چکیده

یکی از روشهاي تصفیه پسابهاي نفتی، فرآیندهاي غشایی میباشد. روشهاي غشایی علاوه بر سادگی فرآیند و هزینههاي سرمایهگذاري اولیه کمتر، محصولاتی با خلوص بالا و یکسان که به کیفیت پساب ورودي وابسته نمیباشند، تولید میکنند. این مقاله با بررسی روشهاي ترکیبی سیستمهاي غشایی مبتنی بر اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس در تصفیه پسابهاي نفتی از حیث عملیاتی و اقتصادي، مشکلات پیشرو جهت صنعتیسازي این روشهاي نوین را تبیین مینماید. با بررسی تحقیقات صورت گرفته نشان داده شد که به کاربردن سیستم غشایی اولترافیلتراسیون پیش از اسمز معکوس بهبود عملکرد غشاهاي تراوایی اسمز معکوس و کاهش هزینههاي عملیاتی را در پی دارد. . همچنین در این مقاله برخی از تحقیقات مرتبط با سیستمهاي ترکیبی UF/RO مورد بررسی قرار گرفته است و مشخص شده است که نتایج تحقیقات در ارتباط با سیستمهاي ترکیبی UF/RO جهت حذف نفت و گریس موفقیتآمیز گزارش شده است. پسابهاي تصفیه شده توسط این سیستمها، به خوبی با استانداردهاي تخلیه در محیطزیست که طبق آن باید غلظت روغن در پساب تصفیه شده کمتر از ۱۰ میلیگرم بر لیتر باشد، منطبق میباشند.

واژههاي کلیدي: پسابهاي نفتی – سیستمهاي ترکیبی جداسازي – اولترافیلتراسیون – اسمز معکوس

-۱ آزمایشگاه تحقیقاتی ترمودینامیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، خیابان فرجام، نارمک، تهران. sharifea@gmail.com -2 آزمایشگاه تحقیقاتی ترمودینامیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، خیابان فرجام، نارمک، تهران. Behzadi@iust.ac.ir

-۱ مقدمه

حضور مقادیر بسیار زیاد از نفت و ذرات معلق درون پسابهاي صنعتی و بخصوص پسابهاي نفتی، باعث کاهش بسیار زیادي در میزان فلاکس تراوشی و از طرفی ایجاد گرفتگی سریع در غشاهاي اسمز معکوس (RO1) میشود. بنابراین در صورتیکه میزان آلودگی پساب مورد تصفیه زیاد باشد، استفاده از سیستمهاي ترکیبی((UF2/ROاقتصاديتر است.

استفاده از سیستم UF به عنوان پیشتصفیه فرآیند RO باعث کاهش میزان گرفتگی و در نتیجه افزایش فلاکس تراوش شده خواهد شد. از طرفی میتواند بروي عملکرد غشا تاثیر گذاشته و مدت زمان مفید عملکرد آن را افزایش دهد. انتخاب نوع سیستم پیش تصفیه به مشخصات خوراك ورودي بستگی دارد.[۱]

ترکیب UF با RO روش بسیار مناسبی براي بازیافت یا نمکزدایی از آب در خاورمیانه است. پدیدار شدن UF به عنوان یک روش پیش تصفیه امیدهاي بسیاري را در زمینه بهبود فرآیند RO بوجود آورده است. پیش تصفیه به روش UF براي آمادهسازي آبها با آلودگی بالا مانند آبهاي سطحی، پسابها و آبهاي نیمهشور براي ورود به RO بیشتر استفاده میشود. با توجه به اینکه منابع آب با آلودگی پایین دچار کمبود روزافزون است، استفاده از این روش اهمیت بالایی پیدا میکند.

تا قبل از سال ۱۹۸۰ استفاده از غشاهاي MF3 و UF به منظور پیش تصفیه به علل زیر معمول نبود: .۱ سرمایه:۴

بالا بودن هزینه کلی MF-UF در پیش تصفیه آبهاي سطحی.
هزینه کلی یک سیستم MF-UF برابر هزینه کلی سیستم RO بود. در حالیکه هزینه کلی پیش تصفیههاي سنتی مانند کلاریفایرها، فیلترهاي ثقلی، زلالکنندههاي آهکی، مولتی مدیا فیلترها و فیلترهاي کربنی ۲۰-۵۰٪ هزینه کلی سیستم RO بود.
.۲ هزینه عملیاتی۵
استفاده از MF-UF به عنوان فرآیند فیلتراسیون از سال ۱۹۹۷ در شهرها بسیار رایج شد.
هزینه عملیاتی و هزینه نگهداري MF-UF بالا بوده و امکان استفاده از واحد نیمه صنعتی براي بدست آوردن نتایج تجربی به علت محدودیت در زمان و هزینه مورد نیاز با مشکل روبرو بود.

هزاران سیستم آبرسانی شهري با ظرفیت ۷۵۷۰۰۰m3/day تا سال ۱۹۹۹ وجود داشت. امروزه پلیمرهاي شیمیایی مورد استفاده در ساخت غشاهاي MF-UF چه از لحاظ تکنیکهاي عملیاتی و چه از لحاظ کاهش میزان گرفتگی و کاهش تعداد دفعات مورد نیاز براي شستشو پیشرفت بسیاري داشتهاند و قیمت بسیاري از غشاهاي MF-UF تا حدي کاهش پیدا کرده است که با پیش تصفیه هاي سنتی حالت رقابتی پیدا کرده اند.[۱]

-۲ مقایسه پیش تصفیه با روشهاي سنتی و سیستم ترکیبی غشایی

.۱ هزینه کلی MF-UF

۱ Reverse Osmosis 2 Ultra Filtration 3 Micro Filtration 4 -Capital Cost

۵ -Working Capital

امروزه MF-UF از لحاظ هزینه کلی ۰-۲۵ ٪ بیشتر از حالت سنتی است اما با در نظر گرفتن مدت زمان سیکل مصرف و طول عمر غشاها به نظر می رسد که هر دو روش از لحاظ هزینه کلی تقریباً با هم برابرند.