chemblog
عضو جدید
واحد های جانبی در صنعت – واحد تصفیه
مواد ورودی به سایت تصفیه، پساب تولیدی از مجتمع های مختلف پتروشیمی می باشد. این پساب ها به دو دستة اصلی COC و POC تقسیم بندی می شوند. پساب COC ، پساب اصلی و پیوستة خروجی از مجتمع ها و پساب POC، پساب ناشی از آب باران و شستشوهای مقطعی مجتمع های تولیدی است. در ابتدای بارش باران به هر مجتمع پتروشیمی زمانی داده می شود تا 25 میلیمتر بارش اولیه، که احتمالاً آلوده به روغن های موجود بر روی دستگاه ها و سطوح محوطة مجتمع است را از طریق آبگیر با دبی جریان ثابت به ورودی POC بریزد، سپس آبگیرها در مدت زمان معینی، تخلیه شده و به سایت پساب فرستاده می شوند.
واحد تصفیه پساب
شرح کلی فرایند
مواد ورودی به سایت تصفیه، پساب تولیدی از مجتمع های مختلف پتروشیمی می باشد. این پساب ها به دو دستة اصلی COC و POC تقسیم بندی می شوند. پساب COC ، پساب اصلی و پیوستة خروجی از مجتمع ها و پساب POC، پساب ناشی از آب باران و شستشوهای مقطعی مجتمع های تولیدی است. در ابتدای بارش باران به هر مجتمع پتروشیمی زمانی داده می شود تا ۲۵ میلیمتر بارش اولیه، که احتمالاً آلوده به روغن های موجود بر روی دستگاه ها و سطوح محوطة مجتمع است را از طریق آبگیر با دبی جریان ثابت به ورودی POC بریزد، سپس آبگیرها در مدت زمان معینی، تخلیه شده و به سایت پساب فرستاده می شوند. هدف از طراحی این واحد، جداسازی مواد نامطلوب و زائد از پساب های صنعتی و پاکسازی آنها جهت استفادة مجدد از آب موجود در پساب و یا دورریز آن به دریا می باشد. در ابتدای این فرایند تصفیه، مواد ورودی بر اساس میزان آلودگی به دو بخش اصلی تقسیم می شوند. یک بخش، پساب صنعتی بسیار آلوده است که در تانک اضطراری ذخیره شده و در سکانس های معین به بخش زباله سوز منتقل می شود، باقیماندة مواد ورودی که قابلیت تصفیه شدن را دارند، وارد بار اسکیرین شده و در آنجا پس از جداسازی ذرات با قطر بیشتر از ۱۰ میلیمتر توسط یک آشغال گیر، با دبی ثابت وارد مرحلة جداسازی روغن از پساب می شوند. در این مرحله بر اساس نیروی ثقلی و اختلاف وزن، لجن و روغن از آب جدا شده و محصول این بخش پس از همگن سازی به مرحله لخته سازی می رود. در بخش لخته سازی در اثر افزودن مواد منعقد کننده لخته های ریزی تشکیل شده و این لخته های ریز در مرحله flocculation درشت تر می شوند. این لخته ها توسط هوای حل شده در آب، بر روی سطح مخزن آمده و از طریق اسکراپر یا زداینده از سطح آب جمع آوری می شوند. آب خروجی از این بخش در مخزن هوادهی تحت عملیات بیولوژیکی قرار می گیرد. در بخش بیولوژیکی، هوا به وسیلة دمنده به سیستم تزریق شده و در حضور باکتری های خاص، عملیات خالص سازی پساب صورت می گیرد. پس از این عملیات، در اثر مرور زمان، مقداری لجن به طور ثقلی در ته مخزن Clarifier ته نشین و جمع آوری شده و آب خروجی از بالای مخزن به فیلترهایی جهت زدودن توده های معلق فرستاده می شود. آب خروجی این فیلتر ها با آب ژاول، گند زدایی و نهایتاً در مخازنی جهت توزیع و استفاده در سیستم آب آتش نشانی، ذخیره سازی می شود. لجن های جمع آوری شده در تمام بخش های مختلف این پروسه به یک مخزن دایجستر لجن فرستاده شده و پس از آبگیری در یک مخزن بزرگ جهت مصارف کشاورزی ذخیره سازی می شود.
جداسازی فیزیکی – روغن گیری
اجزا تصفیه فیزیکی و روغن گیری، شامل مخزن اولیة ذخیره و توزیع پساب ورودی، حوضچه جمع آوری لجن، و مخزن جداکننده روغن می باشد. پساب COC، پس از توزیع بین حوضچه های جدا کننده روغن که اصطلاحاً API نامیده می شود، بر اساس تفاوت دانسیتة روغن و پساب، طی زمان ماند مشخص در این مخازن، به سه فاز تقسیم می شود. در این مخازن روغن به سطح پساب رفته و توسط تیغه های اسکیمر جمع آوری و به سمت چالة روغن بازیافتی جریان می یابد. این روغن پس از جداسازی نهایی از آب، به بخش زباله سوز منتقل خواهد شد. ذرات جامد در کف دستگاه جدا کننده بصورت یک لایة رسوب ته نشین شده و توسط یک زنجیر یا یک اسکرپر که در جهت عکس اسکیمر عمل می کند، در سکانس های معین تراشیده و بصورت لجن بسیار غلیظ توسط پمپهای مخصوص به بخش آبگیری، پمپ می شوند. در نتیجه پساب عاری از روغن و ذرات سنگین در وسط قرار گرفته و از مخزن خارج خواهد شد. در تکنولوژی های جدید و برای پساب POC جهت جدا سازی به جای سیستم API از سیستمی به نام parallel plate packing یا همان CPI استفاده می کنند. اساس کار این روش، اختلاف دانسیتة بین ذرات روغن و آب است. این سیستم شامل مجموعه ای از صفحات شیبدار موازیست که هر صفحه، سطح و زمان بیشتری را برای به هم پیوستن قطرات روغن و تشکیل ذرات کروی بزرگتر تأمین می نماید. در نتیجه راندمان جداسازی آب از روغن به نحو چشمگیری افزایش خواهد یافت. در این سیستم رسوبات از روی صفحات موازی شیبدار از طریق نیروی گرانش به سمت پایین حرکت کرده و در انتهای دستگاه جدا کننده جمع می شوند.
