وبلاگ

توضیح وبلاگ من

دانلود پایان نامه ارشد: تصفیه آب های آلوده به آمونیاک با استفاده از تکنولوژی غشاء

 
تاریخ: 05-11-99
نویسنده: نویسنده محمدی

حضور ترکیبات آلی در آب یکی از عمده­ترین منابع اصلی آلودگی محیط­های آبی می­باشند. امروزه گازها اهمیت خاصی پیدا کرده ­اند به طوری که عمده خوراک­های صنایع شیمیایی گازها هستند که می­توان به آمونیاک، نیتروژن، اکسیژن، گازهای طبیعی اتیلن و پروپیلن اشاره کرد. جداسازی یک یا چند گاز در بسیاری از صنایع لازم و ضروری است. بسیاری از این ترکیبات برای جانوران و گیاهان و محیط زیست خطرناک هستند. ترکیبات آروماتیک سمی­تر از ترکیبات آلیفاتیک هستند و اجزای با وزن ملکولی متوسط سمی­تر از اجزای سنگین­تر (نظیر قیرها) می­باشند. از فرایندهایی که امروزه برای جداسازی به کار می­روند می­توان به تقطیر سرمایشی، جذب­سطحی، جذب و جداسازی غشایی اشاره کرد ] 4 – 1 [ .

 

در فرایندهای زیادی در پالایشگاه­ها، پتروشیمی­ها و صنایع زیردستی نیاز به آب وجود دارد ولی در همه این فرایندها نیاز به آب تصفیه شده با درجه ی خلوص بالا نیست و می­توان از آب­های بازیابی شده نیز در بسیاری از موارد استفاده کرد. قسمت عظیمی از آب مورد استفاده می ­تواند بازیابی گردد و کسری از آن به علت تبخیر در مراحل مختلف هدر می­رود. عمده­ترین منابع تولید پساب­های نفتی و پالایشگاهی، جریان پساب حاصل از عملیات نفتی و گازی میادین خشکی  و دریایی است. بازیابی پساب­ها به خصوص در نواحی نفت خیز خشک به دلیل کمبود آب بسیار مهم است. حجم آب تولیدی در حین فرایندهای نفتی که اصطلاحاً به آن آب تولید شده گفته می­ شود در مورد میادین خشکی ایالات متحده سالانه در حدود 33 میلیارد بشکه تخمین زده شده است . این آب­های تولیدی به علت دارا بودن مقادیر قابل توجهی مواد نفتی، آلی و معدنی قابلیت تزریق به چاه یا تخلیه در آب­های سطحی را ندارند ] 5 [. شکل 1-1 یک نمونه از موازنه آب در یک پالایشگاه را نشان می­دهد.

 

به طور تقریبی 5 تا 3/5 متر مکعب پساب (با فرض اینکه آب خنک کن مورد استفاده در پالایشگاه بازگردانی شود) به ازای هر تن نفت خام ورودی به پالایشگاه تولید می­ شود و کیفیت پساب­های تولیدی و خصوصیات آن­ها به نوع و وضیعت فرایند بستگی دارد ] 6 [.

 

2-1- ترکیبات موجود در پساب­های پالایشگاهی

 

پساب­های حاصله از بخش­ها و فرایندهای مختلف بسته به ماهیت هر مرحله دارای مشخصه­های آلایندگی متفاوتی هستند. ترکیبات حاضر در پساب­ های مختلف عبارتند از هیدروکربن­ها (آلیفاتیک یا آروماتیک)، کامپونت­های نیتروژن، ترکیبات فنلی، نفت­خام، حلال­ها، کلرید­ها، گوگرد و … ] 7 [. در جدول 1-1، منابع آلاینده­های صنایع پالایشگاهی آورده شده استو

 

همان گونه که در جدول فوق بیان شده است منابع مختلف و همچنین آلاینده­های مختلفی برای برای ایجاد آلودگی در آب در صنایع پالایشگاهی و صنایع زیردستی وجود دارد از آنجا که در این پروژه تمرکز ما در حذف آمونیاک می­باشد از بیان سایر آلاینده­ها و روش­های حذف آن­ها خودداری می­کنیم.

 

3-1- استاندارد دفع پساب

 

صنعتی شدن موجب پیشرفت اقتصادی کشورها می گردد. با این حال ، موجب مصرف منابع طبیعی و افزایش تقاضای انرژی نیز می شود. به علاوه ضایعات صنعتی یکی از نگرانی های محیط زیستی است. دفع فاضلاب بدون تصفیه مناسب می تواند اثرات مخرب طولانی مدتی به خصوص بر روی گیاهان و آبزیان منطقه داشته باشد. از این رو لازم است که صنایع با آلودگی بالا روش­های تصفیه مناسبی را برای کاهش آلودگی پساب های خود در نظر بگیرند]  7 ، 6 [ بدین منظور، برای پساب هایی که وارد محیط زیست می شوند، استانداردهایی تعیین شده است. این استانداردها بر حسب اینکه پساب ها وارد چه محیطی می شوند، متفاوت است. برای مثال، استاندارد آب دریا و آب مورد استفاده در کشاورزی متفاوت است. جدول (1-2) حدود مجاز برخی آلاینده های صنعتی برای تخلیه به آب های سطحی ، چاه جاذب و

پایان نامه

 مصارف کشاورزی و آبیاری را نشان می دهد.

 

تبصره 1 –  تخلیه با غلظت بیش از میزان مشخص شده در جدول در صورتی مجاز خواهد بود که پساب خروجی ،غلظت کلراید ،سولفات و مواد محلول منبع پذیرنده را در شعاع 200 متری بیش از 10 درصد افزایش ندهد.

 

تبصره 2 – تخلیه با غلظت بیش از میزان مشخص شده در جدول در صورتی مجاز خواهد بود که پساب خروجی ،غلظت کلراید ،سولفات و مواد محلول پساب خروجی نسبت به آب مصرفی بیش از 10 درصد نباشد.

 

تبصره 3 –  درجه حرارت باید به میزانی باشد که  بیش از 3 درجه سانتیگراد در شعاع 200 متری محل ورود آن، درجه حرارت منبع پذیرنده را افزایش یا کاهش ندهد.

 

تبصره 4 – تعداد تخم انگل ( نماند) در فاضلاب تصفیه شده شهری در صورت استفاده از آن جهت آبیاری محصولاتی که به صورت خام  مورد استفاده قرار می­گیرند، نباید بیش از یک عدد در لیتر باشد.

 

در میان آلاینده های موجود درآب­های فرایندی که نیاز به تصفیه دارند، غلظت عمومی آمونیاک  در پساب­های تولید شده در پالایشگاه­های نفت و پتروشیمی متفاوت می­باشد و خروجی از واحد های سنتی حاوی مقادیر آمونیاک بیشتر ازحد قبول استانداردهای بین ­المللی است.

 

مقادیر آمونیاک موجود در پساب­های آلوده به آمونیاک که به آب­های سطحی تخلیه می­شوند گاهی به 2000  میلی­گرم بر لیتر می­رسد، این مسأله مخرب و تأسف­بار است.

 

4-1- مشکلات ناشی از وجود آمونیاک وکامپونت­های نیتروژن در آب

 

تعداد زیادی فرایند های صنعتی در صنایع پالایشگاهی و در صنایع زیردستی وجود دارد که لازم است آمونیاک  (NH3) وکامپونت های نیتروژن از ترکیبات سایر گازها یا بخار های آبی جدا شود. وجود کامپونت های نیتروژن و آمونیاک در آب باعث چنین مشکل محیطی می شوند ]  7 ، 6 [. برخی از این مشکلات عبارتند از :

 

– انباشتگی در آب های سطحی

 

– افزایش اثر سمی بر روی ماهیان

 

– کاهش ضریب ضدعفونی

 

– خطر مسمومیت ساکنین ساحلی

 

– افرایش میزان اکسیژن حل نشده در آب

 

– مشکلات بچه های مبتلا به یرقان و …

 

بنابراین کنترل کامپونت­های نیتروژن و آمونیاک در پساب­های صنعتی و همچنین آب­های سطحی الزامی است ] 7 [ .

 

5-1- روش­های حذف آمونیاک و کامپونت­های نیتروژن در آب

 

تلاش­ های زیادی برای حذف یا جذب آمونیاک و کامپونت­های نیتروژن از آب­های سطحی و پساب­های صنعتی شده­­است تا یک روش جذب عملی وکارآمد برای رفع این مشکل مطرح شود    ] 7 [. روش­های زیادی برای جداسازی آمونیاک  و کامپونت­های نیتروژن آزمایش شده است ] 7 [، از قبیل :

 

– تخریب حرارتی

 

– تبخیر

 

– روش­های شیمیایی و فیزیکی

 

– روش­های بیولوژیکی شامل نیتروژن دهی / نیتروژن گیری

 

– کلردار کردن نقطه شکست

 

– تبادل آهن

 

– زدودگی هوا

 

– جداسازی با انجماد کامل

 

– روش های غشایی

 

روش­های معمول در تصفیه پساب­های آلوده به آمونیاک در صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی تخریب حرارتی، تبخیر و فرایندهای جذب و واجذب غشایی می­باشد ] 7 [ . روش های تخریب حرارتی و تبخیر دارای معایب متعددی هستند، از قبیل :

 

– فرایند شدیداً به تغییر کیفیت پساب حساس است.

 

– تجهیزات به کار رفته اندازه بزرگی دارند.

 

– در برخی از موارد ماده شیمیایی نیاز است.

 

– بسته به کاربرد آن هزینه عملیات ممکن است بالا باشد.

 

– ممکن است حجم لجن زیادی تولید شود.

 

– نمی توان به خلوص با درجات بالا دست یافت.

 

– نیاز به کنترل دقیق و اپراتورهای با مهارت برای رسیدن  به عملیات بهینه دارد.

 

با توجه به معایب بیان شده و اهمیت آب­های عاری از آلودگی در صنایع مختلف وهمچنین آب­های سطحی روش­های نوین غشایی مطرح شدند.


فرم در حال بارگذاری ...

« دانلود پایان نامه :تحلیل مقایسه­ای كارآمدی مدل­های رگرسیون بردار پشتیبان، شبكه عصبی و ARIMA با مدل­های تركیبی در پیش­بینی بازده شاخص بورس اوراق بهادار تهراندانلود پایان نامه :تعیین اثر استفاده از آبفشانهای فوق لثه ای حاوی كلرهگزیدین و گاز استریل بر روی اندكس بهداشت دهان در افراد مبتلا به دیسكرازی های خونی »