خصوصیات فاضلاب پتروشیمی
1. حجم آب بزرگ ، کیفیت آب پیچیده و متغیر
حلالها ، مواد افزودنی و مواد افزودنی مختلفی باید در فرآیند تولید پتروشیمی اضافه شوند و سپس واکنشهای مختلفی را انجام دهند. بنابراین ، مقدار فاضلاب زیاد است و ترکیب آن پیچیده است.
5. آلودگی جدی ارگانیک
ترکیبات آلی موجود در فاضلاب پتروشیمی عمدتاً هیدروکربن ها و مشتقات آنها هستند.
3. فاضلاب حاوی فلزات سنگین است
با توجه به این واقعیت که بسیاری از واکنش های تولید پتروشیمی تحت عمل کاتالیزورها انجام می شود و یک گیاه بزرگ پتروشیمی می تواند از ده ها کاتالیزور استفاده کند ، فلزات سنگین اغلب در فاضلاب وجود دارند.
ترکیب و منابع فاضلاب پتروشیمی
1. روغن حاوی فاضلاب
منابع اصلی: آب میعانات ، آب متوسط ، آب تولید شده ، آب شستشو ، آب حمل و نقل روغن ، آب بالاست کشتی ، در گردش آب خنک کننده ، آب میعانات روغن و گاز ، فاضلاب کک و دفع آب و آب سطحی آلوده به روغن در طی فرآیند و تماس با روغن.
2 فنل حاوی فاضلاب
منابع اصلی: کک زدن ، ترک خوردگی کاتالیزوری و امکانات تولیدی برای فنل استون ، متا کرسول ، بیسفنول A و غیره به تأخیر افتاده است.
3 گوگرد حاوی فاضلاب
منابع اصلی: واحدهای پردازش ثانویه در پالایشگاه ها ، زهکشی از مخازن جداسازی ، آب جداسازی میعانات برای نفت و گاز و واحدهای ترکیبی هیدروکربن معطر.
4 سیانید حاوی فاضلاب
منابع اصلی: گیاه آکریلونیتریل ، کارگاه پلیمریزاسیون گیاهی فیبر اکریلیک ، کارگاه ریسندگی و کارگاه بازیافت کارگاه ، گیاه لاستیکی نیتریل.
5 آلدهید حاوی فاضلاب
منابع اصلی: گیاه استالدهید ، گیاه ریسندگی وینیلون ، گیاه وینیل استات ، گیاه فرمالدئید و غیره.
6 بنزن حاوی فاضلاب
منابع اصلی: فاضلاب از کارگاه تولید بنزن ، گیاه استایرن ، گیاه پلی استایرن ، گیاه اتیل بنزن ، گیاه آلکیل بنزن و گیاه اتیلن ترک خوردگی آب را خراب می کند.
7 فاضلاب قلیایی اسید
منابع اصلی: شستشوی آب از پالایشگاه ها و گیاهان پتروشیمی ، برش آب از مخازن محصول نهایی ، تصفیه آب دیگ بخار و تخلیه آب از اتاقهای جیوه قلیایی اسید.
فرآیند تصفیه فاضلاب پتروشیمی
1 روشهای فیزیکی
روش تصفیه فیزیکی آلاینده های معلق در محلول (از جمله فیلم روغن و قطرات روغن) را در فاضلاب از طریق اقدامات فیزیکی از هم جدا و بازیابی می کند. روشهای متداول شامل جداسازی روغن ، شناور شناور ، تصفیه و غیره است.
(1) مخزن جداسازی روغن
مخزن جداسازی روغن یک وسیله تصفیه متداول در فرآیند تصفیه فاضلاب پتروشیمی است. مواد جامد معلق را بر اساس تفاوت چگالی نسبی بین مواد جامد معلق و آب در فاضلاب حذف کنید. این روش فقط می تواند قطرات آب بزرگتر یا قطرات روغن را به عنوان یک درمان اولیه با هزینه کم اما متوسط کارایی از بین ببرد. جداکننده های روغن متداول ، جداکننده های جریان چند لایه و جداکننده های صفحه شیب هستند.