جداسازی فیزیکی – همگن سازی
اجزا بخش همگن سازی شامل حوضچه های متعادل سازی و حوضچه های خنثی سازی می باشند. از آنجایی که غلظت پساب ورودی در ساعت های مختلف، متفاوت است، لازم است در یک تانک متعادل کننده غلظت آن به تعادل برسد. این کار توسط یک همزن عمقی انجام شده و سپس عملیات تنظیم میزان PH در محدودة ۵/۶ تا ۵/۸ با کمک اسید فسفریک و محلول کاستیک سودا صورت می گیرد. پس از این مرحله پساب توسط یک همزن عمودی به طور کامل همگن شده و به بخش بعدی فرستاده می شود .
جداسازی شیمیایی – لخته سازی
اولین مرحله تصفیة فیزیکی – شیمیایی در تانک Coagulation یا همان تانک لخته ساز جهت حذف ناخالصی های معلق و کلوئیدی که رنگ و بوی نامطبوع آب ناشی از آنهاست، شروع میشود. در این تانک مجهز به همزن، بسته به میزان مورد نیاز لخته سازی، موادی مانند کلرید آهن، سولفات آهن، اکسید منیزیم، آلومینات سدیم و سیلیکات سدیم به سیستم اضافه می شود. این مواد، باعث خنثی شدن بار ذرات معلق، که عامل اصلی دافعه بین ذرات کلوئیدی است، شده، در نتیجه سبب چسبیدن ذرات به یکدیگر و انعقاد آنها میشوند. برای تکمیل عملیات، از منعقد کننده های کمکی استفاده می شود. با تزریق این مواد از قبیل پلی الکترولیتها، آهک هیدراته، گاز کلر یا کربنات سدیم به سیستم، یک پل شیمیایی میان لخته های حاصله ایجاد و این لخته ها به لخته های درشت تر تبدیل می شوند. در حین فرایند انعقاد، پساب توسط دو میکسر جهت اختلاط پساب، با مواد افزوده شده و ایجاد لخته های ریز، میکس خواهد شد. پس از این مرحله پساب، به مخزن Flocculation جهت درشت تر شدن لخته ها، و سپس به منظور جدا شدن آنها به بخش شناور سازی، فرستاده می شود. در این تانک نیز، مواد منعقد کننده به سیستم افزوده شده و برای شکل گیری لخته های درشت، از همزن با پره های کوچک و سرعت کم استفاده می شود.
شناور سازی
فرآیند شناورسازی از چهار بخش اساسی تولید حباب در پساب روغنی، برخورد بین حبابهای گاز و قطرات روغن شناور در آب، چسبیدن ذرات روغن به حبابهای گاز و صعود مخلوط هوا و روغن به سطح آب، تشکیل می شود. هوای فشردة خروجی از یک کمپرسور با پسابی که از مرحله بعدی فرایند خالص سازی پساب با دبی خیلی کم بر می گردد، در یک وسل، که با رینگ های استوانه ای از جنس پلاستیک جهت افزایش راندمان انتقال جرم پر شده، تحت فشار در حدود ۶ بار مخلوط شده و از کف، وارد مخزن شناور سازی می شود. این جریان در زمان ورود به مخزن به فشار اتمسفریک رسیده و هوا از منافذ استوانة وسط این مخزن آزاد می شود. بنابر این ذرات معلق ، جذب این حباب ها شده و به علت سبک شدن، به سطح مخزن خواهند آمد. در این مرحله مواد روغنی و ذرات معلق سبک شناور، در سطح پساب جمع شده و با چرخش تیغه اسکراپر، لجن های سبک معلق، جمع آوری و از طریق کانال وارد چاله جمع آوری سرباره می شوند. لجن های درشت تر نیز که در انتهای مخزن جمع شده اند توسط یک پمپ مکشی تخلیه شده و به بخش آبگیری لجن روغنی فرستاده می شوند. پساب میانی که محصول اصلی این مرحله از تصفیه خواهد بود، به مخزنی دیگر منتقل، و با افزودن اوره و اسید فسفریک به آن ، برای عملیات بیولوژیکی آماده می شود .
عملیات های بیولوژیکی
پساب ورودی به بخش عملیات بیولوژیکی پس از اختلاط اولیه در یک تانک اختلاط، در یک مخزن روباز ذخیره سازی می شود. در این مخزن میکرو اورگانیسم هایی نظیر باکتری ها و قارچ های میکروسکوپی، مواد آلی از قبیل کربوهیدرات ها، پروتئین ها، چربی ها را تجزیه و از پساب حذف می نمایند. میکرو اورگانیسم ها مواد آلی محلول و کلوئیدی را به دی اکسید کربن یا متان، که به آسانی از آب جدا می شوند، تبدیل می کنند. باکتری ها جهت تغذیه به موادی نظیر اکسیژن، نیتروژن، فسفر و کربن نیاز دارند. جهت تامین اکسیژن مورد نیاز باکتری ها از ۲ روش متداول استفاده می شود. در روش اول آب و هوا از کف مخزن به سمت بالا پمپاژ شده و پس از سرریز شدن مجدد به مخزن، میزان اکسیژن موجود در مخزن را افزایش خواهد یافت. در روش دوم کمپرسورهایی از کف مخزن به صورت یکنواخت هوا را تزریق نموده و میزان اکسیژن موجود در پساب را تا ۵ میلیگرم در لیتر افزایش می دهند. این عملیات هوادهی علاوه بر تامین اکسیژن باکتریها، عمل مخلوط کردن پساب و جلوگیری از فعالیت باکتریهای بی هوازی را نیز انجام خواهد داد. جهت تامین نیتروژن و فسفر مورد نیاز باکتری ها، در سکانس های معینی مقداری اوره و اسید فسفریک به این مخازن تزریق می شود. کربن نیز از طریق تجزیه هیدروکربن های موجود در پساب تامین می شود .
