12 ص
فناوری نانو و تصفیه آب
جمعیت جهان در حال افزایش و منابع آب آشامیدنی رو به کاهش است؛ بنابراین ممکن است جهان در آینده با مشکل کمبود آب مواجه شود. افزایش مصرف آب و کمبود حاصل از آن که بر اثر آلودگی نیز تشدید میشود سبب شدهاست تا تأمین آب بهداشتی به یکی از دغدغههای اساسی جامعه جهانی تبدیل شود. امراض ناشی از آلودگیهای آب هرروزه هزاران و شاید دهها هزار نفر را میکشد. توانایی بازیافت آب، امکان دسترسی به یک منبع مناسب برای مصارف گوناگون را ایجاد میکند.
با به کارگیری فناوریهای الکتریکی و مکانیکی به سادگی میتوان آب آلوده را برای استفاده در کشاورزی و یا حتی برای مصارف خانگی بازیافت نمود. بدینترتیب فیلترنمودن آب با فیلترهای نانومتری، تحولی عظیم در بازیافت و استفاده مجدد از آبهای صنعتی و کشاورزی ایجاد میکند. فیلترهای فیزیکی با منافذی در حد نانومتر میتوانند باکتریها، ویروسها و حتی واحدهای کوچک پروتئین را صددرصد غربال کنند. با جداسازهای الکتریکی که یونها را به وسیله صفحات ابرخازن جذب میکند میتوان نمکها و مواد سنگین را جذب کرد. بررسی فعالیتهای مختلف دنیا، شامل برنامههای در دست اجرا و برنامههای آتی مراکز صنعتی و پژوهشی، نشان میدهد که حوزه تصفیه یکی از حوزههای کاربرد فناورینانو در صنعت آب است؛ و با بهرهگیری از آن، هزینههای تصفیه آب به میزان زیادی کاهش خواهد یافت. دو زمینه اصلی در این عرصه عبارتند از: فیلترهای نانومتری به منظور افزایش بازیابی آب در سیستمهای موجود؛نانوحسگرهای زیستی به منظور تشخیص سریع و کامل آلودگیهای آب.در این مقاله به بررسی تعدادی از کاربردهای فناورینانو در صنعت آب میپردازیم. نانوفیلتراسیون فناوریهای جدید، امکان تولید آب نانوفیلتر شده را در مقیاس انبوه فراهم میکند. آب تصفیهشده به وسیله نانوفیلتراسیون به اندازه آبمعدنی تصفیهشده ارزش دارد. با استفاده از نانوفیلتر، مواد معدنی لازم برای سلامت انسان در آب باقی مانده و مواد سمی و مضر، از آن حذف میشود. نانوفیلتراسیون یک روش مفید بین روشهای اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون است. اولترافیلتراسیون به دلیل بالاتر بودن مقدار آلایندههای معدنی و قلیایی نسبت به حد مجاز و روش اسمز معکوس به دلیل تولید خلوص بیش از حد محصول و بالا بودن قیمت دارای نقایصی هستند. دانشمندان دانشگاه باناراس (Banaras) روش سادهای برای تولید فیلترها با استفاده از نانولولههای کربنی توسعه دادهاند که قادر به حذف مؤثر آلایندههای میکرو و نانومقیاس از آب و نیز حذف هیدروکربنهای سنگین از نفت خام است. استفاده از نانولولههای کربنی در ساخت فیلترها سبب سهولت در تمیز کردن، افزایش استحکام، قابلیت استفاده مجدد و مقاومت آنها در برابر گرما میشود. این فیلترها دارای دقت بسیار مناسبی در کاربردهای مختلف هستند، به عنوان مثال قادرند پولیوویروسهایی با اندازه 25 نانومتر را به خوبی پاتوژنهای بزرگتری مانندE. Coil و باکتریهای استافیلوکوک، از آب حذف نمایند.
14 ص
مقدمه:
دیر زمانی نیست که یکی از اهداف مهم واصلی در قانون تاًسیس شرکتها و کارخانجات صنعتی در ایران حفظ محیط زیست و جلوگیری از آلودگی آن تعیین شده است. به موجب این قانون کارخانجات صنعتی می بایست نظارت و دقت مضاعفی در خصوص جلوگیری از تخریب محیط زیست به هر نحو به عمل آورند. در غیر این صورت با برخوردهای جدی و شدیدی از سوی سازمان حفاظت از محیط زیست روبرو خواهند شد.
در دهه های گذشته تعاریف جدیدی از توسعه یافتگی و پایداری در فرایند توسعه در کتب و محافل علمی و سیاسی مشاهده می شود . یکی از نگرش های جدید توسعه یافتگی و یکی از ارکان مهم توسعهً پایدار در کشورهای مدعی ، برخورد با آثار سوء مسایل زیست محیطی می باشد که پیگیری جدی در جهت جلوگیری از بروز آن، به فرهنگ و نگرش دولت ها در خصوص ارزش نهادن به فرهنگ والای انسانی بستگی دارد
در دو دههً گذشته در کشور عزیز ما ، ایران نیز به حفظ محیط زیست و جلوگیری از تخریب آن توجه زیادی شده است . ایران نیز مانند دیگر کشورهای جهان متعهد گردیده که درجهت حفظ محیط زیست به طور جدی تلاش و این کره خاکی را برای نسل های آینده حفظ نماید.
