טיפול בשפכי זיקוק שמן
קונספט לטיפול בשפכים של זיקוק נפט
שפכי זיקוק נפט מופקים מתהליכים שונים בתוך בתי זיקוק, לרבות עיבוד נפט גולמי, הסרת מלח, זיקוק ופיצוח קטליטי. מי השפכים מכילים מגוון מזהמים כגון פחמימנים, מוצקים מרחפים, מתכות כבדות, סולפידים, פנולים ותרכובות אורגניות אחרות, אשר עלולות להיות להן השפעות סביבתיות משמעותיות אם לא מטופלים כראוי.
המטרה של טיפול בשפכי זיקוק נפט היא להסיר מזהמים מזיקים כדי לעמוד במגבלות הפרשות הרגולטוריות, למנוע נזקים סביבתיים ולמחזר מים במידת האפשר. שילוב של שיטות טיפול פיזיקליות, כימיות וביולוגיות משמש בדרך כלל לטיפול באופי המורכב של מי השפכים.
מאפיינים של טיפול בשפכים של זיקוק נפט
1. עומס אורגני גבוה: שפכי זיקוק נפט מכילים לרוב רמות גבוהות של פחמימנים מומסים ומפוזרים, כגון בנזן, טולואן וקסילן, התורמים לביקוש גבוה לחמצן כימי (COD) ולביקוש ביוכימי לחמצן (BOD).
2. נוכחות של תרכובות רעילות: מי השפכים מכילים תרכובות אורגניות רעילות כמו פנולים ופחמימנים ארומטיים פוליציקליים (PAH), וכן מתכות כבדות (כגון כספית, עופרת וקדמיום), שעלולות לפגוע בתהליכי טיפול ביולוגי.
3. מוצקים מרחפים גבוהים: בשל נוכחותם של בוצה, מוצקים מרחפים ושמנים מתחלבים, מערכות הטיפול צריכות לתת מענה הן להפרדה הפיזית של מוצקים אלה והן לפירוק של מזהמים מומסים.
4. תנודות בהרכב: מאפייני מי שפכים יכולים להשתנות במידה רבה בהתבסס על פעולות בית הזיקוק, הדורשות מערכות טיפול מתאימות שיכולות להתמודד עם שינויים ב-pH, מליחות וריכוזי מזהמים.
5. מתכלות ביולוגית נמוכה: רבות מהתרכובות בשפכי בתי זיקוק נפט קשות לפירוק, מה שהופך את הטיפול הביולוגי למאתגר יותר בהשוואה לשפכים קונבנציונליים יותר.
מאפיינים של תהליך טיפול בשפכים של זיקוק נפט
1. טיפול ראשוני: השלב הראשון כולל לעתים קרובות שיטות פיזיקליות כמו מפרידי שמן-מים (למשל מפרידי API), ציפה באוויר מומס (DAF), ומיכלי שיקוע להסרת שמנים חופשיים, מוצקים מרחפים וכמה מתכות כבדות.
2. טיפול משני (טיפול ביולוגי): כאן נכנסים לתמונה כור הביופילם הנעים (MBBR) או תהליכי בוצה מופעלת. MBBR, בפרט, יכול להתמודד עם עומסים אורגניים גבוהים, עמיד בפני זעזועים רעילים ודורש פחות מקום ממערכות קונבנציונליות. הוא משתמש במדיה פלסטית מכוסה ביופילם כדי לפרק מזהמים אורגניים, ולהמיר אותם לפחמן דו חמצני ומים.
3. טיפול שלישוני: שיטות מתקדמות כמו סינון ממברנה (למשל, סינון אולטרה, אוסמוזה הפוכה), חמצון כימי וספיחת פחמן פעיל משמשות להסרת שאר המזהמים המומסים, במיוחד אורגניות סוררות ומתכות קורט.
4. טיפול בבוצה: בתי הזיקוק מייצרים כמויות משמעותיות של בוצה, אותה יש לייצב ולהיפטר בבטחה. הסרת מים, עיבוי ושריפה הן שיטות נפוצות לטיפול בבוצה.
דרישות מיוחדות עבור מדיה MBBR בשימוש במיכלי אוורור ביולוגי לטיפול בשפכים של זיקוק נפט
1. שטח פנים גבוה: מדיה MBBR המשמשת בטיפול בשפכי זיקוק נפט חייבת לספק שטח פנים גדול עבור הצמדת ביופילם כדי לייעל את פעילות המיקרוביאלית ואת הפירוק המזהמים. המדיה צריכה לתמוך בצמיחה של מיקרואורגניזמים מיוחדים המסוגלים לפרק פחמימנים וחומרים אורגניים מורכבים אחרים.
2. עמידות בפני עכירות: בשל השמן הגבוה ותכולת המוצקים המרחפים, המדיה צריכה להיות עמידה בפני עכירות וסתימה. זה מבטיח שה-biofilm יישאר פעיל ותהליך הטיפול יעיל ללא ניקוי תכוף או החלפה של המדיה.
3. עמידות בתנאים קשים: המדיה חייבת לעמוד בשינויים ב-pH, מליחות וטמפרטורה האופייניים בשפכים של בתי זיקוק נפט. חומרים חזקים ויציבים מבחינה כימית כמו פוליאתילן בצפיפות גבוהה (HDPE) משמשים בדרך כלל.
4. אוורור יעיל: המדיה צריכה להיות תואמת למערכת האוורור במיכלים ביולוגיים כדי להבטיח העברת חמצן תקינה, שהיא קריטית עבור מיקרואורגניזמים אירוביים המפרקים מזהמים. מדיה עם דינמיקת זרימה טובה משפרת את חלוקת החמצן בכל הכור.
5. יכולת הסתגלות לזעזועים רעילים: מי שפכים מבית זיקוק נפט יכולים להכיל מדי פעם קוצים פתאומיים של תרכובות רעילות. אמצעי המדיה MBBR והביופילם הנלווים אליו חייבים להיות עמידים בפני זעזועים אלה, ולשמור על פעילות ביולוגית גם תחת לחץ.
מַסְקָנָה
טיפול בשפכי זיקוק נפט הוא מורכב, הדורש שילוב של שיטות פיזיקליות, כימיות וביולוגיות להסרת מזהמים כמו פחמימנים, מתכות כבדות ותרכובות רעילות אחרות. השימוש בטכנולוגיית MBBR במיכלי אוורור ביולוגי מציע פתרון יעיל לטיפול בעומס האורגני והשונות של שפכים מבית זיקוק נפט. עם זאת, הצלחתה של מערכת MBBR תלויה במידה רבה במאפייני המדיה המשמשת. מדיית MBBR חייבת להיות עמידה בפני זיהומים, עמידה, לספק שטח פנים גבוה ולתמוך בהעברת חמצן יעילה, מה שהופך אותה למתאימה היטב לתנאים המאתגרים של טיפול בשפכים של בתי זיקוק נפט.