عملیات رسوب دهی
عملیات ته نشینی در مخزنی به نام Clarifier یا زلال ساز صورت می گیرد. در این بخش پساب تحت جاذبة ثقلی از توزیع کنندة مرکزی مخزن، وارد می شود. پس از گذشت چندین ساعت زمان ماند، لجن فعال سنگین در انتهای مخزن ته نشین شده و چربی های باقیمانده بر روی سطح، شناور می شوند. این مخزن به صورت استوانه ای عمودی که در انتها به شکل مخروط و شیب دار است، می باشد. به وسیله این شیب و یا پاروهای تعبیه شده در کف مخزن، لجن ها به مرکز مخزن، سرازیر شده و سپس لجن کف تانک به بخش آبگیری منتقل می شود. لجن های شناور روی سطح آب نیز با استفاده از پاروی دیگری که در سطح پساب حرکت می کند، جمع می شود. پساب زلال تصفیه شده از Clarifier نیز از دیواره های اطراف آن به کانال کوچکی، سرریز می کند. اصولاً در فصل های گرم سال جهت از بین بردن بوی بد پساب، بین ۱۵ تا ۲۰ میلی گرم بر لیتر، پودر کربن فعال به صورت محلول در این مخزن اسپری می شود. این پودر می تواند بیشتر گازهای حل شده و مواد آلی تولید کنندة بو در آب را جذب کرده و باعث جلوگیری از انتشار گازهای مسموم کننده شود.
عملیات فیلتراسیون – فیلتر های کربن اکتیو و شنی
در بخش فیلتراسیون معمولاً از فیلترهای شنی و یا از فیلتر های dual-sand که در قسمت بالا، بستر کربن فعال و در قسمت پایین آن بستر شنی وجود دارد، استفاده می شود. در این مرحله توسط این فیلتر ها ذرات معلق باقی مانده در پساب گرفته شده و سپس میزان COD یا همان مواد آلی موجود در پساب، میزان فنول، میزان روغن و PH پساب، تست، و پس از اطمینان از صحیح بودن مقادیر آنها این پساب به واحد کلر زنی جهت عملیات ضد عفونی فرستاده می شود. در این فیلتر ها پساب از بالا وارد شده ، ابتدا از بستر کربن و سپس از بستر شنی برای جداشدن ذرات معلق ریزتر عبور میکند و پس از از انتهای فیلتر به سمت بالا حرکت کرده و خارج می شود. جهت شستشوی معکوس فیلترها از پمپ های سانتریفوژ استفاده میشود که آب را از تانک ذخیره آب تصفیه گرفته و در جهت عکس کارکرد نرمال فیلترها پمپاژ می‌کنند. این آب به قسمت پیش تصفیه برگشت داده میشود.جهت انجام بهتر عمل شستشوی معکوس می‌توان به همراه آب از هوا نیز استفاده کرد. هوای مورد نیاز جهت این کار توسط دو دمنده ( کمپرسور یا Blower ) که در کنار فیلترها قرار دارند تأمین میشود. این فیلترها به طور متوالی توسط آب خروجی از واحد کلرزنی با فشار زیاد شسته شده و پس از اطمینان از عملکرد بهینه، مجدداً در سرویس قرار می گیرند .
عملیات فیلتراسیون – آب گیری از لجن
واحد آبگیری لجن:
این بخش شامل مخزن دایجستر، مخزن تغلیظ لجن، پمپ های سانتریفوژی و تانک لجنهای روغنی می باشد. لجن خروجی از انتهای clarifier که تحت عملیات بیولوژیکی قرار گرفته و لجنی فعال است، پس از وارد شدن به این بخش، به مخزن دایجستر وارد می شود. جهت پایین آوردن عمر لجن و استفاده از باکتریهای جوان و کارآمد در تصفیه میکروبیولوژیکی پساب و خارج نمودن باکتریهای پیر ،فرسوده و مرده از سیستم، لازم است در بعضی مواقع از طول روز با توجه به میزان ته نشینی و همچنین نتایج آزمایشها و تستهای مختلف از سیستم، باکتریها از خروجی پمپ هایی که لجن را از حوضچه هوادهی انتقال می دهند، به مخزن دایجستر یا همان هاضم لجن ، ارسال می شود و چون در این مخزن مواد غذایی باکتری ها تزریق نمی شود با کتری ها یکدیگر را خورده و از بین می روند و بدین صورت با خارج شدن این باکتریها از سیستم ، باکتریهای جوان وارد فرآیند تصفیه در مخزن هوادهی شده و تصفیه میکروبیولوژیکی به بهترین نحو صورت می گیرد.
در این مخزن، برای مخلوط کردن لجن قسمت های مختلف و هوادهی پساب از یک پمپ، دیپ پایپ و سرریز آب استفاده می شود.همچنین برای هوادهی می توان از دمنده ها در کف مخزن استفاده کرد که راندمان بالاتری دارد. جهت کاهش حجم، وارد تانک تغلیظ لجن که مجهز به پارویی به اندازه قطر مخزن است، می شوند. حرکت دورانی پارو باعث تغلیظ لجن در کف مخزن شده و طی زمان ماند آب از لجن جدا و از یک کانال سرریز می کند. سپس لجن از انتهای این مخزن خارج و پس از افزودن پلی الکترولیت به آن وارد belt فیلتر میشود. که در آن ابتدا از طریق نیروی گرانش آب از لجن جدا شده سپس لجن بین بستر پارچه ای متخلخل از میان تعدادی غلطک حرکت میکند. فشار و نیروهای برشی آب اضافی لجن را جدا می کند. لجن خشک شده به صورت کیک در فیلتر می ماند و توسط تیغه های اسکرپر جدا می شود. برای اطلاع از جزئیات بیشتر در مورد فرایند آبگیری از لجن می توانید به فایل متن کامل واحد تصفیه مراجعه نمایید.
