Pročišćavanje otpadnih voda rafiniranja nafte
Koncept obrade otpadnih voda rafiniranja nafte
Otpadne vode od rafiniranja nafte nastaju iz različitih procesa unutar rafinerija, uključujući preradu sirove nafte, odsoljavanje, destilaciju i katalitički krekiranje. Otpadne vode sadrže različite zagađivače kao što su ugljikovodici, suspendirane krute tvari, teški metali, sulfidi, fenoli i drugi organski spojevi, koji mogu imati značajan utjecaj na okoliš ako se pravilno ne tretiraju.
Cilj pročišćavanja otpadnih voda od rafiniranja nafte je uklanjanje štetnih kontaminanata kako bi se zadovoljila regulatorna ograničenja ispuštanja, spriječila šteta za okoliš i reciklirala voda kada je to moguće. Kombinacija fizikalnih, kemijskih i bioloških metoda obrade obično se koristi za rukovanje složenom prirodom otpadne vode.
Značajke pročišćavanja otpadnih voda rafinerije nafte
1. Visoko organsko opterećenje: Otpadne vode od rafiniranja nafte često sadrže visoke razine otopljenih i raspršenih ugljikovodika, kao što su benzen, toluen i ksilen, što pridonosi visokoj kemijskoj potražnji kisika (COD) i biokemijskoj potražnji kisika (BPK).
2. Prisutnost toksičnih spojeva: otpadna voda sadrži toksične organske spojeve poput fenola i policikličkih aromatskih ugljikovodika (PAH), kao i teške metale (npr. živu, olovo i kadmij), koji mogu štetiti procesima biološke obrade.
3. Visok sadržaj suspendiranih krutih tvari: Zbog prisutnosti mulja, suspendiranih krutih tvari i emulgiranih ulja, sustavi za obradu moraju se baviti i fizičkim odvajanjem ovih krutih tvari i razgradnjom otopljenih onečišćujućih tvari.
4. Fluktuacije u sastavu: Karakteristike otpadne vode mogu uvelike varirati ovisno o radu rafinerije, zahtijevajući prilagodljive sustave za obradu koji mogu podnijeti varijacije u pH, salinitetu i koncentracijama onečišćenja.
5. Niska biorazgradivost: mnoge spojeve u otpadnim vodama rafinerija nafte teško je biološki razgraditi, što biološki tretman čini većim izazovom u usporedbi s konvencionalnijim otpadnim vodama.
Značajke procesa obrade otpadnih voda rafinerije nafte
1. Primarna obrada: Prvi korak često uključuje fizičke metode kao što su separatori ulja i vode (npr. API separatori), flotacija otopljenog zraka (DAF) i taložni spremnici za uklanjanje slobodnih ulja, suspendiranih krutih tvari i nekih teških metala.
2. Sekundarna obrada (biološka obrada): Ovdje na scenu stupaju reaktor s pokretnim slojem biofilma (MBBR) ili procesi s aktivnim muljem. MBBR posebno može podnijeti velika organska opterećenja, otporan je na toksične udare i zahtijeva manje prostora od konvencionalnih sustava. Koristi plastične medije prekrivene biofilmom za razgradnju organskih zagađivača, pretvarajući ih u ugljični dioksid i vodu.
3. Tercijarna obrada: Napredne metode poput membranske filtracije (npr. ultrafiltracije, reverzne osmoze), kemijske oksidacije i adsorpcije aktivnim ugljenom koriste se za uklanjanje preostalih otopljenih kontaminanata, osobito neposlušnih organskih tvari i metala u tragovima.
4. Rukovanje muljem: Rafinerije stvaraju značajne količine mulja koji se mora stabilizirati i sigurno zbrinuti. Odvodnjavanje, zgušnjavanje i spaljivanje uobičajene su metode obrade mulja.
Posebni zahtjevi za MBBR medije kada se koriste u biološkim aeracijskim spremnicima za obradu otpadnih voda od rafiniranja nafte
1. Velika površina: MBBR mediji koji se koriste u obradi otpadnih voda iz rafiniranja nafte moraju osigurati veliku površinu za pričvršćivanje biofilma kako bi se optimizirala mikrobna aktivnost i razgradnja onečišćivača. Mediji bi trebali podržavati rast specijaliziranih mikroorganizama sposobnih za razgradnju ugljikovodika i drugih složenih organskih tvari.
2. Otpornost na onečišćenje: Zbog visokog sadržaja ulja i suspendiranih krutih tvari, medij bi trebao biti otporan na onečišćenje i začepljenje. To osigurava da biofilm ostane aktivan i da je proces tretmana učinkovit bez čestog čišćenja ili zamjene medija.
3. Trajnost u teškim uvjetima: Medij mora izdržati varijacije pH, saliniteta i temperature koje su tipične za otpadnu vodu iz rafinerija nafte. Često se koriste robusni, kemijski stabilni materijali poput polietilena visoke gustoće (HDPE).
4. Učinkovito prozračivanje: Medij bi trebao biti kompatibilan sa sustavom prozračivanja u biološkim spremnicima kako bi se osigurao pravilan prijenos kisika, što je kritično za aerobne mikroorganizme koji razgrađuju zagađivače. Mediji s dobrom dinamikom protoka poboljšavaju distribuciju kisika kroz reaktor.
5. Prilagodljivost toksičnim udarima: Otpadne vode iz rafinerije nafte mogu povremeno sadržavati iznenadne skokove toksičnih spojeva. MBBR medij i s njim povezani biofilm moraju biti otporni na te udare, održavajući biološku aktivnost čak i pod stresom.
Zaključak
Pročišćavanje otpadnih voda od rafiniranja nafte složeno je i zahtijeva kombinaciju fizikalnih, kemijskih i bioloških metoda za uklanjanje kontaminanata poput ugljikovodika, teških metala i drugih toksičnih spojeva. Korištenje MBBR tehnologije u biološkim aeracijskim spremnicima nudi učinkovito rješenje za rukovanje organskim opterećenjem i varijabilnošću otpadne vode iz rafinerija nafte. Međutim, uspjeh MBBR sustava uvelike ovisi o karakteristikama korištenog medija. MBBR medij mora biti otporan na onečišćenje, izdržljiv, pružati veliku površinu i podržavati učinkovit prijenos kisika, što ga čini prikladnim za izazovne uvjete obrade otpadnih voda iz rafinerija nafte.