بخشی از مقاله
چکیده
آب نقشی حیاتی و تأثیرگذار در زندگی موجودات زنده دارد، این ماده حیاتی که مقدار آن در دنیا ناکافی است به وسیله تخلیه فاضلابس هاي صنعتی، زیستگاههاي مسکونی، دفن غیر فنی مواد زاید، مصرف غیر اصولی کودهاي شیمیایی و پساب هاي صنعتی آلوده میشود. در این میان پساب هاي صنعتی و به خصوص پسابهاي صنایع نفت و انرژي سهم عمده و مخربتري در آلودگی آبها دارند، در این پژوهش ضمن معرفی مهمترین پارامترهاي پساب در صنایع نفت و انرژي که عبارتند از روغن، کل جامدات معلق، کدورت، اکسیژنس خواهی شیمیایی و اکسیژنخواهی زیستی، به بررسی تأثیر این پارامترها بر محیط زیست پرداخته شده است و مروري بر تصفیه بیولوژیکی لجنهاي نفتی که توسط میکروارگانیسمها انجام میشود که در صنعت نفت و انرژي به آن پرداخته شده است، که این موضوع ها براي مقایسه این با روش آزمایش شده ما می باشد،
اما در این پروژه روي یک پساب آزمایشگاهی کار کاردیم که می توان آن را به عنوان یک پساب صنعتی قید کرد که طریقه آزمایش بدین گونه بود ابتدا ما روي یک سري از نمک هاي شاهد یک پساب کار کردیم که نمک هاي شاهد شامل نیترات هفت تا از فلزات بود که این فلزات شامل: آهن- مس - کبالت- روي- کادمیم- نیکل – سرب با غلظت هاي صطئَط؟ 50 و صطئَط؟5 سایر غلظت هاي این پساب صطئَط؟ 5 بود که در این آزمایش از روش انعقاد ته نشینی استفاده شد که آزمایش تصفیه ي پساب از طریق آب آهک با غلظت %5 - وزنی- حجمی - استفاده کردیم و آزمایش را دما و زمان هاي متفاوت انجام داده و بر اساس جذب بدست آمده در دما و زمان معین به عنوان مبنا انتخاب کرده.
واژههاي کلیدي: پارامترهاي کیفی پساب، تصفیه بیولوژیکی لجن هاي نفتی، شبنم خورشیدي حرارت، تصفیه آب آهک، دستگاه
جذب اتمی
-1 مقدمه
واقعیت این است که همه به ارزش حیاتی آب براي موجودات زنده از جمله گیاهان آگاهی دارند. هیچ یک از محصولات کشاورزي و دامی بدون اب کافی و سالم به دست نمیآید. کشور ما با مسئله کم آبی رو به روست. اما همین آب ناکافی که براي استمرار زندگی ما ارزش حیاتی دارد به وسیله تخلیه فاضلابهاي صنعتی، زیستگاههاي مسکونی، دفن غیر فنی مواد زاید، مصرف غیر اصولی کودهاي شیمیایی پیوسته آلوده میشود. ورود فاضلابها و پسابها به خاكها، سفرههاي زیرزمینی، رودخانهها، دریاچهها، از یک سو خسارات جبرانناپذیر انسانی به بار میآورند و از سوي دیگر گونههاي مختلف آبزیان را نابود میکنند. طبق بند 2 مادة10 آئین نامه جلوگیري ازآلودگی آب مصوب 1363/9/24 آلودگی آب عبارت است از : تغییر مواد محلول یا معلق یا تغییر درجه حرارت و یا دیگر خواص فیزیکی و شیمیایی و بیولوژیکی آب در حدي که آب را براي مصرفی که براي آن مقرر شده است مضر یا غیر مفید سازد.