واحد زباله سوز
شرح فرایند
در هر مجتمع صنعتی در حین انجام یک فرآیند، زباله هایی ایجاد می شوند که به دلایل زیست محیطی این زباله ها به واحد زباله سوز فرستاده خواهند شد. به طور خلاصه می توان زباله های صنعتی را به جامدات و مایعاتی که باید سوزانده شوند و جامداتی که عملیاتی غیر از سوزاندن باید روی آنها صورت گیرد، تقسیم بندی نمود. یکی از مهمترین کارهایی که روی زباله های صنعتی قبل از سوزاندن باید انجام گیرد، آنالیز آنها است. در یک واحد تصفیة صنعتی نوع واحد زباله سوز و نوع کوره، بنابر نوع زباله تعیین می شود. قبل از سوزاندن زباله ها، مکانی در سایت زباله سوز جهت آنالیز، دسته بندی و ذخیره سازی زباله ها پیش بینی شده است. اصطلاحاً به این مکان Transfer and sorting center یا همان TSC گفته می شود. یکی از پارامتر های مهم در واحد های زباله سوز طراحی سیستم انتقال زباله های صنعتی از واحد های مختلف به قسمت TSC می باشد. به طور کلی ضایعات جامد صنعتی در بشکه های فلزی یا پلاستیکی با کامیون به قسمت TSC حمل می شوند. در مسافت های کوتاه این انتقال از طریق تسمه نقاله انجام می گیرد. در مورد ضایعات مایع صنعتی، این انتقال به مقدار مایعی که قرار است منتقل شود، بستگی دارد. اگر مقدار زبالة مایع صنعتی کم باشد، انتقال از طریق بشکه های نگه دارنده و همانند زباله های جامد انجام می شود. اگر مقدار زباله مایع صنعتی زیاد باشد، در داخل واحد تولید کننده زباله، ذخیره سازی شده و سپس به تانک های ذخیره واحد اصلی پمپ می شود. مایعاتی که گرمای ویژه و شرایط فشاری خاصی دارند، توسط لوله های مخصوص در سکانس های معین، به مخازن بزرگ ذخیره درون واحد زباله سوز منتقل می شوند. یک واحد زباله سوز در سه بخش کلی تانک های ذخیره با حجم های بالا یا همان مخازن نگه دارنده، بخش سوزاندن پساب ها در کوره ثابت و بخش سوزاندن پساب ها در کوره متحرک یا دوار تقسیم بندی می شود. ظرفیت واحد زباله سوز باید به نحوی طراحی شود که واحدهایی که در آینده شروع به کار می کنند را نیز پوشش دهد. بنابراین عمدتاً به علت افزایش تعداد واحد ها و اهمیت دفع زباله و ضایعات، از سیستم های موازی در واحد زباله سوز استفاده می شود. استفاده از روش طراحی موازی کوره های با حجم یکسان، علاوه بر افزایش ظرفیت اسمی واحد، باعث می شود که در صورت خراب شدن یکی از کوره ها، کوره های دیگر بلافاصله در سرویس قرار گیرند.
سوزاندن جامدات
پس از انتقال ضایعات جامد صنعتی مانند پلیمرهای آمورف، کاتالیست های غیر فعال ، هیدروکربن های سبک و سنگین و فایبر گلاس به بخش جامد سوز، این جامدات توسط یک دستگاه خرد کننده به قطعات کوچکتر تبدیل و پس از ذخیره سازی، توسط یک چنگک به داخل کوره دوار ریخته می شوند. حرکت دورانی در این کوره باعث حرکت جامدات مذاب به صورت تدریجی به سمت انتهای کوره خواهد شد. خاکستر های باقیمانده در انتهای کوره به روی یک تسمه نقاله ریخته شده و در بشکه هایی ذخیره و سپس در زیر زمین دفع می شوند. گاز خروجی از کوره ها وارد یک Quencher شده و توسط آب شسته می شود. این عملیات ضمن حذف گرد و غبار از گاز، دمای گاز سوختی را نیز کاهش می دهد. از آنجایی که گازهای حاصل از سوختن هیدروکربنهای سبک و سنگین در محدوده اسیدی قرار دارند، آب درون Quencher در حین تبادل جرمی با گازهای خروجی از کوره از حالت خنثی خارج خواهد شد. برای ثابت نگه داشتن این آب در محدودة خنثی، از محلول کاستیک سودا در این فرایند استفاده می شود. گاز خروجی از این مرحله توسط یک فن، مکش شده و پس از پیش گرم شدن، وارد یک راکتور کاتالیستی حذف ناکس، در حضور کاتالیست پنتا اکسید وانادیم می شود، این کاتالیست، ناکس گاز را گرفته و گاز خروجی فاقد ذرات معلق و آلودگی، توسط Stack کوره وارد محیط می شود.
سوزاندن مایعات
در بخش سوختن مایعات، از آنجایی که ویسکوزیته مایعات صنعتی از قبیلoil water وTar water، اجازه پاشش این مایعات را به درون کوره می دهند، از کوره های ثابت یا همان Static Kiln استفاده می شود. در این بخش پس از انتقال مایعات از قسمت تانک های ذخیره به قسمت مایع سوز، این مایعات در کوره سوخته شده و همانند بخش جامدات، خاکسترهای حاصل در زیر کوره، توسط یک تسمه نقاله به داخل بشکه هایی حمل و در زیر زمین دفع می شوند. گازهای حاصل از احتراق در این کوره ها نیز توسط آب در داخل Quencher خنک شده و سپس به داخل مجموعه فیلترها وارد می شود. عمدتاً فیلترهای استفاده شده در این واحد از نوع فیلترهای کیسه ای یا bag filter می باشند. در این مرحله پس از جداسازی گرد و غبار و گاز های آلاینده، گاز خروجی از این فیلترها توسط stack کوره به محیط ونت خواهد شد.
