صنایع شیمیایی | بررسی تصفیه فاضلاب |بخش اول

صنایع شیمیایی| بررسی تصفیه فاضلاب |بخش اول:با وجود آنکه قسمت زیادی از سطح زمین توسط آب پوشانده شده است ولی آب یک کالای کمیاب و گرانبها می باشد و تنها بخش بسیار کوچکی از منابع آبی (در حدود ۰٫۰۳ درصد) برای استفاده بشر مناسب می باشد.

نقش تصفیه فاضلاب در صنایع شیمیایی

رشد جمعیت و پیشرفت روز افزون صنعت سبب افزایش نیاز و تقاضای آب شده است و این در حالیست که منابع آبی رشدی نداشته و ثابت هستند.

بنابراین ضرورت دارد که مصرف این منبع با ارزش را به حداقل رسانده و هم چنین نیاز است که مازاد آب مصرفی را با حداقل آلودگی ممکن به طبیعت بازگردانیم چرا که ظرفیت خودپالایی طبیعت بسیار محدود و کم می باشد و تمام این عوامل باعث پررنگ شدن نقش تصفیه فاضلاب (به خصوص صنایع شیمیایی) برای مدیریت منابع و هم چنین بحران آبی پیش رو شده است.

در طول دو دهه ی گذشته مطالعات جدی تری بر روی طرح های زیست محیطی در کل جهان صورت گرفته است که نتیجه آن وضع قوانین سختگیرانه زیست محیطی برای بیشتر صنایع و آلاینده های تولیدی توسط آنها می باشد. یکی از این الزامات، استفاده از سیستم های تصفیه مناسب و کارآمد و رعایت استانداردهای زیست محیطی تعیین شده است.

به صورت کلی صنایع شیمیایی به صنایع و شرکت هایی اطلاق می شود که وظیفه تولید مواد شیمیایی صنعتی را دارند. مواد شیمیایی اصلی یا کالاهای شیمیایی، دسته گسترده ای از مواد شیمیایی شامل محصولات دارویی، پلیمرها، پتروشیمی ها و مشتقات آنها، صنایع پایه، مواد شیمیایی آلی/غیرآلی و کودها می باشد و یکی از با اهمیت ترین و اصلی ترین جنبه های این صنایع تاثیر آنها بر روی محیط زیست است.

فاضلاب صنایع شیمیایی عموما حاوی مواد آلی و غیرآلی با غلظت های متفاوت هستند.خیلی از مواد موجود در صنایع شیمیایی سمی، سرطان زا، موتاژنیک (جهش زا) یا به بیان ساده تر زیست تخریب ناپذیر می باشند. این به آن معناست که فاضلاب تولید شده نیز حاوی بازه ی گسترده ای از موادی است که به آسانی قابل تجزیه نیستند. به طور مثال سورفاکتانت ها و هیدروکربن های نفتی ای که در صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند، سبب کاهش راندمان عملکرد بسیاری از واحدهای تصفیه فاضلاب می شوند.

در ادامه به بررسی بعضی از مهم ترین و پرکاربردترین روش های مورد استفاده در تصفیه فاضلاب صنایع شیمیایی خواهیم پرداخت. به علت خصوصیات موجود در فاضلاب این صنایع، صنایع شیمیایی نیاز مبرمی به بهبود و اصلاح این روش ها و فرآیندهای یا استفاده از ترکیبی از آنها دارند.

• مشاهده بیشتر » صنایع شیمیایی | بازیافت به چه معنا است و بررسی فواید آن ؟

تکنولوژی های مورد استفاده جهت تصفیه فاضلاب صنایع شیمیایی

برای تصفیه فاضلاب (صنایع شیمیایی) چهار طبقه بندی اصلی وجود دارد. پیش تصفیه که شامل جداسازی ذرات بزرگ و جامدات موجود در فاضلاب است. طبقه دوم تصفیه اولیه می باشد که شامل حذف جامدات آلی و غیرآلی با استفاده از فرآیندهای فیزیکی بوده و به خروجی آن پساب اولیه می گویند.

سومین مرحله تصفیه ثانویه نام دارد و در آن ترکیبات و مواد آلی باقی مانده و معلق شکسته می شوند. تصفیه ثانویه شامل تجزیه بیولوژیکی (باکتریایی) محصولات نامطلوب می باشد. آخرین مرحله نیز تصفیه تکمیلی است که بیشترفرآیندی شیمیایی و در برخی مواقع شامل گندازدایی می باشد.

