بررسی و مقایسه دو روش قلیایی و اسیدی در تصفیه روغنهای کارکرده از نظر اثرات زیست محیطی

پالایش نفت به طور اجتناب ناپذیری حجم زیادی از فاضلاب روغنی تولید می کند. دفع پساب های روغنی که از نظر زیست محیطی قابل قبول است، یک چالش فعلی برای صنعت نفت است. امروزه توجه بیشتری به تکنیک های تصفیه فاضلاب های روغنی معطوف شده است. بنابراین، تصفیه فاضلاب نفتی به یک مشکل فوری تبدیل شده است و باید توسط هر میدان نفتی و شرکت نفتی بررسی و حل شود. وضعیت توسعه روش های تصفیه از شش جنبه خلاصه شد که شامل شناورسازی، انعقاد، تصفیه بیولوژیکی، فناوری جداسازی غشایی، فناوری ترکیبی و فرآیند اکسیداسیون پیشرفته است. در نهایت، توسعه و چشم انداز تصفیه فاضلاب روغنی پیش بینی شد.
با توسعه صنعتی میزان روغن مصرفی افزایش می یابد، اما پیشرفت های مختلف فنی و مدیریتی از دلایل دیگر عقب است که بی نقص نیستند و روغن زیادی را وارد آب می کنند و آلودگی ایجاد می کنند. تصفیه منابع فاضلاب روغنی بسیار گسترده است، زیرا نفت در صنعت نفت، پالایش نفت، ذخیره سازی نفت، حمل و نقل و صنایع پتروشیمی در فرآیند تولید، فاضلاب روغنی زیادی تولید می کند (احمد و همکاران، 2007، ماچین رامیرز و همکاران، 2008، چن و او، 2003).

آلودگی فاضلاب روغنی عمدتاً در جنبه های زیر ظاهر می شود:

(1) تأثیر بر آب آشامیدنی و منابع آب زیرزمینی، به خطر انداختن منابع آبی؛ (2) به خطر انداختن سلامت انسان؛ (3) آلودگی اتمسفر؛ (4) تأثیر بر تولید محصول؛ (5) تخریب چشم انداز طبیعی، و حتی احتمالاً به دلیل ادغام مسائل ایمنی مشعل نفت که به وجود می آید (Poulopoulos et al., 2005, Hou et al., 2003).

با توجه به پس زمینه آلودگی فاضلاب روغنی، چین حداکثر انتشار مجاز غلظت فاضلاب روغنی 10 میلی گرم در لیتر را ارائه می دهد. بنابراین، تصفیه فاضلاب روغنی در زمینه مشکلات مهندسی محیط زیست امروزی به شدت مورد نیاز است.

موسسات تحقیقاتی داخلی و خارجی به طور خستگی ناپذیر روش های تصفیه فاضلاب روغنی را مورد مطالعه و بررسی قرار داده اند و هدف هم حذف مقدار زیادی روغن با در نظر گرفتن حذف مواد آلی محلول، مواد جامد معلق، صابون ها، pH، سولفید است. ، آمونیاک و غیره (Bjarne, 2003, Hayat et al., 2002).

تجزیه و تحلیل دقیق و تفسیر برای روش های اصلی تصفیه فاضلاب روغنی در این مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت.

2. روشهای متعارف تصفیه فاضلاب روغنی

2.1. شناورسازی

شناورسازی به شکل حباب های ریز به داخل آب ریخته می شود، حباب های ریز هوا در چسبندگی ذرات روغن معلق در آب، به دلیل اینکه چگالی شناور روغن کمتر از آب است، تشکیل یک لایه کف جدا می شود. آب (Moosai and Dawe, 2003). از آنجایی که ظرفیت پردازش دستگاه فلوتاسیون، لجن کمتری تولید می کند و مزیت های بازده جداسازی را تولید می کند، تصفیه فاضلاب روغنی پتانسیل بالایی دارد (روبیو و همکاران، 2002). در حال حاضر متداول‌ترین روشی که استفاده می‌شود، روش‌های فلوتاسیون هوای محلول، شناورسازی و شناورسازی پروانه جت است. فلوتاسیون هوای محلول و پروانه فلوتاسیون برای مدت طولانی در آنجا باقی می مانند، مشکلات ساخت و تعمیر دستگاه و مصرف انرژی بالا از معایب آن است.