منبع:نرم افزار آموزشی شرکت پتروشیمی
مواد ورودی به سایت تصفیه، پساب تولیدی از مجتمع های مختلف پتروشیمی می باشد. این پساب ها به دو دستة اصلی COC و POC تقسیم بندی می شوند. پساب COC ، پساب اصلی و پیوستة خروجی از مجتمع ها و پساب POC، پساب ناشی از آب باران و شستشوهای مقطعی مجتمع های تولیدی است. در ابتدای بارش باران به هر مجتمع پتروشیمی زمانی داده می شود تا 25 میلیمتر بارش اولیه، که احتمالاً آلوده به روغن های موجود بر روی دستگاه ها و سطوح محوطة مجتمع است را از طریق آبگیر با دبی جریان ثابت به ورودی POC بریزد، سپس آبگیرها در مدت زمان معینی، تخلیه شده و به سایت پساب فرستاده می شوند.
واحد تصفیه پساب
شرح کلی فرایند
مواد ورودی به سایت تصفیه، پساب تولیدی از مجتمع های مختلف پتروشیمی می باشد. این پساب ها به دو دستة اصلی COC و POC تقسیم بندی می شوند. پساب COC ، پساب اصلی و پیوستة خروجی از مجتمع ها و پساب POC، پساب ناشی از آب باران و شستشوهای مقطعی مجتمع های تولیدی است. در ابتدای بارش باران به هر مجتمع پتروشیمی زمانی داده می شود تا ۲۵ میلیمتر بارش اولیه، که احتمالاً آلوده به روغن های موجود بر روی دستگاه ها و سطوح محوطة مجتمع است را از طریق آبگیر با دبی جریان ثابت به ورودی POC بریزد، سپس آبگیرها در مدت زمان معینی، تخلیه شده و به سایت پساب فرستاده می شوند. هدف از طراحی این واحد، جداسازی مواد نامطلوب و زائد از پساب های صنعتی و پاکسازی آنها جهت استفادة مجدد از آب موجود در پساب و یا دورریز آن به دریا می باشد. در ابتدای این فرایند تصفیه، مواد ورودی بر اساس میزان آلودگی به دو بخش اصلی تقسیم می شوند. یک بخش، پساب صنعتی بسیار آلوده است که در تانک اضطراری ذخیره شده و در سکانس های معین به بخش زباله سوز منتقل می شود، باقیماندة مواد ورودی که قابلیت تصفیه شدن را دارند، وارد بار اسکیرین شده و در آنجا پس از جداسازی ذرات با قطر بیشتر از ۱۰ میلیمتر توسط یک آشغال گیر، با دبی ثابت وارد مرحلة جداسازی روغن از پساب می شوند. در این مرحله بر اساس نیروی ثقلی و اختلاف وزن، لجن و روغن از آب جدا شده و محصول این بخش پس از همگن سازی به مرحله لخته سازی می رود. در بخش لخته سازی در اثر افزودن مواد منعقد کننده لخته های ریزی تشکیل شده و این لخته های ریز در مرحله flocculation درشت تر می شوند. این لخته ها توسط هوای حل شده در آب، بر روی سطح مخزن آمده و از طریق اسکراپر یا زداینده از سطح آب جمع آوری می شوند. آب خروجی از این بخش در مخزن هوادهی تحت عملیات بیولوژیکی قرار می گیرد. در بخش بیولوژیکی، هوا به وسیلة دمنده به سیستم تزریق شده و در حضور باکتری های خاص، عملیات خالص سازی پساب صورت می گیرد. پس از این عملیات، در اثر مرور زمان، مقداری لجن به طور ثقلی در ته مخزن Clarifier ته نشین و جمع آوری شده و آب خروجی از بالای مخزن به فیلترهایی جهت زدودن توده های معلق فرستاده می شود. آب خروجی این فیلتر ها با آب ژاول، گند زدایی و نهایتاً در مخازنی جهت توزیع و استفاده در سیستم آب آتش نشانی، ذخیره سازی می شود. لجن های جمع آوری شده در تمام بخش های مختلف این پروسه به یک مخزن دایجستر لجن فرستاده شده و پس از آبگیری در یک مخزن بزرگ جهت مصارف کشاورزی ذخیره سازی می شود.
جداسازی فیزیکی – روغن گیری
اجزا تصفیه فیزیکی و روغن گیری، شامل مخزن اولیة ذخیره و توزیع پساب ورودی، حوضچه جمع آوری لجن، و مخزن جداکننده روغن می باشد. پساب COC، پس از توزیع بین حوضچه های جدا کننده روغن که اصطلاحاً API نامیده می شود، بر اساس تفاوت دانسیتة روغن و پساب، طی زمان ماند مشخص در این مخازن، به سه فاز تقسیم می شود. در این مخازن روغن به سطح پساب رفته و توسط تیغه های اسکیمر جمع آوری و به سمت چالة روغن بازیافتی جریان می یابد. این روغن پس از جداسازی نهایی از آب، به بخش زباله سوز منتقل خواهد شد. ذرات جامد در کف دستگاه جدا کننده بصورت یک لایة رسوب ته نشین شده و توسط یک زنجیر یا یک اسکرپر که در جهت عکس اسکیمر عمل می کند، در سکانس های معین تراشیده و بصورت لجن بسیار غلیظ توسط پمپهای مخصوص به بخش آبگیری، پمپ می شوند. در نتیجه پساب عاری از روغن و ذرات سنگین در وسط قرار گرفته و از مخزن خارج خواهد شد. در تکنولوژی های جدید و برای پساب POC جهت جدا سازی به جای سیستم API از سیستمی به نام parallel plate packing یا همان CPI استفاده می کنند. اساس کار این روش، اختلاف دانسیتة بین ذرات روغن و آب است. این سیستم شامل مجموعه ای از صفحات شیبدار موازیست که هر صفحه، سطح و زمان بیشتری را برای به هم پیوستن قطرات روغن و تشکیل ذرات کروی بزرگتر تأمین می نماید. در نتیجه راندمان جداسازی آب از روغن به نحو چشمگیری افزایش خواهد یافت. در این سیستم رسوبات از روی صفحات موازی شیبدار از طریق نیروی گرانش به سمت پایین حرکت کرده و در انتهای دستگاه جدا کننده جمع می شوند.
