صنعت نفت و گاز مقادیر قابل توجهی فاضلاب از فعالیت های بالادستی و پایین دستی تولید می کند که باید مدیریت شوند. آب تولیدی و سایر منابع فاضلاب باید قبل از رها سازی در محیط زیست تمیز و تصفیه شوند زیرا می توانند بسیار آلوده باشند.
ویژگیهای فاضلاب در صنعت نفت و گاز
فاضلاب حاصل از بخش نفت و گاز از نظر حجم و بار آلودگی بسیار متغیر است. این امر به عوامل زیادی بستگی دارد، بنابراین در هر مورد باید یک راه حل خاص طراحی شود. با استفاده از فناوری های فرآیند مدولار ما، میتوانیم ماژولها را برای مدیریت هر دبی، هر بار آلودگی و هر نیاز پساب تطبیق دهیم.
ویژگی های فاضلاب تولید شده در صنعت نفت و گاز در زیر شرح داده شده است؛
- پارامترهای معمول برای ارزیابی کیفیت آب یا کارایی فناوری تصفیه به شرح زیر است: (آنالیزهای مختلف از سیبری، ایالات متحده آمریکا، آمریکای جنوبی و دریای مدیترانه)
- pH 4-7
- محتوای روغن میتواند تا 1 گرم در لیتر باشد، اما بیشتر از آب تولید شده حذف میشود (زیرا ماده ارزشمندی است).
- غلظت نمک (شوری): شوری یک ویژگی معمول فاضلاب تولید شده است. میتواند حاوی بیش از 180000 میلیگرم در لیتر باشد. این معمولاً از TDS که اساساً از کلرید سدیم تشکیل شده است، قابل مشاهده است. محتوای کلرید نیز یک شاخص مهم است. بسیاری از فاضلابهای تولید شده فوق شور در نظر گرفته میشوند، یعنی بیش از حد اشباع شده با نمک.
- کل جامدات محلول (TDS) تا ۳۰۰۰۰۰ میلیگرم در لیتر، عمدتاً ناشی از NaCl
- کل جامدات معلق (TSS) بین ۵۰ تا ۱۰۰۰ میلیگرم در لیتر
- دما ۱۵ تا ۳۵ درجه سانتیگراد، وابسته به منطقه
- هیدروکربن ها (آلیفاتیک و آروماتیک)
- هیدروکربن های فرار و آروماتیک BTEX (مجموع بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن)
- هیدروکربن های چند حلقهای و آروماتیک PAH (PAH و آلکیل فنل ها در فاضلاب خیلی خوب حل نمی شوند.)
- اسیدهای آلی مانند اسیدهای بنزوئیک
- هیدروکربن های پراکنده، باقیمانده های نفتا
- پارامتر مجموع برای تقاضای اکسیژن (COD تقاضای اکسیژن شیمیایی، BOD تقاضای اکسیژن بیولوژیکی، معمولاً در ۵ روز تعیین میشود). نسبت این دو پارامتر مجموع معمول، نشانهای از تجزیهپذیری فاضلاب است. مقادیر BOD از ۵۰۰ تا ۳۰۰۰ میلیگرم در لیتر، مقادیر COD از ۲۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰ میلیگرم در لیتر متغیر است.
- نیتروژن، فسفر (فقط به عنوان مقادیر ناچیز در رابطه با کربن دیده میشود، اما ممکن است حاوی نیتروژن اضافی باشد که باید برای برخی از تخلیههای مستقیم حذف شود)
- سولفید، بسته به آب تزریق
- فلزات سنگین (بور، کادمیوم، مس، جیوه، آهن و موارد دیگر)
- مواد رادیواکتیو (NORM، از نظر فنی تقویت شده)، اورانیوم، توریم، رادیوم با محصولات فروپاشی آن و همچنین رادون. سرب ۲۱۰، پتاسیم ۴۰، پولونیوم (تا حدی گازی، به ویژه در لجن و رسوبات متمرکز، بارهای تا ۱۵۰۰۰ بکرل در گرم، میانگین بار زباله ۱۰۰ بکرل در گرم)
منابع فاضلاب در صنعت نفت و گاز
منابع فاضلاب در صنعت نفت و گاز بسیار متنوع و پیچیده هستند و به طور کلی به دو دسته فاضلاب های تولیدی (Associated Water) و فاضلاب های عملیاتی (Process & Operational Wastewater) تقسیم می شوند. این فاضلاب ها معمولاً حاوی آلاینده های خطرناک هستند و مدیریت صحیح آنها برای حفظ محیط زیست ضروری است.