(2) روش شناور هوا
روش شناور هوا: استفاده از میکروب های بسیار پراکنده به عنوان ناقلین برای چسبیدن مواد جامد معلق در فاضلاب ، به آنها اجازه می دهد تا به سطح آب برسند و از بین بروند و اشیاء پردازش آن روغن امولسیون شده و تعلیق جامد خوب آبگریز هستند.
روش شناور شیمیایی: داروهای شیمیایی برای تبدیل انتخابی آلاینده های آبگریز به آبگریز به فاضلاب اضافه می شوند ، که سپس با شناور هوا برداشته می شوند ، هر دو به طور جمعی به عنوان روش شناور هوا گفته می شوند.
تجهیزات شناور هوا مشترک: شناور هوا حل شده تحت فشار ، شناور هوا پروانه ، شناور هوا هوادهی ، شناور هوا جت و شناور هوای الکترولیتی.
مزایای استفاده از روش شناور هوا: راندمان درمانی بالا ، لجن تولید شده نسبتاً خشک ، خراش سطح مناسب ، افزایش هوادهی و اکسیژن محلول برای درمان بیوشیمیایی بعدی.
مضرات روش شناور هوا: مصرف انرژی بالا ، نگهداری تجهیزات سنگین و بار کار مدیریت و انسداد آسان
(3) فیلتر
به طور کلی ، پالایشگاه ها از تصفیه به عنوان وسیله ای برای از بین بردن کلوئیدهای باقیمانده و مواد جامد معلق از پساب درمان ثانویه بیولوژیکی استفاده می کنند. پس از درمان بیوشیمیایی ، می توان از آن به عنوان پیش درمانی برای فن آوری های پیشرفته درمانی مانند کربن فعال یا ازن استفاده کرد. میزان حذف روغن و مواد جامد معلق می تواند به 60 ٪ تا 70 ٪ برسد. پس از افزودن کمک های فیلتر ، میزان حذف می تواند به بیش از 90 ٪ افزایش یابد.
تصفیه مواد متخلخل: الکلی که برای از بین بردن مواد جامد معلق درشت استفاده می شود. تجهیزات معمولی مانند کوره ، صفحه و نقاله های پشم.
مواد فیلتر ریز برای از بین بردن ذرات ریز: تجهیزاتی که از غشای نیمه نفوذ پذیر خاص به عنوان محیط تصفیه استفاده می کند ، مانند اسمز معکوس ، اولترافیلتراسیون ، نانوالتر سازی و الکترودیالیز.
تصفیه مواد ذرات: استفاده از منافذ بین ذرات مواد فیلتر برای عبور آب از طریق آب و مواد جامد معلق. معمولاً برای اطمینان از کدورت آب تصفیه شده ، نیازهای مصرف آب را برآورده می کند.
(4) روش را منفجر کنید
با وارد کردن گاز حامل به فاضلاب ، این دو مرحله کاملاً در تماس هستند و گازهای محلول و املاح فرار در فاضلاب از طریق انتقال انبوه گاز مایع به فاز گاز منتقل می شوند و از این طریق آلاینده ها را از بین می برند. دو آلاینده اصلی در فاضلاب پتروشیمی که نیاز به سلب و سلب گاز دارند ، H2S و آمونیاک هستند که عمدتا از اجزای گوگرد آلی و اجزای گوگرد آلی در حین سولفوریزاسیون ، انزام سازی و فرایندهای هیدروژناسیون نابود می شوند.
(5) روش اولترافیلتراسیون
Ultrafiltration روشی برای جدا کردن روغن و آب با استفاده از غشاهای Ultrafiltration (با اندازه منافذ حدود {{0}}. 01 ~ 0.1 میکرومتر) برای رهگیری قطرات روغن ریز است.
عوامل فعال یا مولکولهای عامل فعال که بر روی سطح قطرات روغن جذب می شوند می توانند در میسل ها جمع شوند که توسط غشاهای اولترافیلتراسیون قابل رهگیری هستند. بنابراین ، تصفیه غشای اولترافیلتراسیون فاضلاب روغنی نه تنها می تواند روغن را از بین ببرد ، بلکه COD را نیز از بین می برد.
بزرگترین مزیت روش اولترافیلتراسیون برای تصفیه فاضلاب روغنی این است که هیچ ماده شیمیایی در طی فرآیند تصفیه اضافه نمی شود ، عمل ساده است و پساب تصفیه شده به طور کلی می تواند نیازهای استفاده مجدد از آب را برآورده کند.