در مقابل، روش جت فلوتاسیون نه تنها می تواند انرژی زیادی را ذخیره کند، بلکه دارای حباب های کوچک هوا، وسایل، نصب آسان، عملیات و ویژگی های ایمنی است که چشم انداز تحقیقاتی و کاربردی خوبی دارد. برای بهبود شناورسازی، عوامل شناورسازی باید اضافه شوند، از یک سو عوامل فلوتاسیون با نقش شکستن و درخشان، از سوی دیگر جذب پل زدنی هستند و ذرات کلوئیدی می توانند در حین شناور شدن حباب ها کنار هم جمع شوند (تانگ و لیو، 2006). علاوه بر این، دستگاه اصلی بر اساس دستگاه شناورسازی را می توان برای بهبود راندمان حذف روغن بیشتر بهبود بخشید، همانطور که ساختار سلول فلوتاسیون با یک گوشه گرد مربعی به سرریز سرریز کاهش می یابد یا زباله ها و غیره را از بین می برد.

وانگ (2007) یک شبیه‌سازی مخزن ته نشینی را اعمال کرد و مخزن ته نشینی را همراه با فرآیند شناورسازی در یک مطالعه آزمایشی کوچک انجام داد، زمانی که غلظت نفت ورودی 3000-14000 میلی‌گرم در لیتر بود، کیفیت پساب میانگین غلظت نفت برابر بود.

300 میلی گرم در لیتر یا کمتر، و حداقل به 97 میلی گرم در لیتر رسیده است، فرآیند فلوتاسیون اثر چربی زدایی را بهبود می بخشد. ژو و ژنگ (2002) از شناورسازی لایه بردار برای تصفیه فاضلاب پالایشگاه استفاده کردند، نرخ حذف روغن 81.4 درصد و نرخ حذف جامد معلق 69.2 درصد بود. تصفیه فاضلاب روغنی شناور، یک فن آوری بالغ است، اثر جداسازی روغن و آب خوب و پایدار است، اما اشکال این است که کف غیرقابل درمان است. لی و همکاران (2007) فلوتاسیون هوای محلول و شناورسازی ستون را با هم برای تصفیه فاضلاب روغنی سیستم جداسازی برج اعمال کرد تا راندمان جداسازی آب از روغن بالا را به دست آورد. Hamia و همکاران، 2007 واحد شناورسازی هوای محلول را برای افزودن عملکرد تصفیه کربن فعال بررسی کردند. نتایج نشان داد که هنگامی که محتوای کربن 50-150 میلی گرم در لیتر بود، زمانی که میزان حذف COD از 16-64٪ به 72-92.5٪ افزایش یافت، نرخ حذف BOD از 27-70٪ به 76-94٪ بود.

پردازش مقادیر BOD و COD بعداً به ترتیب به 45٪ – 95 mg / L و 110٪ – 200 mg / L کاهش یافت. (Al-Shamrani et al., 2002) یک آزمایش جداسازی شناور هوای محلول از نفت و آب انجام دادند و دریافتند که با پیش تصفیه سولفات آلومینیوم برای لخته سازی، زمانی که کیفیت آب غلظت روغن 100 میلی گرم در لیتر بود، روغن پایه را می توان با فلوتاسیون جدا کرد.

Painmanakul و همکاران. (2010) تصفیه فاضلاب روغنی حاوی سورفکتانت آنیونی را در غلظت بحرانی میسل (CMC) با فرآیند شناورسازی هوای القایی اصلاح شده (MIAF) مورد مطالعه قرار داد. این مطالعه نشان داده است که راندمان حذف، در نظر گرفته شده بر حسب COD، با دوز آلوم، مقدار pH و نرخ جریان گاز مرتبط است.

علاوه بر این، ثابت شده است که ناحیه سطحی (a) به‌طور تجربی از پارامترهای هیدرودینامیکی حباب (اندازه حباب، سرعت افزایش حباب، فرکانس تشکیل حباب) و گرادیان سرعت (G) به‌عنوان پارامتر مهم برای کنترل کارایی و عملکرد فرآیند شناورسازی به‌دست می‌آید. هزینه ها همبستگی ساده پیشنهادی، بر اساس نسبت a/G، همزمانی نسبتا خوبی بین مقادیر تجربی و پیش‌بینی‌شده بازده درمان در این مطالعه فراهم می‌کند. جدول 1 تصفیه فاضلاب روغنی را با شناور نشان می دهد.