تصفیه فاضلاب نفت و گاز و پتروشیمی

معرفی فاضلاب صنایع نفت و گاز

تصفیه فاضلاب نفت و گاز : تولید نفت خام معمولاً همراه با مصرف آب و متعاقباً آلوده شدن  آب به آلودگی‌های نفتی و روغنی است. یکی از دلایل مصرف آب تزریق آن به درون چاه برای ازدیاد برداشت نفت است.  در این صورت خروجی از چاه نفتی مخلوط آب و نفت خواهد بود که باید این دو ترکیب ارزشمند از یکدیگر جدا شوند. نفت برای مصارف موردنظر به پالایشگاه و پتروشیمی انتقال داده شود و آب تصفیه‌شده مجدداً به درون چاه نفتی تزریق شود و منجر به ازدیاد برداشت شود. آب به‌صورت مولکول آزاد و امولسیون شده در مخلوط خواهد بود. امولسیون‌های روغنی مخلوطی از روغن و آب هستند. این دو ترکیب در یکدیگر نامحلول یا نسبتاً محلول هستند. پس یکی در دیگری به شکل قطرات پخش می‌شود، سپس مخلوط توسط یک عامل امولسیون کننده پایدار می‌شود.

منابع بسیاری از فاضلاب روغنی در صنعت نفت و گاز موجود است ازجمله شکست نفت خام، شکست حرارتی و کاتالیستی، شستن مخزن‌ها و غیره. همچنین امولسیون آب و روغن مصارف بسیاری در صنایع وابسته به فلزات دارد.  امولسیون آب و روغنی که به‌صورت شیمیایی پایدار شده است خطرات زیست‌محیطی بسیاری برای منابع آبی ایجاد می‌کند. از این مسائل می‌توان به افزایش BOD، بو و کدورت اشاره کرد. این مشکلات همگی بر روی زندگی آبزیان تأثیر می ­گذارد. در تصفیه فاضلاب صنایع پتروشیمی  امولسیون روغن/ آب دارای غلظت بین 100 تا 1000 میلی‌گرم بر لیتر و با ابعاد قطرات 0.1 تا 10 میکرومتر است. این در حالی است که حد مجاز روغن و گریس در فاضلاب تصفیه‌شده برای ورود به آب سطحی 10 میلی‌گرم بر لیتر است. لذا، حذف روغن از فاضلاب امری مهم و ضروری است.

مزیت انعقاد الکتریکی در مقایسه با روش های دیگر در تصفیه فاضلاب نفت و گاز

شکستن امولسیون با استفاده از روش‌های مختلف شیمیایی، حرارتی، مکانیکی و الکتریکی ممکن است. مرسوم‌ترین این روش‌ها، تزریق مواد شیمیایی برای خنثی‌سازی عامل امولسیون کننده است. تزریق مواد شیمیایی می‌تواند به‌صورت آزاد انعقاد الکتریکی یا انعقاد شیمیایی انجام شود. در روش انعقاد الکتریکی به علت عدم نیاز به نمک منعقد کننده، فضای موردنیاز کمتر و حجم لجن تولیدی کمتر و کاربری آسان‌تر نسبت به روش شیمیایی برتری دارد.  این روش در دو دهه گذشته توجه بسیاری را به خود جلب کرده است.

اگر از الکترود آلومینیوم استفاده شود، هیدروکسید آلومینیوم در فاضلاب تشکیل می‌شود و منجر به انعقاد می‌شود. همچنین اگر از الکترود آهن استفاده شود، یون‌های هیدروکسید آهن تولیدشده به انعقاد می‌پردازند.

انعقاد الکتریکی از مواد شیمیایی پرهزینه استفاده نمی‌کند، بلکه از ورق‌های ارزان آهن و آلومینیوم استفاده می‌کند. درنتیجه هزینه سرمایه‌گذاری و عملیاتی جهت تصفیه فاضلاب نفت و گاز به روش انعقاد الکتریکی نسبت به انعقاد شیمیایی کمتر است.  تصفیه در محل فاضلاب آلوده به روغن به کمک انعقاد الکتریکی شدیداً رو به پیشرفت است و با توجه به عملکرد بهتر نسب به روش‌های شیمیایی و مکانیکی عنوان جایگزین آن‌ها مطرح است.

محققان بسیاری استفاده از این روش برای تصفیه فاضلاب روغنی را توصیه کرده‌اند[1].

همان‌طور که در شکل 2 مشاهده می­شود، فرایند انعقاد الکتریکی به‌طور کامل توانسته است رنگ فاضلاب و جامدات معلق را از بین ببرد.

[1] E.C. Beck, A.P. Giannini, E.R. Ramirez, Food Technol. 22 (1974) 18/19.

65. Biswas, G. Lazarescu, Int. J. Environ. Stud. 38 (1991) 65.

  V.E. Cenkin, A.N. Belevstev, Effluent Water Treatment J. 25 (7) (1985) 243.

A.N. Volkova, L.V. Ivanova, V.I. Yakovlev, J. Appl. Chem. 54 (1981) 970