از جملهً این تعهدات حفظ منابع آبی و احداث تصفیه خانه فاضلاب برای تصفیه آبهای آلوده می باشد. آلودگی آب علاوه براینکه باعث نشر بسیاری از بیماری های مختلف می شود، سلامت و کیفیت منابع محدود آب تمیز را نیز تحت تاًثیر قرار داده ودر بلند مدت صدمات زیادی را بر پیکره توسعهً اقتصادی و اجتماعی جامعه وارد می سازد. از این جهت بازیافت فاضلابها و پسآبهای صنعتی ، بخصوص در کشورهایی که دچار کم آبی یا بی آبی هستند ، اهمیت خاصی پیدا نموده واین روش در حال حاضر در ایران نیز مورد توجه قرار گرفته و بسیاری از صنایع کشور در بازیافت پسابهای صنعتی به منظور افزایش تولید وایجاد شرایط و فضای توسعه اقدام می نمایند.
تصفیه بیولوژیکی پسآب های صنعتی نیز یکی از روش های استاندارد و قابل قبول در سطح جهان است که در جهت استفاده مجدد و بازیافت آب در کارخانجات صنعتی از آن استفاده می شود.
واحد تصفیه پساب پتروشیمی آبادان ، یکی از چند واحد تصفیه بیولوژیکی پسآب در استان خوزستان و اولین واحد تصفیه بیولوژیکی است که در یکی از زیر مجموعه های فعال وزارت نفت در این استان فعالیت خود را شروع نموده که با موفقیت روز افزون و تلاش مستمر کارکنان آن در راه اعتلای مفاهیم دقیق توسعه پایدار در استان گام بر می دارداین سایت تعدادی از پرسنل واحد تصفیه بهره برداری آبادان سعی را بر آن داشته اند تا ابتدا به تعریف ، بیان مشخصه فاضلاب ها برسی آلاینده های مهم تعاریف و سپس مبانی تصفیه بیولوژیکی پساب صنعتی پرداخته و پس از آن به شرح مختصری از تصفیه خانه پتروشیمی آبادان اقدام میشود تا شاید نظر علاقه مندان را به مشارکت در مباحث و تبادل افکار علمی و تخصصی تصفیه رهنمون نماید .
کوشش را بر آن میداریم که مطالب بسیار ساده ودر حد اطلاعات عمومی و پذیرش منطقی همه خوانندگان محترم تبین شود خوشحال میشویم با ما ارتباط بر قرار نموده و ما را از نقطه نظرات خود در خصوص توسعه این سایت و نیز انتقادات سازنده با اطلاع نمایید
مبحث اول:
مشخصه های فیزیکی،شیمیایی و زیست شناسی فاضلاب
فاضلاب را از روی ترکب فیزیکی ، شیمیایی و زیست شناختی (بیولوپژیکی) آن مشخص می کنند که به اختصار در ادامه به آن می پردازیم :
الف : مشخصه های فیزیکی (مواد جامد ، رنگ ، بو ، دما ، کدورت و چگالی)
الف-1 : مواد جامد :
عبارت است از مواد شناور ، مواد قابل ته نشینی ، مواد کلوییدی و مواد محلول است . در کل مواد جامد عبارت است از تمامی موادی که به شکل پسمانده تبخیر فاضلاب در دمای 103 تا 105 درجه باقی می ماند
الف-2 رنگ :نمایانگر وضعیت یا عمر فاضلاب است رنگ هر فاضلاب نمایانگر وضعیت کیفی آن نیز میباشد
10 ص
سیستم تصفیه پساب و فرآوری لجن پالایشگاه
در ادامه روند باز سازی، بهسازی و نوسازی پالایشگاه نفت پارس که متضمن اجرای دهها پروژه بزرگ و کوچک است، تاکنون تعداد زیادی از این پروژه ها به پایان رسیده و برخی دیگر مراحل اجرایی خود را طی می کند.
یکی از پروژه های مهم و مورد نظر مدیریت کلان شرکت نفت پارس ایجاد شبکه جمع آوری و تصفیه بهداشتی فاضلاب پالایشگاه است که با عنوان سیستم تصفیه پساب و فرآوری لجن، به منظور کاهش اثرات زیست محیطی، مراحل اجرایی و تکمیلی خود را با موفقیت طی می کند. در این پروژه ضمن بهیه سازی حذف روغن از فاضلاب، از سیستم پیشرفته MBR برای تصفیه تکمیلی، بهره گیری شده که در نوع خود پیشرفته است و آلودگی را به حداقل ممکن می رساند. در گزارش زیر ضمن مطالعه فرایندهای فیزیکی و شیمیایی موجود در پالایشگاه به فشرده ای از وضعیت پساب های صنعتی پالایشگاه و روند فعالیت های اجرایی اشاره می شود.