در کنگرة کارشناسان اروپایی در سال 1971 در ژنو آلودگی آب را این گونه تعریف کردهاند گجریان از آب را آلوده می گویند که در نتیجه فعالیتهاي انسانی، به طور مستقیم یا غیر مستقیم، ترکیبات یا حالت آن به طوري تغییر یافته باشد که دیگر نتوان به آسانی در کلیه یا در برخی مصارف به عنوان آب طبیعی از آن استفاده کردح بر اساس این تعریف، فعالیتهاي انسانی سبب آلودگی آبها شناخته میس شوند و در ایجاد مشکلات ناشی از این آلودگی نقش دارند. عوامل آلودهکننده آب را به شکلهاي مختلف تقسیمبندي میکنند. برخی آن را به سه گروه اصلی یعنی فاضلاب شهري، فاضلاب صنعتی و فاضلاب کشاورزي تقیسم میکنند. از تخلیه این فاضلاب ها مواد شیمیایی مانند سدیم، پتاسیم، سولفاتها، آمونیاك، آهن و منگنز یا عوامل بیولوژیکی مثل عامل انتشار بیماريهاي انگلی وارد آبها میشوند. در ادامه به بررسی عوامل آلوده کنندهاي که سهم بیشتري در پسابهاي صنایع نفت و انرژي دارند، پرداخته میشود.
-1-1 پارامترهاي کیفی پساب
-1-1-1 روغن
به دلیل فعالیتهاي انسان سالانه مقادیر زیادي نفت در اثر حوادث دریایی و غیره وارد اقیانوسها میشود. مطالعات نشان میدهد که اگر تعداد کشتیهاي نفتکش کم و اندازه آنها بزرگ باشد میزان آلودگی منتشره کمتر خواهد بود. ضرر آلوده شدن آب به نفت و مواد هیدروکربن به شرح زیر استگ
• نفت و هیدروکربنها روي آبهاي سطحی لکههایی ایجاد میکنند که به علت پخش شدن روي سطح آب، لایه نازکی به وجود می آورند که از اکسیژنگیري طبیعی آب جلوگیري میکنندح
• وجود ترکیبات نفتی در آب سبب مسمومیت موجودات آبزي می شودح
• میزان نفوذ نور به داخل آب کمتر می شود و در نتیجه درگیاهان آبزي فتوسنتز به خوبی انجام نمی شود.
-2-1-1 کل جامدات معلق
در سالهاي اخیر با توجه به اهمیت یافتن اندازه ذرات عبوري از فیلتر به دلیل رابطه آن با میزان عبور میکروارگانیسمهایی مثل ژیاردیا و کریپتوسپوریدیوم، علاوه بر کدورت شمارش ذرات نیز به عنوان یک پارامتر کیفی آب در کنار کدورت مطرح گردیده است. همچنین در مبحث مدیریت لجن تصفیه خانههاي آب به منظور تعیین میزان لجن تولیدي، علاوه بر مقدار مواد منعقد کننده و کمک منعقد کننده مصرفی، مقدارمواد معلق آب خام نیز میبایست برآورد گردد. در اکثر تصفیه خانهها تعیین جامدات معلق آب خام را به صورت روزانه انجام نمیدهند، در نتیجه براي محاسبه آن بهتر است رابطه منطقی بین واحد کدورت و جامدات معلق به دست آید که آن هم چندان ساده نیست زیرامعمولاً رابطه یک به یکی وجود ندارد.[1]
-3-1-1 کدورت
کدورت در آبعموماً توسط مواد معلقی مثل خاك، گل و لاي، مواد آلی و معدنی ریز، ترکیبات آلی رنگی محلول و پلانکتونها و سایر میکروارگانیسمها ایجاد میشود. کدورتسنج، میزان پراکندگی و جذب نور حاصل ازمنبع نوري حین عبور از محلول را اندازه میگیرد و با واحد س1ش گزارش میکند. به علت اندازه، شکل، ضریب شکست نور مربوط به ذرات و ویژگی پراکندگی نور در سوسپانسیون ارتباط دادن کدورت با غلظت وزنی مواد معلق بسیار مشکل است. همچنین ذرات سیاه مثل کربن فعال میتوانند نور را جذب و مقدار کدورت را به طور مؤثر افزایش دهند.[2] کدورت آب تصفیه شده به عنوان یک پارامتر مهم در تعیین کیفیت آب در کلیه تصفیه خانهس ها اندازهگیري میشود. نسبت مواد معلق به کدورت در آب کمرنگ بین 0/7 تا 2/2 متغیر است و از فصلی به فصل دیگر در همان آب خام تغییر میکند. اگر تصفیه خانه بتواند جامدات معلق را به طور پیوسته اندازهگیري کند یا در صورت امکان رابطهاش با کدورت را پیدا کند، روش محاسباتی قابل اجرا است.[3] البته طراحیها براي محاسبه حجم وابعاد تجهیزات تغلیظ و آبگیري در صورت نبود چنین جزئیاتی ضریب تبدیل کدورت به مواد معلق را عدد ثابتی 1/3 در نظر میگیرند.
