في الإنتاج الصناعي الحديث، أصبحت حماية البيئة والتنمية المستدامة اعتبارات أساسية.خاصة في البيئات الصناعية التي تستخدم أنظمة الهواء المضغوط المزروع بالزيت، تعتبر معالجة المياه المكثفة الزيتية تحديًا حاسمًا. يمكن أن تسبب المياه المكثفة الزيتية غير المعالجة التي يتم تفريغها مباشرة في البيئة تلوثًا شديدًا لمجالس المياه والتربة ،والنظم الإيكولوجية، مع تعريض الشركات أيضاً للعقوبات المالية والأضرار السمعة.
1مخاطر تلوث النفط واللوائح البيئية
1.1 مخاطر تلوث النفط
الملوثات النفطية تشكل تهديدات بيئية متعددة الأوجه مع تأثيرات واسعة النطاق ومستمرة تهدد النظم الإيكولوجية وصحة الإنسان:
-
تلوث المياهالنفط يشكل طبقات سطحية تقلل من نقل الأكسجين، مما يختنق الحياة المائية و يلوث مصادر مياه الشرب.
-
تلوث التربة:يغير النفط خصائص التربة، ويمنع نمو النباتات، ويمكن أن يلوث المياه الجوفية من خلال التراكم على المدى الطويل.
-
تلوث الهواء:مكونات النفط المتطايرة تسهم في تلوث الهواء ومخاطر صحة الجهاز التنفسي.
-
الآثار على الحياة البرية:الحيوانات المغطاة بالزيت تفقد العزل والطواف، بينما يضر الزيت المبتلع بالأعضاء والأنظمة التناسلية.
-
تعطيل النظام البيئي:تلوث النفط يعطل السلاسل الغذائية ويقلل من التنوع البيولوجي من خلال الآثار السامة على الأنواع الحساسة.
1.2 لوائح البيئة
نظراً لهذه الآثار الشديدة، وضعت الدول في جميع أنحاء العالم قوانين صارمة تحد من تصريف مياه الصرف الصحي النفطية:
-
معايير التفريغ:عادةً ما تفرض تركيزات النفط أقل من 10 ملغ/لتر للمياه الصناعية.
-
عقوبات مالية:الانتهاكات تتحمل غرامات كبيرة تتناسب مع شدة التلوث.
-
تعليقات التشغيل:الانتهاكات الخطيرة قد تؤدي إلى وقف الإنتاج إلزامياً حتى يتم تحقيق الامتثال.
-
المسؤولية الجنائية:الحالات القاسية قد تنطوي على ملاحقة الموظفين المسؤولين.
وبالتالي فإن أجهزة فصل النفط والماء تمثل مسؤولية الشركات و تدابير الامتثال القانوني الأساسية.
2الوظائف الأساسية والتطبيقات الصناعية
2.1 الوظائف الرئيسية
فاصلات النفط والماء تمنع تلوث البيئة من خلال تنقية متعددة مراحل:
- إزالة الزيوت الحرة والمحلولة من مياه الصرف الصحي
- حماية الموارد المائية من تلوث الهيدروكربون
- ضمان الامتثال التنظيمي للتفريغات الصناعية
- خفض تكاليف المعالجة في خط التداول من خلال المعالجة المسبقة الفعالة
- تمكين استرداد النفط لإعادة الاستخدام في بعض الأنظمة
2.2 التطبيقات الصناعية
هذه الأنظمة تؤدي أدوار حاسمة في قطاعات متعددة:
-
التعدين:معالجة تسربات زيوت الزيوت في عمليات الاستخراج
-
البناء:معالجة تدفق المعدات في مواقع العمل
-
معالجة مياه الصرف الصحي:المقبضات التي تحتوي على زيوت الصناعة والخدمات الغذائية
-
السيارات:يدير حلول الطلاء والزيوت والتنظيف من التصنيع / الإصلاح
-
إنتاج الغذاء:يعالج عمليات إطلاق الزيوت النباتية/الحيوانية من المعالجة
-
البتروكيماويات:تتناول مياه الصرف الصحي المحملة بالهيدروكربونات من عمليات التكرير / الكيميائية
-
تصنيع:السوائل ومواد التشحيم في المعالجة المعدنية
-
البحرية:معالجة مياه القبو التي تحتوي على خليط من الوقود والزيوت
-
توليد الطاقة:إدارة تفريغ زيت المحول
-
الضيافة:معالجة زيت المطبخ ونفايات الطعام
3مبادئ العمل
المفرقون يستفيدون من الاختلافات في الخصائص الفيزيائية بين النفط والماء من خلال فصل الجاذبية وتصفية الامتصاص:
3.1 مرحلة المعالجة السابقة
-
خفض الضغط:يقلل من الاضطرابات لمنع ترطيب قطرات الزيت
-
تسوية الجاذبية:يسمح للمواد الصلبة الكثيفة والزيت الحر بفصل في غرف الاحتفاظ المصممة
-
تصفية ضخمة:يزيل الجسيمات الكبيرة لحماية المكونات في الأسفل
3.2 الترشيح الأولي
الألياف البولي بروبلينية الوليوفيلية تمتص قطرات الزيت بينما تطرد الماء، مع مراقبة تلقائية تشير إلى الحاجة إلى استبدال.