پالایشگاه نفت پارس، مجموعه ای از فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی را به منظور تولید محصولاتی چون روغن روانکاری، ضد یخ، گریس و مایع ترمز بکار می گیرد. نوع فرآیندهای مورد استفاده در چنین کارخانه هایی که پالایشگاه های ویژه روغن روانکاری هستند، اثرات و تبعات زیست محیطی خاصی را بخصوص در بخش پساب به همراه دارد. دلیل عمده این معضلات، وجود مواد سمی در پساب پالایشگاه است.
مهمترین مواد سمی موجود فورفورال، متیل اتیل کتون(MEK) و تولوئن است. علاوه بر این، پالایشگاه نفت پارس ساخت و رنگ زنی بشکه های محصولات را در داخل پالایشگاه انجام می دهد که علیرغم تدابیر و ملاحظات لازم چنین فرآیندی، باعث ورود مقادیری از مواد شوینده بشکه و رنگ به داخل پساب می شود.
بدیهی است، وجود مواد رنگی و دترجنتها پیچیدگی تصفیه پساب تولیدی را افزون می سازد. از طرف دیگر مواد افزودنی و رنگهای مورد استفاده در پالایشگاه موجب ورود فلزات سنگین به پساب می شود و حذف فلزات سنگین از پساب، نیازمند بکار گیری فرآیندهایی خاص و پرهزینه است.
9 ص
کاربرد ازن در تصفیه آب آشامیدنی
یکی از اساسی ترین اهداف تصفیه آب گند زدائی یا ضد عفونی نمودن آب جهت مناسب نمودن برای شرب می باشد. تاکنون برای گند زد ائی آب روشهای مختلفی ارائه گردیده است که مهمترین آنها کلرزنی ، ازن زنی واستفاده از دی اکسید کلر ، برم ، ید ونیز اشعهUV می باشد.
یکی از اساسی ترین اهداف تصفیه آب گند زدائی یا ضد عفونی نمودن آب جهت مناسب نمودن برای شرب می باشد. تاکنون برای گند زد ائی آب روشهای مختلفی ارائه گردیده است که مهمترین آنها کلرزنی ، ازن زنی واستفاده از دی اکسید کلر ، برم ، ید ونیز اشعهUV می باشد.
عمومی ترین روش گند زدائی در جهان کلر زنی می باشد که از دلایل عمده استفاده از آن می توان موثر بودن در غلظت پائین ، ارزان ودر دسترس بودن ونیز داشتن باقیمانده در آب پس از عمل گند زدائی را نام برد. با توجه به تشکیل ترکیبات آلی کلرینه وسایر ترکیبات تری هالومتان[۱] در اثر گند زدایی با کلر که عوارض نامطلوبی را برای مصرف کنندگان به همراه دارد استفاده از گند زدا های جدید روز به روز ابعاد وسیع تری می یابد.
11 ص
نمکهای محلول در آب : TDS بیانگر غلظت کل مواد محلول در آب می باشد.
الف- کاتیون ها مانند کلسیم، منیزیم، آهن، منگنز، سدیم می باشد.
ب- آنیون ها مانند بی کربنات، هیدروکسید، سولفات، کلراید فسفات، نیترات می باشد.
اگر کاتیون سدیم باشد در آبهایی با غلظت کلر 250 میلی گرم بر لیتر مزه شور محسوس است.
اگر کاتیون منیزیم یا کلسیم باشد در آبهایی با غلظت کلر 1000 میلی گرم بر لیتر ممکن است مزه شور آشکار نشود.
تلخی آب به خاطر وجود نمکهای منیزیم می باشد. مزه گس مربوط به آهن و آلومینیم محلول در آب است. املاح آلی موجب مزه گندیدگی در آب است. آبهای ترش دارای PH < 3 است. آبهای دارای مزه صابون دارای PH > 9 است.
یون های کلر و منیزیم موجود در آب با صابون ترکیب شده و آن را بصورت نامحلول در آورده و با رسوب دادن مواد صابونی، عملاً صابون را از نقش اصلی آن یعنی تمیز کردن باز می دارند. آبی که دارای اسیدیته بالایی است بسیار خوردنده است چون غلظت ناخالصی ها در آب کم است آنرا با واحد PPM (قسمت در میلیون) بیان می کنند. نمایش غلظت ناخالصی ها (غلظت یونها) در آب به دو صورت زیر می باشد.
الف- برحسب جرم یون.
ب- بر حسب اکی والان از یون (عددی کوچک و اعشاری است) لذا عدد غلظت اکی والان را عدد 50 ضرب می کنیم چون جرم اکی والان کربنات کلسیم 50 می باشد و به عدد حاصل غلظت معادل کربنات کلسیمی (AS caco3) می گویند،. یک اکی والان از یک آنیون با یک اکی والان از یک کاتیون ترکیب می شود و می توان گفت که اگر غلظت ها بر حسب معادل کربنات باشد هر ppm از یک آنیون با یک ppm از یک کاتیون ترکیب می شود.