-4-1-1 اکسیژنخواهی
یکی از شاخصهاي مهم در بررسی کیفیت آب میزان اکسیژن محلول در آب است. ظرفیت اشباع اکسیژن محلول در آب، بسته به میزان درجه حرارت و شوري آب، بین 5 تا 9 میلی گرم در لیتر متغیراست. با مطالعات به عمل آمده بر روي آبزیان مختلف حداقل غلظت اکسیژن محلول لازم براي فعالیت و سلامت ماهیان - گونه اي بسیار فعال مانند قزل آلا - بین 5 تا 8 میلی گرم در لیتر و براي گونههاي با فعالیت کمتر نظیر خرچنگ حدود 3 میلی گرم در لیتر تعیین شده استحاکسیژن خواهی ضایعات و فاضلاب به رفتار دستهاي از مواد اطلاق میشود، که در تماس با آب اکسیده میشوند و بدین ترتیب از میزان اکسیژن محلول در آب میکاهند. با کاهش میزانی اکسیژن، حیات آبزیان تهدید میشود و در حالت وخیمتر باعث مرگ این موجودات می گردد. علاوه بر این با کاهش مقدار اکسیژن آب از کیفیت آب نظیر بو و مزه کاسته میشود و به دنبال آن کیفیت آب براي مصارف آشامیدنی وسایر مصارف شهري تقلیل مییابد. اکسیژنخواهی فاضلاب عمدتاً به دلیل وجود مواد آلی قابل تجزیه در فاضلاب شهري یا برخی پساب هاي صنعتی نظیر پساب کارخانه هاي تولید مواد غذایی و کاغذ استح اکسیژنخواهی در دو قالب اکسیژنخواهی شیمیایی و اکسیژنخواهی زیستی مطرح میس شود.
-2-1 روشهاي تصفیه پساب
-1-2-1 تصفیه بیولوژیکی لجنهاي نفتی
لجنهاي نفتی هنگام عملیات در پالایشگاههاي نفت و در صنایع ساخت و تولید مواد پتروشیمی تولید و به طور عمده در سطح و کف جداکنندههاي عبA، عبه و ًAخ و سیستمهاي متداول جداکننده مواد نفتی از پساب ایجاد میشوند. لجنهاي نفتی به سبب دارا بودن مواد نفتی، آب و مواد جامد و خصوصیات و ترکیبات متفاوت موجود در آنها به سهولت قابل دفع نبوده و باید قبل از دفع به صورت مناسب تصفیه شوند. یکی از روش هاي دفع لجنهاي نفتی سیستم هضم هوازي آنها است که امکان تصفیه پذیري بیولوژیک لجنهاي نفتی را توسط میکروارگانیسمها فراهم میکند. در این روش میکروارگانیسمها در داخل محیط کشت حاوي لجن رشد میس کنند و مواد نفتی موجود در لجن سبب کاهش مواد زاید در لجنهاي نفتی می شوند . از این فرآیند در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی براي هضم و دفع لجن هاي نفتی استفاده می شود، ضمن این که به عنوان ماده اي غیر سمی براي کود در جنگل کاري بازیافت می شود. در حال حاضر از این فرآیند در پتروشیمی و پاللیشگاه اراك و پالایشگاه نفت تبریز استفاده میشود.
-2-2-1 سیستم تصفیه خورشیدي
سیستم شبنم خورشیدي از روشهاي جدید بازیافت آب و پساب است که بر اساس تراوش تبخیري کار میکند، انرژي مورد نیاز این سیستم از طریق تشعشع خورشیدي تامین میشود. این سیستم اولین بار براي بازیافت آب شیرین از آب دریا مورد استفاده قرار گرفت و با توجه به استفاده از غشا در این سیستم، انتظار میرود در کاربردهاي بازیافت آب از پسابهاي آلوده و شور در مقایسه با روشهاي معمول، آب با کیفیت مناسبی حاصل شود. نمکهاي محلول و دیگر آلودگیهاي موجود در پساب در طرف دیگر غشا تغلیظ میشوند. جریان پساب غلیظ شده در غشاها به آهستگی به سمت تانک نگهداري پساب تغلیظ شده حرکت می کند و در آنجا نگهداري میشود.
