تصفیه فاضلاب نفتی
تصفیه فاضلاب نفتی :
تصفیه فاضلاب نفتی که شامل تركيبات هيدروكربني است به روش تصفیه فاضلاب با بستر متحرک ،یا روش MBBR پیشنهاد می گردد. تركيبات هيدروكربني در محيط، بيشتر به عنوان مواد سمي، سرطانزا و مخدر اعصاب براي انسان طبقه بندي ميشـوند. در غلظت هاي بالاي مولكولهاي هيدروكربني كـه سـازنده اصلي نفت خام و محصولات نفتي است. زندگي انسانهـا موجودات و گياهان را به خطر مياندازد. محدوديت منابع آب، رشد مناطق شهري و نياز صنايع براي جوابگويي به نياز مردم منجر به ايجاد نگراني جهاني در زمينـه مسـائل زيست محيطي توليد فاضلاب شده است. فاضـلاب حـاوي هيدروكربنهاي نفتي است.كه به طور معمول در صنايع متعددي از جمله پالايشگاهها وجود دارد. به عنوان يك مشكل بسيار
جدي براي محيط زيست به شمار ميرود.
امروزه، به موجب تنظيم قانون هاي سـختگيرانه تـري در زمينه آثار زيست محيطي تخليه آلاينده ها، بـه فنـاوريهـاي مناسب از جمله فرايندهاي بيولوژيكي بـراي تصفیه فاضلاب نفتی نياز است. فرايندهاي بيولوژيكي در مقايسه بـا فرايندهاي شيميايي تصفيه فاضلاب، مقرون به صـرفه تـر و دوستدار محيط زيست اسـت. سيسـتمهـاي رشـد معلق مانند لجن فعال، براي حذف مواد مغذي و كربن آلـي در تصفيهخانه هاي فاضلاب شهري موثر و مفيد اسـت. بيش از 80درصد تاسيسات تصفيه پسـابهـاي صـنعتي و شهري بر پايه سيستم لجـن فعـال اسـت. در بخـش عظـيم صنعت ايران به خصوص پالايشگاه هاي ايران بـراي تصـفيه پساب نفتي از سيستم لجن فعال استفاده مـيشـود. بـا توجه به مشكلات عديده اين سيستم نظير ته نشـيني لجـن، توليـد بـالاي لجـن، مقاومـت كـم در برابـر شـوك آلـي و هيدروليكي و نياز به فضاي زياد براي بهبود بهره وري آنها، نيـاز بـه يـك جـايگزين مناسـب اسـت. نشـان داده شده كـه فراينـدهاي بيـوفيلمي بدون داشتن برخي از مشكلات فراينـدهاي لجـن فعـال در حذف كربن آلي و مواد مغذي قابـل اعتمـادتر اسـت. يك راه حل ممكن، راكتورهاي بيوفيلمي بـا بسـتر متحـرك MBBR است كه از عناصر پلاستيكي سبك با سطح مـوثر بالا در داخل راكتور هوازي به عنوان مواد حامل براي رشد چسبيده بيومس استفاده مـيشـود. ايـن سيسـتم سـال 1986ميلادي در دانشگاه لاند سوئد مورد بهره برداري قرار گرفت. و به تدريج در سطح اروپا عموميت پيدا كرد و در اواخـر دهـه 1980و اوايـل دهـه 1990در كشـور نروژ گسترش يافت و در اروپا و آمريكا به ثبت رسيد.
MBBR برای تصفیه فاضلاب نفتی :
MBBR به عنوان يـك جـايگزين تصـفيه ي جمـع و جـور جايگزين راكتورهـاي لجـن فعـال متعـارف برای تصفیه فاضلاب نفتی باشد. بـراي تصـفيه فاضلاب شهري و صنعتي مطرح و به طور گسترده اي بـراي ارتقاء و بازسازي تصفيه خانه هاي فاضلاب موجود اسـتفاده شده است. استفاده از آكنه هاي سـراميكي بـا درصـد پرشـدگي 50 درصد در سيستم MBBR براي تصفيه آبهاي توليد شـده در ميادين نفتي، منجـر بـه نتـايج خـوبي در حـذف COD ، نيتروژن و PAHها شده است به گونه اي كه ميـزان رانـدمان به وسيله ي حذف COD در بارگذاري هاي مختلف، بـيش از 73درصد گزارش شده است.پژوهش انجام شـده ، نشان می دهد که تكـه لولـه هـاي خرطـومي پلاستيكي به عنوان آكنه سيستم MBBR در تصفيه آب آلوده به فنل و هيدروكينون با غلظتهاي 700تا 1000ميليگرم بر ليتراستفاده شد که می توان بـه حـذف بـيش از 80 درصد COD رسید.