جداسازی فیزیکی – همگن سازی
اجزا بخش همگن سازی شامل حوضچه های متعادل سازی و حوضچه های خنثی سازی می باشند. از آنجایی که غلظت پساب ورودی در ساعت های مختلف، متفاوت است، لازم است در یک تانک متعادل کننده غلظت آن به تعادل برسد. این کار توسط یک همزن عمقی انجام شده و سپس عملیات تنظیم میزان PH در محدودة ۵/۶ تا ۵/۸ با کمک اسید فسفریک و محلول کاستیک سودا صورت می گیرد. پس از این مرحله پساب توسط یک همزن عمودی به طور کامل همگن شده و به بخش بعدی فرستاده می شود .
جداسازی شیمیایی – لخته سازی
اولین مرحله تصفیة فیزیکی – شیمیایی در تانک Coagulation یا همان تانک لخته ساز جهت حذف ناخالصی های معلق و کلوئیدی که رنگ و بوی نامطبوع آب ناشی از آنهاست، شروع میشود. در این تانک مجهز به همزن، بسته به میزان مورد نیاز لخته سازی، موادی مانند کلرید آهن، سولفات آهن، اکسید منیزیم، آلومینات سدیم و سیلیکات سدیم به سیستم اضافه می شود. این مواد، باعث خنثی شدن بار ذرات معلق، که عامل اصلی دافعه بین ذرات کلوئیدی است، شده، در نتیجه سبب چسبیدن ذرات به یکدیگر و انعقاد آنها میشوند. برای تکمیل عملیات، از منعقد کننده های کمکی استفاده می شود. با تزریق این مواد از قبیل پلی الکترولیتها، آهک هیدراته، گاز کلر یا کربنات سدیم به سیستم، یک پل شیمیایی میان لخته های حاصله ایجاد و این لخته ها به لخته های درشت تر تبدیل می شوند. در حین فرایند انعقاد، پساب توسط دو میکسر جهت اختلاط پساب، با مواد افزوده شده و ایجاد لخته های ریز، میکس خواهد شد. پس از این مرحله پساب، به مخزن Flocculation جهت درشت تر شدن لخته ها، و سپس به منظور جدا شدن آنها به بخش شناور سازی، فرستاده می شود. در این تانک نیز، مواد منعقد کننده به سیستم افزوده شده و برای شکل گیری لخته های درشت، از همزن با پره های کوچک و سرعت کم استفاده می شود.
شناور سازی
فرآیند شناورسازی از چهار بخش اساسی تولید حباب در پساب روغنی، برخورد بین حبابهای گاز و قطرات روغن شناور در آب، چسبیدن ذرات روغن به حبابهای گاز و صعود مخلوط هوا و روغن به سطح آب، تشکیل می شود. هوای فشردة خروجی از یک کمپرسور با پسابی که از مرحله بعدی فرایند خالص سازی پساب با دبی خیلی کم بر می گردد، در یک وسل، که با رینگ های استوانه ای از جنس پلاستیک جهت افزایش راندمان انتقال جرم پر شده، تحت فشار در حدود ۶ بار مخلوط شده و از کف، وارد مخزن شناور سازی می شود. این جریان در زمان ورود به مخزن به فشار اتمسفریک رسیده و هوا از منافذ استوانة وسط این مخزن آزاد می شود. بنابر این ذرات معلق ، جذب این حباب ها شده و به علت سبک شدن، به سطح مخزن خواهند آمد. در این مرحله مواد روغنی و ذرات معلق سبک شناور، در سطح پساب جمع شده و با چرخش تیغه اسکراپر، لجن های سبک معلق، جمع آوری و از طریق کانال وارد چاله جمع آوری سرباره می شوند. لجن های درشت تر نیز که در انتهای مخزن جمع شده اند توسط یک پمپ مکشی تخلیه شده و به بخش آبگیری لجن روغنی فرستاده می شوند. پساب میانی که محصول اصلی این مرحله از تصفیه خواهد بود، به مخزنی دیگر منتقل، و با افزودن اوره و اسید فسفریک به آن ، برای عملیات بیولوژیکی آماده می شود .
عملیات های بیولوژیکی
پساب ورودی به بخش عملیات بیولوژیکی پس از اختلاط اولیه در یک تانک اختلاط، در یک مخزن روباز ذخیره سازی می شود. در این مخزن میکرو اورگانیسم هایی نظیر باکتری ها و قارچ های میکروسکوپی، مواد آلی از قبیل کربوهیدرات ها، پروتئین ها، چربی ها را تجزیه و از پساب حذف می نمایند. میکرو اورگانیسم ها مواد آلی محلول و کلوئیدی را به دی اکسید کربن یا متان، که به آسانی از آب جدا می شوند، تبدیل می کنند. باکتری ها جهت تغذیه به موادی نظیر اکسیژن، نیتروژن، فسفر و کربن نیاز دارند. جهت تامین اکسیژن مورد نیاز باکتری ها از ۲ روش متداول استفاده می شود. در روش اول آب و هوا از کف مخزن به سمت بالا پمپاژ شده و پس از سرریز شدن مجدد به مخزن، میزان اکسیژن موجود در مخزن را افزایش خواهد یافت. در روش دوم کمپرسورهایی از کف مخزن به صورت یکنواخت هوا را تزریق نموده و میزان اکسیژن موجود در پساب را تا ۵ میلیگرم در لیتر افزایش می دهند. این عملیات هوادهی علاوه بر تامین اکسیژن باکتریها، عمل مخلوط کردن پساب و جلوگیری از فعالیت باکتریهای بی هوازی را نیز انجام خواهد داد. جهت تامین نیتروژن و فسفر مورد نیاز باکتری ها، در سکانس های معینی مقداری اوره و اسید فسفریک به این مخازن تزریق می شود. کربن نیز از طریق تجزیه هیدروکربن های موجود در پساب تامین می شود .
