بهترین روش های تصفیه فاضلاب پالایشگاه نفت

تصفیه فاضلاب پالایشگاه نفت به دلیل وجود ذرات روغنی و کلوئیدی، هیدروکربن های نفتی، سولفید هیدروژن و غیره و سمیت بالای آنها یکی از اقدامت مهم و ضروری به شمار می رود. به طوریکه در پالایشگاه ها پکیج تصفیه خانه فاضلاب صنعتی در ظرفیت های بالا استفاده شده و طی چند مرحله آلاینده ها حذف و کاهش پیدا می کنند. عدم تصفیه به موقع این نوع فاضلاب منجر به مرگ و میز آبزیان و هدر رفتن مقدار زیاد آب می شود. در ادامه بهترین روش های تصفیه فاضلاب پالایشگاه نفت را بررسی خواهیم کرد.

منبع تولید فاضلاب در پالایشگاه نفت

با توجه به اینکه چاه های نفت اغلب در مناطق آبی و دریایی وجود دارند، به همین دلیل در زمان استخراج نفت و حفر چاه ها مقدار زیادی از این مواد وارد فاضلاب می شود. در سایر بخش های فرآوری و استخراج نفت نیز آلاینده های مختلفی به آب وارد می شود. به همین دلیل میزان مصرف آب در این صنایع بسیار زیاد است و حجم بالایی از آن به فاضلاب تبدیل می شود.
در حالت کلی فاضلاب در پالایشگاه های نفت در مراحل و بخش های گوناگونی تولید می شود که برخی از آنها عبارتند از:

• ورود سولفات باریم، اکسید آهن و سیلیکات سدیم به فاضلاب در مرحله دوغاب کاری جداره چاه های نفت در زمان حفر چاه (این مواد برای افزایش استحکام جداره چاه استفاده می شود)
• ورود نفت در مرحله استخراج به آب های اطراف
• ورود مواد شیمیایی مختلف در زمان فرآوری نفت در پالایشگاه (سولفید هیدروژن، فنل، آمونیاک، سیانیدها، استات مس)
• ورود ذرات کلوئیدی و نفت، دترجنت ها و غیره با شستشوی سکوها و سالن های پالایشگاه (انواع مواد آلی و غیر آلی)

ویژگی‌های فاضلاب پالایشگاه نفت

• تنوع آلاینده‌ها: شامل هیدروکربن‌های آروماتیک، آلیفاتیک، ترکیبات گوگردی، نیتروژنی، فلزات سنگین و مواد جامد معلق
• غلظت بالای آلاینده‌ها: برخی از آلاینده‌ها ممکن است غلظت بسیار بالایی داشته باشند که تصفیه آن‌ها را دشوار می‌سازد.
• سمیت بالا: بسیاری از آلاینده‌های موجود در این فاضلاب سمی و سرطان‌زا هستند.
• تغییرات در ترکیب: ترکیب فاضلاب ممکن است به دلیل تغییرات در فرآیندهای پالایشگاه متغیر باشد.

مشخصات فاضلاب پالایشگاه نفت

با توجه به نوع آلاینده هایی که در هر مرحله از حفر چاه نفت تا استخراج و فرآوری به فاضلاب وارد می شود، پارامترهای کیفی فاضلاب تحت تاثیر قرار می گیرد. اصلی ترین پارامترهایی که در انتخاب روش تصفیه فاضلاب پالایشگاه نفت باید به آن توجه داشت، BOD، COD و مقدار سولفید هیدروژن است. در جدول زیر مشخصات کلی فاضلاب پالایشگاه نفت و مقدار هر یک از پارامترهای کیفی آن درج شده است:

مراحل کلی تصفیه فاضلاب پالایشگاه نفت

تصفیه فاضلاب پالایشگاه نفت معمولاً شامل مراحل زیر است:

1. پیش تصفیه:

   • جداسازی مواد جامد درشت
   • تنظیم pH
   • کاهش بار آلی اولیه

2. تصفیه اولیه:

   • ته نشینی برای جداسازی جامدات معلق
   • شناورسازی هوایی برای حذف روغن‌ها و چربی‌ها

