پساب نفتی انجام گرفته و ارائه می شود .