3.3 الترشيح الثانوي / الثالث
يتم إزالة النفط المتبقي من الكربون المنشط أو من الألعاب الحيوية من خلال آليات امتصاص متقدمة ، مما يحقق مياه الصرف الصحي الجاهزة.
3.4 التفريغ والجمع
يتم تفريغ المياه المصنعة التي تلبي معايير محتوى النفط < 2-3 ملغ / م 3 بشكل آمن ، في حين يخضع الزيوت المستردة للتخلص المهني.
4مكونات النظام الرئيسية
الأداء يعتمد على العناصر الهندسية الحاسمة:
-
خزانات الفصل:غرف مقاومة للتآكل مصممة لديناميكية السوائل المثلى
-
المرشحات المسبقة:أنظمة إزالة الجسيمات التي تحمي الوسائط التالية
-
مرشحات أوليوفيلية:أسطوانات من ألياف البولي بروبيلين لاستيعاب الزيت الأولي
-
وسائل الإعلام المتقدمة:الكربون المنشط / الطين العضوي للتصفية الملمعة
-
أنظمة التحكمقدرات الرصد والإنذار الآلي
5التغيرات التكنولوجية
مبادئ تشغيل مختلفة تناسب تطبيقات مختلفة:
-
فاصلات الجاذبية:بسيطة وفعالة من حيث التكلفة لتدفقات عالية محتوى النفط
-
أجهزة فصيلة التجمد:أنظمة تجميع قطرات صغيرة فعالة
-
أنظمة الامتصاص:الوسائط المتخصصة للزيوت المذابة/المستحلبة
-
أنظمة الغشاء:معالجة عالية الكفاءة للنفايات المركزة
-
الأنظمة البيولوجية:التدهور الميكروبي للزيوت القابلة للتحلل الحيوي
6الاعتبارات المتعلقة بالاختيار والصيانة
6.1 معايير اختيار
اختيار النظام الأمثل يتطلب تقييم:
- متطلبات قدرة معدل التدفق
- تركيزات النفط المؤثرة
- معايير التفريغ المحلية
- قيود مساحة التثبيت
- تحليل تكاليف دورة الحياة
- خصائص مياه الصرف الصحي (حمية الحموضة، درجة الحرارة، الملوثات)
6.2 بروتوكولات الصيانة
متطلبات الأداء المستدامة:
- استبدال وسائل المرشح المخطط لها
- التنظيف المنتظم لغرفة الفصل
- تشخيص نظام التحكم
- عمليات التفتيش في أماكن التفريغ
- تزيين المكونات المتحركة
- سجلات صيانة شاملة
7الاتجاهات التكنولوجية الناشئة
الابتكار يركز على:
- زيادة كفاءة الفصل
- المراقبة الذكية / الأتمتة
- تحسين الطاقة
- طرق استعادة النفط المتقدمة
- نظم معالجة متكاملة
- مواد تصفية جديدة
- التطبيقات التكنولوجية الحيوية
8الاستنتاج
مفصلات النفط والماء تلعب دوراً حيوياً في حماية البيئة والامتثال للوائحيمكن للمرافق الصناعية تقليل الآثار البيئية مع تجنب العواقب القانونيةمع استمرار تشديد المعايير البيئية على مستوى العالم، ستكتسب هذه الأنظمة أهمية أكبر من أجل العمليات الصناعية المستدامة.