3. تصفیه ثانویه:

   • تصفیه بیولوژیکی (هوازی یا بی‌هوازی) برای تجزیه مواد آلی
   • استفاده از لجن فعال یا راکتورهای بیولوژیکی غشایی (MBR)

4. تصفیه ثالثیه:

   • جذب سطحی برای حذف ترکیبات آلی
   • اکسیداسیون پیشرفته برای تجزیه ترکیبات مقاوم
   • تبادل یونی برای حذف فلزات سنگین
   • فیلتراسیون برای حذف ذرات بسیار ریز

روش های تصفیه فاضلاب پالایشگاه نفت

با توجه به تنوع زیاد در نوع آلاینده های موجود در فاضلاب پالایشگاه های نفت، با یک روش نمی توان تصفیه را انجام داد. در زمان انتخاب فرآیندهای تصفیه ابتدا پارامترهای مختلف از جمله BOD، COD، TDS و غیره اندازه گیری شده و سپس بر همین اساس مجموعه ای از روش ها انتخاب و اجرا می شوند. در پالایشگاه های نفت ذرات روغنی و کلوئیدی بیشترین حجم را به خود اختصاص می دهند و به همین دلیل بیشترین تمرکز بر حذف این قبیل مواد است. علاوه براین، مواد آلی نیز به وفور در فاضلاب موجود است و روش های بیولوژیکی برای حذف آنها باید اجرا شود.

روش ها و مراحل تصفیه فاضلاب فاضلاب پالایشگاه نفت شامل موارد زیر است:

جداسازی ذرات روغنی و کلوئیدی از فاضلاب

برای جداسازی ذرات روغنی و کلوئیدی معلق در فاضلاب روش های متعددی وجود دارد که بهترین آنها عبارتند از:

چربی گیری فاضلاب نفتی با API

یکی از بهترین روش ها برای حذف ذرات روغنی معلق در فاضلاب پالایشگاه های نفت، استفاده از چربی گیر API است. در این روش فاضلاب وارد مخزن چربی گیر شده و ذرات سنگین به کف و سبک به سطح فاضلاب به مرور حرکت می کنند. با توجه به اینکه وزن ذرات روغنی بسیار کم است، به همین دلیل به مرور روی سطح تجمع یافته و با اویل اسکیمر جمع آوری می شوند.

حذف ذرات معلق فاضلاب با DAF

یکی از روش های بسیار موثر برای جداسازی ذرات روغنی از فاضلاب پالایشگاه نفت، چربی گیر DAF است. در این روش فاضلاب هوادهی شده و حباب های بسیار ریز در آن معلق می شوند. ذرات روغنی به این حباب ها متصل شده و به مرور به سمت بالا حرکت می کنند. در نهایت لایه های روغنی تجمع یافته روی سطح فاضلاب جمع آوری و تخلیه می شوند.

بیشتر بخوانید: پکیج تصفیه خانه فاضلاب صنعتی

حذف ذرات کلوئیدی فاضلاب نفتی با انعقاد الکتریکی

با توجه به اینکه ذرات روغنی موجود در فاضلاب دارای بار منفی هستند، در نتیجه یکدیگر را دفع می کنند. برای لخته سازی ذرات روغنی در این شرایط می توان انعقاد الکتریکی استفاده کرد. کاتد و آند مناسب انتخاب و در فاضلاب قرار گرفته و جریان الکتریکی بین آنها برقرار می شود. در این شرایط به دلیل هیدرولیز یون های بار مثبت در فاضلاب تولید شده و ذرات روغنی با بار منفی را جذب می کنند. در این صورت ذرات به هم منتقل شده و روی فاضلاب تجمع پیدا می کنند.

چربی گیری فاضلاب نفت با مواد منعقدکننده

علاوه بر انعقاد الکتریکی می توان از مواد منعقدکننده شیمیایی نیز برای جداسازی ذرات نفت موجود در فاضلاب استفاده کرد. بعد از تزریق مواد منعقدکننده به فاضلاب ذرات با بار منفی به فلوک ها متصل و لایه های لخته مانند را تشکیل می دهند. این روش از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست و مواد منعقدکننده می توانند ترکیبات جانبی به فاضلاب وارد کنند. به همین دلیل بیشتر از روش های انعقاد الکتریکی و API و DAF برای حذف ذرات روغنی استفاده می شود.