از ليكا نیز به عنوان آكنه سيستم MBBR براي حذف آنيلين در تصفیه فاضلاب نفتی می توان اسـتفاده کرد. در اين سيستم 90درصد از COD فاضـلاب 2000ميلـيگـرم بر ليتر پس از گذشت 3روز حـذف می شود .در برزيل، فاضلاب يك پالايشگاه نفت خام براي تصفيه تحت يك سيستم تصفيه سـه مرحلـه اي كـه مرحلـه نخسـت آن سيستم MBBRبود، قرار گرفت و با حذف 70-90درصـد COD ،CODخروجي حدود 40تا 75ميليگرم بر ليتـر بـه دست آمد.
آلاينده هاي نفتي موجود در پساب پالايشـگاه ها شـامل انـواع هيدروكربن ها است كه از واحدهاي تقطير نفت خـام و آب زداهاي نفت پالايشگاه به دست ميآيد. بيشتر تركيبات نفتي موجود در پسـاب پالايشـگاه نفـت در محدوده C14-C35است. كه ميزان غلظت هيدروكربن هاي سبك بيشتر از هيدروكربنهاي سنگين گزارش شده اسـت. بنابراين برايتصفیه فاضلاب نفتی سـنتزي از تركيـب گازوئيـل C16-C20 با نفت خام C8-C37 به نسـبت 1بـه 2اسـتفاده می شود. علاوه بر اين، مخلوط قبل از تزريق بـه سيسـتمهـا بـه مدت 48ساعت در شرايط هوادهي مشابه با بيوراكتور قرار
داده شود تا تركيبات سبك، همراه بـا بخـار -آب وارد شـدن به فاز گاز- از محـيط خـارج و هيـدروكربنهـاي گريسـي سنگين سنگينتر از C35 به ديواره هاي ظرف بماسـد. بنـابراين از ورود هيـدروكربنهـاي خيلـي سـبك و خيلـي سنگين به راكتور جلوگيري می شود.
در دوره راهبري سيستم MBBR برای تصفیه فاضلاب نفتی و براي كنترل واكنشهـاي بيولوژيكي در شرايط هوازي و فراهم آوردن محيط مناسب براي ميكروارگانيسمها به منظور استفاده از خوراك ورودي و بهينه شرايط رشد، اندازه گيري و كنترل روزانه پارامترهاي MLSS ،pHو اكســيژن محلــول و دوره اي MLVSSو SVI انجام شود. مقدار MLVSS/MLSSدر زمان بهره برداري برابـر با 0.73±0.06 باشد و مقـدار SVIدر تمـام مـدت بهـره بـرداري كمتر از 150ميليليتر بر ميليگرم و قابل قبول بـاید باشد. همچنين بـراي اطمينـان از وضـعيت ميكروارگانيسـمهـاي چسبيده و معلق بررسي ميكروسـكوپي بـه شـكل مـنظم و دوره اي انجام شود. مشاهده هاي ميكروسكوپي نشـان می دهند حضور متنوع ميكروارگانيسمها ماننـد انـواع كوكسـيهـاي منفرد، زنجيرهاي و نيز گونه هاي باسيلي بود.
به منظور بررسي اثر ميكروارگانيسمهاي معلـق بـر راندمان سيستم MBBR برای تصفیه فاضلاب نفتی ، فاضلاب محتوي ميكروارگانيسم هاي معلق از راكتور تخليه و سپس با جريـان بسـيار آرام، سيستم با خـوراك CODمعـادل 1000ميلـيگـرم بـر ليتـر بارگذاري شود به طوريكه بيوفيلم از آكنه ها جدا نشـود. بـا ملاحظه شكل زیر مشاهده ميشود، راندمان حذف در زمان ماندهاي مختلف راكتور قبل و بعد از تخليه راكتـور بـا بـار آلي ورودي مشابه اختلاف ناچيزي دارد و اختلاف راندمان حذف در زمان ماندهاي 48 ،24 ،12و 72ساعت به ترتيب به ميزان يك، صفر، چهار و يك درصد ميباشد. به عبـارتي
ميكروارگانيسمهاي چسبيده نقش اصلي در تصفيه فاضلاب را بر عهده دارند.