منابع فاضلاب در صنعت نفت و گاز
| نوع فاضلاب | منبع | ویژگیهای کلیدی | آلایندههای اصلی | روشهای تصفیه |
| آب تولیدی | خشکی/دریا | آب سازند با هیدروکربنها استخراج شده است؛ شوری بالا (Cl⁻ تا ۳۰۰۰۰۰ میلیگرم در لیتر). | هیدروکربنها، سولفیدها، NORM (Ra-226/228)، BTEX، فلزات محلول (Ba، Sr). | فراساحلی: DAF (کمتر یا مساوی ۲۹ میلیگرم در لیتر نفت). در ساحل: تزریق مجدد (۸۰٪)، غلظت تبخیری. |
| جریان برگشتی آب | فراکینگ در خشکی (خشکی) | بازگشت سیال شکست هیدرولیکی (۲۰ تا ۴۰ درصد حجم تزریق شده)؛ TDS: ۵۰۰۰۰ تا ۳۰۰۰۰۰ میلیگرم در لیتر | پروپانتها، صمغ گوار، زیستکشها (کمتر یا مساوی ۵۰۰ میلیگرم در لیتر)، BTEX، PAHs. | استفاده مجدد (۵۰-۷۰٪)، غشاهای RO، انعقاد الکتریکی، تالابهای مصنوعی. |
| سود سوزآورِ مصرفشده | پالایشگاهها | فاضلاب قلیایی از واحدهای Merox، تصفیه LPG/بنزین؛ pH 11-14. | سولفیدها (0.5-8٪ گوگرد)، مرکاپتانها، فنولها (≤2000 ppm)، اسیدهای نفتنیک (≤15٪). | اکسیداسیون هوای مرطوب (WAO)، اکسیداسیون کاتالیزوری، خنثیسازی اسید (تزریق CO₂). |
| آب ترش | پالایشگاهها | بخار چگالش یافته از واحدهای جداسازی؛ محتوای بالای H₂S/NH₃. | H₂S (≤۵۰۰۰ ppm)، NH₃ (≤۱۰۰۰۰ ppm)، فنولها، سیانیدها. | جداسازی بخار، تصفیه بیولوژیکی، اکسیداسیون شیمیایی (H₂O₂). |
| پساب نمکزدا | پالایشگاهها | آب نمک حاصل از شستشوی نفت خام؛ TSS و شوری بالا. | نمکها (NaCl، CaCl₂)، فلزات (Fe، Ni)، روغن امولسیونشده، آمینها. | پیش تصفیه (DAF)، ته نشینی جامدات، اسمز معکوس |
| آب هیدروتست | خشکی/دریا | آزمایش فشار خط لوله آب؛ محتوای آلی کم. | جاذبهای اکسیژن (هیدرازین)، زیستکشها (گلوتارآلدئید)، کلریدها (<50 ppm). | فیلتراسیون، کلرزنی، تنظیم pH (بالای ۱۰) برای استفاده مجدد. |
| پساب جداکننده API | پالایشگاهها | فاضلاب تصفیهشده اولیه پس از جداسازی روغن/آب؛ روغن امولسیونشده باقیمانده. | TPH (≤100 میلیگرم در لیتر)، TSS (≤200 میلیگرم در لیتر)، بنزن، تولوئن. | DAF ثانویه، راکتورهای بیولوژیکی، فیلتراسیون چندرسانهای. |
| تخلیه آب برج خنک کننده | پالایشگاهها/فراساحل | TDS بالا از سیستمهای خنککننده چرخشی؛ دمای بالا. | یونهای رسوبگذار (Ca²⁺، Mg²⁺)، بازدارندههای خوردگی (فسفات)، زیستکشها. | نرم سازی، تبادل یونی، حوضچه های تبخیر. |
| فاضلاب بهداشتی | هر دو | فاضلاب خانگی از تأسیسات خدمه؛ بار آلی متوسط. | BOD₅ (250-400 میلیگرم در لیتر)، TSS (200-350 میلیگرم در لیتر)، کلیفرمها، دترجنتها. | بیوراکتورهای فشرده (دور از ساحل)، لجن فعال (در ساحل). |
| زهکشی عرشه | فراساحلی | آب باران/رواناب حاصل از شستشو از سکوها؛ جریان متناوب | روغن آزاد (۵۰ تا ۲۰۰ میلیگرم در لیتر)، بازدارندههای خوردگی (ایمیدازولینها)، گریس. | جداکنندههای نفت و آب API، هیدروسیکلونها (میانگین ماهانه ≤15 میلیگرم در لیتر). |