تصفیه بیولوژیکی فاضلاب پالایشگاه نفت

علاوه بر ذرات روغنی و نفتی، در این نوع فاضلاب مواد آلی بسیار زیادی وجود دارد. به همین دلیل پارامتر BOD بیشتر از حد استاندارد است. برای بهبود این پارامتر از روش های تصفیه بیولوژیکی فاضلاب استفاده می شود. علیرغم تنوع بسیار زیاد در روش های تصفیه بیولوژیکی، فرآیند MBR بیشترین کاربرد را در پالایشگاه های نفت دارد.
برای تصفیه فاضلاب به این روش نیاز لجن فعال برگشتی و سیستم های هوادهی استفاده میشود. بعد از تجزیه مواد آلی به کمک باکتری ها، فاضلاب از سیستم های فیلتراسیون غشایی عبور داده میشوند. در زمان عبور فاضلاب از این سیستم ها ذرات معلق در آن حذف می شود. برای افزایش کارایی این روش لازم است غشا به شیوه های مختلف شستشو داده شود تا از مسدود شدن منافذ آن جلوگیری شود.
علاوه بر MBR برای تصفیه فاضلاب پالایشگاه نفت می توان از لجن فعال متعارف نیز می توان استفاده کرد. اما حذف ذرات معلق در فاضلاب بعد از تصفیه بیولوژیکی به کمک سیستم های غشایی کیفیت خروجی را افزایش داده و سرعت تصفیه نیز بهبود پیدا می کند.

روش‌های خاص برای تصفیه فاضلاب پالایشگاه نفت

• تصفیه بیولوژیکی: برای تجزیه هیدروکربن‌های نفتی از میکروارگانیسم‌های هوازی و بی‌هوازی استفاده می‌شود.
• اکسیداسیون پیشرفته: با استفاده از روش‌هایی مانند اوزون‌زنی، فتوکاتالیست و پراکسید هیدروژن برای تجزیه ترکیبات آلی مقاوم.
• جذب سطحی: با استفاده از جاذب‌هایی مانند کربن فعال برای حذف ترکیبات آلی.
• تبادل یونی: برای حذف فلزات سنگین و سایر یون‌ها.
• بیوراکتورهای غشایی: تلفیق فرآیندهای بیولوژیکی و غشایی برای بهبود راندمان تصفیه.

فیلتراسیون فاضلاب پالایشگاه نفت

مراحل قبل تا حد زیادی می توانند ذرات کلوئیدی و روغنی و آلی را از فاضلاب پالایشگاه نفت حذف کنند. اما در فاضلاب هنوز مقدار زیادی ذرات ریز معلق وجود دارد که تنها با سیستم های فیلتراسیون قوی می توان آنها را حذف کرد. نانو فیلتراسیون و اولترافیلتراسیون از جمله دستگاه هایی هستند که در آخرین مرحله از تصفیه قرار گرفته و آلاینده ها را حذف می کنند.

جمع بندی

برای تصفیه فاضلاب پالایشگاه نفت با توجه به وجود مقدار زیاد ذرات روغنی و کلوئیدی، ترکیبات شیمیایی و هیدروکربن های نفتی چندین روش به صورت مرحله باید اجرا شود. جداسازی ذرات روغنی و کلوئیدی با شناورسازی، انعقاد الکتریکی و API در اولین مرحله انجام می شود. سپس تصفیه بیولوژیکی با روش هایی از قبیل لجن فعال و MBR اجرا شده و در نهایت فاضلاب از سیستم های فیلتراسیون قوی عبور داده میشود.
اجرای این مراحل نیاز به تجهیزات و رعایت استانداردهای متعددی دارد. آبسازه با سالها تجربه در این زمینه آماده ساخت و راه اندازی تصفیه خانه فاضلاب پالایشگاه در ظرفیت های مختلف است. برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید با کارشناسان این مجموعه تماس بگیرید.