• مشاهده بیشتر » بررسی تاثیرات منفی صنایع شیمیایی بر محیط زیست

تصفیه فیزیکی شیمیایی در تصفیه فاضلاب صنایع شیمیایی

 

چربی و روغن (O&G) یکی از متداول ترین آلاینده ها در طیف گسترده ای از صنایع شیمیایی می باشد. غلظت این آلاینده در فاضلاب صنایعی مثل پالایشگاه های نفت، پتروشیمی، کارخانه های مواد شیمیایی، نساجی و واحدهای فرآوری محصولات غذایی بسیار بالا است (mg/L 200000). مقررات و استانداردهای تعیین شده مربوط به تخلیه پساب های حاوی چربی و روغن نیز روز به روز سختگیرانه تر می شود.

چربی و روغن موجود در فاضلاب این صنایع می تواند به سه شکل آزاد، پراکنده یا امولسیون وجود داشته باشد که تفاوت اصلی آنها در اندازه می باشد. در فاضلاب های حاوی این آلاینده ها، روغن آزاد به صورت قطره هایی با اندازه بیشتر از ۱۵۰ میلی متر، روغن پراکنده با اندازه ۱۵۰ – ۲۰ میلی متر و امولسیون ها معمولا کمتر از ۲۰ میلی متر است. چربی و روغن (O&G) بازه ی وسیعی از آلاینده های گوناگون مانند روغن و نفت، اسیدهای چرب، هیدروکربن های نفتی، سورفاکتانت ها، ترکیبات فنولی، نفتنیک اسید، منابع حیوانی و گیاهی و … را شامل می شود.

معمول ترین روش های مورد استفاده برای تصفیه فاضلاب های روغنی (صنایع شیمیایی) شامل جداسازی و شناورسازی ثقلی، شناورسازی با هوای محلول، de-emulsification (شکست پیوندهای امولسیون)، انعقاد و لخته سازی، الکتروکواگولاسیون و … می باشد. جداسازها و شناورسازهای ثقلی عملکرد خیلی خوبی برای جداسازی روغن آزاد از فاضلاب دارند. جداسازهای آب و روغن مثل جداسازهای API و مدل های متنوع آن (مانند CPI) یکی دیگر از روش های موثر و اقتصادی برای گام اول تصفیه فاضلاب صنایع شیمیایی می باشند. 

جداسازهای آب و روغن API برای جداسازی روغن و ذرات جامد معلق از فاضلاب طراحی شده اند و اسم آن برگرفته از استانداردهای تعیین شده توسط موسسه نفت امریکا (American Petroleum Institute) می باشد.

با این وجود جداسازهای API برای حذف قطرات کوچک روغن و چربی و امولسیون ها مناسب نیستند. روغن و چربی که به سطح ذرات جامد می چسبد به طور مناسبی توسط ته نشینی موجود در زلال ساز اولیه حذف می شود. سیستم های شناورسازی با هوای محلول (DAF) نیز با استفاده از هوا، شناورسازی قطرات کوچک روغن و چربی را افزایش داده و روند جداسازی را بهبود می بخشند.

روغن های امولسیون موجود در ورودی سیستم های DAF نیز توسط مواد شیمیایی (de-emulsification)، انرژی حرارتی و یا هر دو حذف می گردند. واحدهای DAF معمولا برای تسریع روند جداسازی از مواد شیمیایی برای بهبود انعقاد و افزایش اندازه لخته ها استفاده می کنند.

روغن های امولسیون موجود در فاضلاب بیشتر برای ناپایدارسازی امولسیون ها توسط مواد شیمیایی پیش تصفیه شده و در ادامه از جداسازی ثقلی استفاده می شود. فاضلاب برای کاهش ویسکوزیته، افزایش اختلاف چگالی و تضعیف نیروی کشش سطحی میان لایه های فاز روغن حرارت داده می شود.

به دنبال آن اسیدی سازی و اضافه نمودن کاتیون های پلیمر/آلوم برای خنثی سازی بار منفی ذرات روغن می باشد که بعد از با افزایش PH و ورود به ناحیه قلیایی نمک های غیرآلی را به شکل لخته در می آوردند. سپس لخته های تشکیل شده که قطرات روغن را به خود جذب کرده اند جدا نموده و پس از فرآیندهای تغلیظ و آبگیری لجن انجام می شود.

در این مقاله به تصفیه فاضلاب و صنایع شیمیایی پرداخته ایم جهت مطالعه ادامه مطلب در بخش بعدی با ما همراه باشید.