عملیات رسوب دهی
عملیات ته نشینی در مخزنی به نام Clarifier یا زلال ساز صورت می گیرد. در این بخش پساب تحت جاذبة ثقلی از توزیع کنندة مرکزی مخزن، وارد می شود. پس از گذشت چندین ساعت زمان ماند، لجن فعال سنگین در انتهای مخزن ته نشین شده و چربی های باقیمانده بر روی سطح، شناور می شوند. این مخزن به صورت استوانه ای عمودی که در انتها به شکل مخروط و شیب دار است، می باشد. به وسیله این شیب و یا پاروهای تعبیه شده در کف مخزن، لجن ها به مرکز مخزن، سرازیر شده و سپس لجن کف تانک به بخش آبگیری منتقل می شود. لجن های شناور روی سطح آب نیز با استفاده از پاروی دیگری که در سطح پساب حرکت می کند، جمع می شود. پساب زلال تصفیه شده از Clarifier نیز از دیواره های اطراف آن به کانال کوچکی، سرریز می کند. اصولاً در فصل های گرم سال جهت از بین بردن بوی بد پساب، بین ۱۵ تا ۲۰ میلی گرم بر لیتر، پودر کربن فعال به صورت محلول در این مخزن اسپری می شود. این پودر می تواند بیشتر گازهای حل شده و مواد آلی تولید کنندة بو در آب را جذب کرده و باعث جلوگیری از انتشار گازهای مسموم کننده شود.
عملیات فیلتراسیون – فیلتر های کربن اکتیو و شنی
در بخش فیلتراسیون معمولاً از فیلترهای شنی و یا از فیلتر های dual-sand که در قسمت بالا، بستر کربن فعال و در قسمت پایین آن بستر شنی وجود دارد، استفاده می شود. در این مرحله توسط این فیلتر ها ذرات معلق باقی مانده در پساب گرفته شده و سپس میزان COD یا همان مواد آلی موجود در پساب، میزان فنول، میزان روغن و PH پساب، تست، و پس از اطمینان از صحیح بودن مقادیر آنها این پساب به واحد کلر زنی جهت عملیات ضد عفونی فرستاده می شود. در این فیلتر ها پساب از بالا وارد شده ، ابتدا از بستر کربن و سپس از بستر شنی برای جداشدن ذرات معلق ریزتر عبور میکند و پس از از انتهای فیلتر به سمت بالا حرکت کرده و خارج می شود. جهت شستشوی معکوس فیلترها از پمپ های سانتریفوژ استفاده میشود که آب را از تانک ذخیره آب تصفیه گرفته و در جهت عکس کارکرد نرمال فیلترها پمپاژ می‌کنند. این آب به قسمت پیش تصفیه برگشت داده میشود.جهت انجام بهتر عمل شستشوی معکوس می‌توان به همراه آب از هوا نیز استفاده کرد. هوای مورد نیاز جهت این کار توسط دو دمنده ( کمپرسور یا Blower ) که در کنار فیلترها قرار دارند تأمین میشود. این فیلترها به طور متوالی توسط آب خروجی از واحد کلرزنی با فشار زیاد شسته شده و پس از اطمینان از عملکرد بهینه، مجدداً در سرویس قرار می گیرند .
عملیات فیلتراسیون – آب گیری از لجن
واحد آبگیری لجن:
این بخش شامل مخزن دایجستر، مخزن تغلیظ لجن، پمپ های سانتریفوژی و تانک لجنهای روغنی می باشد. لجن خروجی از انتهای clarifier که تحت عملیات بیولوژیکی قرار گرفته و لجنی فعال است، پس از وارد شدن به این بخش، به مخزن دایجستر وارد می شود. جهت پایین آوردن عمر لجن و استفاده از باکتریهای جوان و کارآمد در تصفیه میکروبیولوژیکی پساب و خارج نمودن باکتریهای پیر ،فرسوده و مرده از سیستم، لازم است در بعضی مواقع از طول روز با توجه به میزان ته نشینی و همچنین نتایج آزمایشها و تستهای مختلف از سیستم، باکتریها از خروجی پمپ هایی که لجن را از حوضچه هوادهی انتقال می دهند، به مخزن دایجستر یا همان هاضم لجن ، ارسال می شود و چون در این مخزن مواد غذایی باکتری ها تزریق نمی شود با کتری ها یکدیگر را خورده و از بین می روند و بدین صورت با خارج شدن این باکتریها از سیستم ، باکتریهای جوان وارد فرآیند تصفیه در مخزن هوادهی شده و تصفیه میکروبیولوژیکی به بهترین نحو صورت می گیرد.
در این مخزن، برای مخلوط کردن لجن قسمت های مختلف و هوادهی پساب از یک پمپ، دیپ پایپ و سرریز آب استفاده می شود.همچنین برای هوادهی می توان از دمنده ها در کف مخزن استفاده کرد که راندمان بالاتری دارد. جهت کاهش حجم، وارد تانک تغلیظ لجن که مجهز به پارویی به اندازه قطر مخزن است، می شوند. حرکت دورانی پارو باعث تغلیظ لجن در کف مخزن شده و طی زمان ماند آب از لجن جدا و از یک کانال سرریز می کند. سپس لجن از انتهای این مخزن خارج و پس از افزودن پلی الکترولیت به آن وارد belt فیلتر میشود. که در آن ابتدا از طریق نیروی گرانش آب از لجن جدا شده سپس لجن بین بستر پارچه ای متخلخل از میان تعدادی غلطک حرکت میکند. فشار و نیروهای برشی آب اضافی لجن را جدا می کند. لجن خشک شده به صورت کیک در فیلتر می ماند و توسط تیغه های اسکرپر جدا می شود. برای اطلاع از جزئیات بیشتر در مورد فرایند آبگیری از لجن می توانید به فایل متن کامل واحد تصفیه مراجعه نمایید.