با این حال ، به دلیل نفوذپذیری کم غشاء ، هزینه پردازش نسبتاً زیاد است. باقیمانده متمرکز (معمولاً حدود 5 ٪ از آب تصفیه شده) نیاز به دفع بیشتر دارد.
2. روش شیمیایی
روشهای شیمیایی شامل اضافه کردن یک ماده شیمیایی خاص به فاضلاب و استفاده از واکنشهای شیمیایی برای جدا کردن و بازیابی آلاینده ها از فاضلاب است. روشهای متداول شامل بارش شیمیایی ، انعقادی ، خنثی سازی ، الکترولیز و غیره است.
(1) روش انعقادی شیمیایی
انعقاد شیمیایی روشی است که برای از بین بردن سیستم تعلیق کلوئیدی معدنی یا آلی از آب استفاده می شود. این ماده می تواند مواد جامد معلق ، کلوئیدها ، نمکهای فلزی سنگین محلول ، ماده آلی ، روغن و رنگ را از بین ببرد. درمان انعقاد تحت تأثیر pH ، قلیایی ، مقدار آلاینده ها ، اندازه ذرات ، دما و شرایط همزن فاضلاب است.
به منظور بهبود اثربخشی تصفیه شناور هوا ، یک فلوکولانت خاص به فاضلاب موجود در فرآیند شناور هوای حل شده با فشار خون برطرف شده اضافه می شود ، که باعث می شود ذرات معلق کلوئیدی یا آلاینده های امولسیون شده که رسوب در آب ناپایدار هستند. تحت عمل برخورد ، آنها جمع می شوند ، پلیمریز می شوند یا با هم همپوشانی می کنند تا ذرات یا فلوس های بزرگتر را تشکیل دهند و باعث می شوند که آلاینده ها غرق شدن یا شناور شوند و از بین بروند.
(2) روش الکترولیتی
اصل اساسی این است که تحت عمل جریان ، رادیکال های هیدروکسیل با خاصیت اکسید کننده قوی بر روی سطح آند ایجاد می شوند که تخریب مواد آلی به CO2 و H2O دشوار است. این روش دارای مزایایی مانند توانایی اکسیداسیون قوی ، عملکرد و کنترل آسان و بدون آلودگی ثانویه است و به طور فزاینده ای در تصفیه فاضلاب صنعتی مدرن مورد استفاده قرار می گیرد.
با استفاده از این واکنش ، آلاینده ها می توانند رسوبات نامحلول را تشکیل دهند یا گازها را از آب آزاد کنند و فاضلاب را تصفیه کنند.
(3) قانون Zhonghe
فرایند از بین بردن اسید اضافی یا قلیایی در فاضلاب از طریق روشهای شیمیایی برای دستیابی به مقدار pH خنثی خنثی سازی نامیده می شود. تصفیه فاضلاب اسیدی با قلیایی معدنی به عنوان یک عامل خنثی کننده ، و تصفیه فاضلاب قلیایی با اسید معدنی به عنوان یک عامل خنثی کننده. روشهای خنثی سازی شامل خنثی سازی فاضلاب اسید پایه ، خنثی سازی شیمیایی فاضلاب اسیدی ، خنثی سازی تصفیه فاضلاب اسیدی و غیره است.
(4) روش اکسیداسیون
هدف از تصفیه فاضلاب پتروشیمی با واکنش آلاینده ها در فاضلاب با اکسیژن حاصل می شود. در میان آنها ، روش اکسیداسیون فوتوکاتالیستی آخرین فناوری درمانی است که از مواد نیمه هادی به عنوان کاتالیزور استفاده می کند تا در شرایط نوری واکنش های کاهش اکسیداسیون بین آلاینده ها و اکسیژن را انجام دهند و از این طریق آنها را از بین می برد.
3. روشهای بیولوژیکی و فرآیندهای ترکیبی
روشهای بیولوژیکی آلاینده های آلی را در محلول ، کلوئید و تعلیق ریز در فاضلاب به مواد پایدار و بی ضرر از طریق فرآیند متابولیک میکروارگانیسم ها تبدیل می کنند. آنها را می توان به درمان بیولوژیکی هوازی ، درمان بیولوژیکی بی هوازی و فرآیندهای مختلف ترکیبی تقسیم کرد.
(1) فرآیند لجن فعال
فرآیند لجن فعال شده روش اصلی برای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب است که لجن فعال شده به عنوان مؤلفه اصلی است. این فناوری فاضلاب را با لجن فعال (میکروارگانیسم ها) مخلوط کرده و هم بزنید و آن را برای تجزیه آلاینده های آلی در فاضلاب تجزیه می کند. مواد جامد بیولوژیکی سپس از فاضلاب تصفیه شده جدا می شوند و در صورت لزوم می توانند تا حدی به مخزن هوادهی بازپرداخت شوند.
فرآیند لجن فعال شامل یک مخزن هوادهی ، یک مخزن رسوب ، یک سیستم ریفلاکس لجن و یک سیستم حذف لجن باقیمانده است. باکتری های موجود در لجن فعال یک جمعیت مختلط هستند که اغلب به شکل میسل های باکتریایی وجود دارند و کمتر در حالت آزاد قرار دارند. تخریب (حذف) ماده آلی توسط لجن فعال شده در حین هوادهی می تواند به دو مرحله تقسیم شود: مرحله جذب و مرحله تثبیت.
(2) روند SBR
راکتور دسته ای متوالی (SBR) یک فرآیند تصفیه فاضلاب است که با فرآیندهای لجن فعال سنتی متفاوت است. این شامل پر کردن ، واکنش ، حل و فصل ، تخلیه و ترک بیکار در یک راکتور طبق یک روش معین است. این فرآیند بین حالتهای هوازی و بی هوازی در سیستم از طریق هوادهی و خاموش کردن گاز متناوب است. در حالی که تحقیر COD ، نیتریفیکاسیون و نیتریفیکاسیون نیتروژن آمونیاک به طور متوالی برای دستیابی به هدف دکوربن سازی همزمان و دنیتراسیون انجام شد. فرآیند SBR دارای یک شکل ساختاری ساده ، حالت های عملیاتی انعطاف پذیر و متغیر ، مقاومت شدید در برابر بارهای ضربه و یک سری از مزایا است که سیستم های جریان مداوم نمی توانند مطابقت داشته باشند.
(3) درمان بیولوژیکی بی هوازی
تصفیه بیولوژیکی بی هوازی روشی متداول برای تصفیه فاضلاب آلی با غلظت بالا است که مزایای مصرف کم انرژی ، بار بالا و انرژی بیوگاز تجدید پذیر را دارد. با این حال ، هنگام برخورد با غلظت بالا و تخریب فاضلاب پتروشیمی دشوار ، راندمان تصفیه سیستم به دلیل غلظت بالای نیتروژن آمونیاک و سولفیدها که سمی و مهار کننده باکتری های تولید متان در فاضلاب هستند ، کاهش می یابد.
(4) درمان بیولوژیکی هوازی
درمان بیولوژیکی هوازی در حال حاضر یک روش درمانی بیولوژیکی به طور گسترده ای است که به دلیل کم هزینه درمان و عملکرد ساده در اکثر روشهای درمانی فاضلاب صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.
(5) روش اکسیداسیون تماس
روش اکسیداسیون تماس یک روش تصفیه بیوشیمیایی فاضلاب جدید است که ویژگی های روش لجن فعال و روش بیوفیلم را ترکیب می کند. تجهیزات اصلی این روش تصفیه اکسیداسیون تماس بیولوژیکی است. موادی مانند کک ، شن و لانه زنبوری پلاستیکی در یک زمین هوادهی هوایی نصب شده و مواد در آب غوطه ور می شوند. از یک دمنده برای هوادهی و اکسیژن پایین مواد استفاده کنید. هوا می تواند فاضلاب را برای تصفیه از پایین به بالا حمل کند و آزادانه از مواد فیلتر عبور می کند تا به زمین برسد. پس از فرار هوا ، فاضلاب از بالا به پایین در محفظه مواد فیلتر به پایین استخر باز می گردد. لجن فعال شده به سطح مواد بسته بندی چسبیده و با آب جریان نمی یابد. با توجه به تحریک شدید جریان هوای در حال افزایش ، بیوفیلم دائماً تجدید می شود و در نتیجه اثر تصفیه را بهبود می بخشد. روش اکسیداسیون تماس بیولوژیکی مزایای زمان درمان کوتاه ، حجم کم ، اثر تصفیه خوب ، کیفیت پساب خوب و پایدار ، بدون نیاز به ریفلاکس لجن یا انبساط و مصرف کم مصرف را دارد.
(6) روش بیوفیلم
درمان بیوفیلم یک فناوری درمانی بیولوژیکی هوازی فاضلاب است که به موازات درمان لجن فعال است. جوهر این روش درمانی این است که میکروارگانیسم هایی مانند باکتری ها و قارچ ها و همچنین میکروارگانیسم هایی مانند تک یاخته و تک یاخته ها ، به پرکننده ها یا حامل های خاصی برای رشد و تولید مثل و تشکیل غشایی مانند لجن بیولوژیکی - بیوفیلم - بر روی آنها امکان پذیر است.
آلاینده های ارگانیک در فاضلاب به عنوان مواد مغذی توسط میکروارگانیسم های بیوفیلم ، تصفیه فاضلاب و ترویج رشد خود میکروارگانیسم ها گرفته می شوند.
(7) فرآیند لجن فعال دو مرحله (روش AB)
فرآیند AB مخفف فرآیند زیست تخریب جذب جذب است ، که نوع جدیدی از فناوری تصفیه فاضلاب است که بر اساس فرآیند لجن فعال شده معمولی و فرآیند لجن فعال دو مرحله ای ساخته شده است.
(8) روش بیوفیلم بی هوازی
فرآیند بیوفیلم بی هوازی یک فرآیند ترکیبی از تخریب بی هوازی و درمان اکسیداسیون تماس بیولوژیکی است.
(9) بستر سیال بیولوژیکی سه فاز
بستر سیال سه فاز ، همچنین به عنوان بستر سیال آیرودینامیکی شناخته می شود. فاضلاب و هوا به طور همزمان با عمل جریان هوا وارد تختخواب می شوند و سه مرحله از گاز ، مایع و جامد (حامل بیوفیلم) هم زده می شوند و با آنها تماس گرفته می شوند و باعث ایجاد جریان به سمت بالا در بستر تصفیه می شوند. در طی این فرآیند ، واکنش های تخریب آلاینده های آلی رخ می دهد ، و به دلیل اصطکاک شدید بین حامل ها ، بیوفیلم به موقع بدون نیاز به تجهیزات حذف غشای اضافی از بین می رود. هنگامی که غلظت BOD در آب ورودی زیاد است ، می توان اقداماتی را برای درمان ریفلاکس آب انجام داد. فناوری اصلی این روش جلوگیری از ادغام حباب در بستر است. برای دستیابی به این هدف ، می توان از اکسیژن رسانی از اکسیژن رسانی از انتشار فشار یا هوادهی جت استفاده کرد.
(10) فرآیند درمان بیولوژیکی اسیدی سازی هیدرولیز
هیدرولیز به واکنش بیوشیمیایی که در محیط خارج سلولی رخ می دهد قبل از ورود ماده آلی وارد سلولهای میکروبی اشاره دارد. میکروارگانیسم ها با آزاد کردن آنزیم های آزاد خارج سلولی یا آنزیم های ثابت متصل به دیواره سلولی ، واکنشهای بیوکاتالیستی را کامل می کنند.
اسیدی شدن یک فرآیند تخمیر معمولی است و محصولات متابولیک میکروارگانیسم ها عمدتاً اسیدهای آلی مختلف هستند.
هیدرولیز و اسیدی شدن دو مرحله هضم بی هوازی است ، اما فرآیندهای مختلف دارای اهداف درمانی متفاوتی برای هیدرولیز و اسیدی شدن هستند.
هدف اصلی هیدرولیز در فرایند تصفیه بیولوژیکی هوازی اسیدی سازی هیدرولیز ، تبدیل ماده آلی غیر محلول در فاضلاب اصلی به ماده آلی محلول ، به ویژه در فاضلاب صنعتی است. این ماده به طور عمده دشوار است که تجزیه و تحلیل مواد آلی را به ماده آلی به راحتی تخریب پذیر تبدیل کند ، تجزیه پذیری پذیری فاضلاب را بهبود بخشیده و تصفیه هوازی بعدی را تسهیل می کند.