واحد زباله سوز
شرح فرایند
در هر مجتمع صنعتی در حین انجام یک فرآیند، زباله هایی ایجاد می شوند که به دلایل زیست محیطی این زباله ها به واحد زباله سوز فرستاده خواهند شد. به طور خلاصه می توان زباله های صنعتی را به جامدات و مایعاتی که باید سوزانده شوند و جامداتی که عملیاتی غیر از سوزاندن باید روی آنها صورت گیرد، تقسیم بندی نمود. یکی از مهمترین کارهایی که روی زباله های صنعتی قبل از سوزاندن باید انجام گیرد، آنالیز آنها است. در یک واحد تصفیة صنعتی نوع واحد زباله سوز و نوع کوره، بنابر نوع زباله تعیین می شود. قبل از سوزاندن زباله ها، مکانی در سایت زباله سوز جهت آنالیز، دسته بندی و ذخیره سازی زباله ها پیش بینی شده است. اصطلاحاً به این مکان Transfer and sorting center یا همان TSC گفته می شود. یکی از پارامتر های مهم در واحد های زباله سوز طراحی سیستم انتقال زباله های صنعتی از واحد های مختلف به قسمت TSC می باشد. به طور کلی ضایعات جامد صنعتی در بشکه های فلزی یا پلاستیکی با کامیون به قسمت TSC حمل می شوند. در مسافت های کوتاه این انتقال از طریق تسمه نقاله انجام می گیرد. در مورد ضایعات مایع صنعتی، این انتقال به مقدار مایعی که قرار است منتقل شود، بستگی دارد. اگر مقدار زبالة مایع صنعتی کم باشد، انتقال از طریق بشکه های نگه دارنده و همانند زباله های جامد انجام می شود. اگر مقدار زباله مایع صنعتی زیاد باشد، در داخل واحد تولید کننده زباله، ذخیره سازی شده و سپس به تانک های ذخیره واحد اصلی پمپ می شود. مایعاتی که گرمای ویژه و شرایط فشاری خاصی دارند، توسط لوله های مخصوص در سکانس های معین، به مخازن بزرگ ذخیره درون واحد زباله سوز منتقل می شوند. یک واحد زباله سوز در سه بخش کلی تانک های ذخیره با حجم های بالا یا همان مخازن نگه دارنده، بخش سوزاندن پساب ها در کوره ثابت و بخش سوزاندن پساب ها در کوره متحرک یا دوار تقسیم بندی می شود. ظرفیت واحد زباله سوز باید به نحوی طراحی شود که واحدهایی که در آینده شروع به کار می کنند را نیز پوشش دهد. بنابراین عمدتاً به علت افزایش تعداد واحد ها و اهمیت دفع زباله و ضایعات، از سیستم های موازی در واحد زباله سوز استفاده می شود. استفاده از روش طراحی موازی کوره های با حجم یکسان، علاوه بر افزایش ظرفیت اسمی واحد، باعث می شود که در صورت خراب شدن یکی از کوره ها، کوره های دیگر بلافاصله در سرویس قرار گیرند.
سوزاندن جامدات
پس از انتقال ضایعات جامد صنعتی مانند پلیمرهای آمورف، کاتالیست های غیر فعال ، هیدروکربن های سبک و سنگین و فایبر گلاس به بخش جامد سوز، این جامدات توسط یک دستگاه خرد کننده به قطعات کوچکتر تبدیل و پس از ذخیره سازی، توسط یک چنگک به داخل کوره دوار ریخته می شوند. حرکت دورانی در این کوره باعث حرکت جامدات مذاب به صورت تدریجی به سمت انتهای کوره خواهد شد. خاکستر های باقیمانده در انتهای کوره به روی یک تسمه نقاله ریخته شده و در بشکه هایی ذخیره و سپس در زیر زمین دفع می شوند. گاز خروجی از کوره ها وارد یک Quencher شده و توسط آب شسته می شود. این عملیات ضمن حذف گرد و غبار از گاز، دمای گاز سوختی را نیز کاهش می دهد. از آنجایی که گازهای حاصل از سوختن هیدروکربنهای سبک و سنگین در محدوده اسیدی قرار دارند، آب درون Quencher در حین تبادل جرمی با گازهای خروجی از کوره از حالت خنثی خارج خواهد شد. برای ثابت نگه داشتن این آب در محدودة خنثی، از محلول کاستیک سودا در این فرایند استفاده می شود. گاز خروجی از این مرحله توسط یک فن، مکش شده و پس از پیش گرم شدن، وارد یک راکتور کاتالیستی حذف ناکس، در حضور کاتالیست پنتا اکسید وانادیم می شود، این کاتالیست، ناکس گاز را گرفته و گاز خروجی فاقد ذرات معلق و آلودگی، توسط Stack کوره وارد محیط می شود.
سوزاندن مایعات
در بخش سوختن مایعات، از آنجایی که ویسکوزیته مایعات صنعتی از قبیلoil water وTar water، اجازه پاشش این مایعات را به درون کوره می دهند، از کوره های ثابت یا همان Static Kiln استفاده می شود. در این بخش پس از انتقال مایعات از قسمت تانک های ذخیره به قسمت مایع سوز، این مایعات در کوره سوخته شده و همانند بخش جامدات، خاکسترهای حاصل در زیر کوره، توسط یک تسمه نقاله به داخل بشکه هایی حمل و در زیر زمین دفع می شوند. گازهای حاصل از احتراق در این کوره ها نیز توسط آب در داخل Quencher خنک شده و سپس به داخل مجموعه فیلترها وارد می شود. عمدتاً فیلترهای استفاده شده در این واحد از نوع فیلترهای کیسه ای یا bag filter می باشند. در این مرحله پس از جداسازی گرد و غبار و گاز های آلاینده، گاز خروجی از این فیلترها توسط stack کوره به محیط ونت خواهد شد.
منبع:نرم افزار آموزشی شرکت پتروشیمی
آخرین ویرایش توسط مدیر:
