تقنية المياه المتدويرة “صفر تصريف، صفر تلوث”

Thread Content

أولاً: خصائص وتركيب مياه الصرف الناتجة عن عملية التكرير
مياه الصرف الناتجة عن عملية التكرير هي مياه تحتوي على مواد سامة وضارة؛ فهي تحتوي على تركيزات عالية من NH3-N، بالإضافة إلى كميات كبيرة من القطران. كما أن قابليتها للتحلل البيولوجي ضعيفة، مما يجعل معالجتها بالطرق البيولوجية أمرًا صعبًا ومعقدًا للغاية； كما أن المركبات الحلقية المختلطة، والهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات، والسيانيد، وNH3-N الموجودة في المياه الملوثة لها تأثير سام ومثبط على الكائنات الدقيقة. 1. مصادر مياه الصرف الناتجة عن عملية التكرير: 1) مياه الأمونيا الزائدة الناتجة عن التحلل الحراري وتبريد غازات العملية ； تشكل كمية المياه أكثر من نصف إجمالي الانبعاثات الصادرة عن المصنع، وتتميز جودة هذه المياه بتعقيدها، حيث يوجد فيها العديد من العناصر المختلفة، بالإضافة إلى تركيزات عالية من الملوثات. فبالإضافة إلى الملوثات غير العضوية مثل الأمونيا والسيانيد والسيانيدات، فإن المياه تحتوي أيضًا على الفينولات والزيوت والنيبتالين والبيريدين والكوينين والأنثراسين، بالإضافة إلى مركبات أروماتية ذات حلقات متعددة وحلقات مركبة أخرى. 2) مياه التبريد الناتجة عن عملية تنقية الغاز، مثل مياه التبريد المستخدمة في تبريد الغاز في المرحلة النهائية، بالإضافة إلى مياه التبريد المستخدمة في عمليات غسل البنزين والنفتالين، وكذلك مياه التكثيف الناتجة عن عملية معالجة البنزين الخام. تحتوي على ملوثات مثل الفينول والسيانيد ومكونات CODcr الأخرى، بالإضافة إلى الأمونيا. ٣) المياه العادمة الناتجة عن معالجة القطران الخام، وتكرير البنزين، وإنتاج الفينول، وإنتاج القومارين. الملوثات الموجودة فيه هي الفينول والسيانيد ومكونات CODcr الأخرى، وكمية الماء قليلة. ٤) المياه العادمة التي تتلامس مع المواد مثل الفحم ومسحوق الكوك: مياه التنظيف الناتجة عن إزالة الغبار أثناء معالجة الفحم، بالإضافة إلى مياه التنظيف الناتجة عن تحميل الفحم في أفران الكوك أو استخراج الكوك منها. وتتميز هذه المياه بارتفاع تركيز الجسيمات المعلقة فيها ； كمية المياه الناتجة عن عملية إطفاء الكوك بالطريقة الجافة صغيرة نسبيًا. 2. الملوثات الرئيسية في مياه الصرف الناتجة عن عملية التكرير 1) تصنيف الملوثات الرئيسية: البنزين والتولوين والديميثيل بنزين وغيرها ； الفينولات: الفينول، الكرزول، الديميثيلفينول وغيرها ； الكوينولينات: الكوينين، الإيزوكوينين وغيرها ； النافثالينات: النافثالين، الميثيل نافثالين وغيرها ； المركبات الحلقية المتنوعة: الإندول، الكارزول، البيريدين، البنزوفوران وغيرها من الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات ； كبريتيدات، سيانيدات، أمونيا، أملاح الأمونيوم، كبريتيدات وغيرها ； 2) الملوثات ذات السمية العالية وأضرارها: مركبات الفينول: تعتبر سمومًا خطيرة، فهي تؤذي جميع الكائنات الحية، وتجعل الخلايا تفقد قدرتها على العمل، مما يؤدي إلى تلف الأنسجة العميقة ونخرها، وصولاً إلى التسمم في جميع أنحاء الجسم. تشكل 60% من الملوثات العضوية الكلية، وهي من المركبات العضوية التي يسهل تقليل سميتها. السيانيد: يعتبر من المواد السامة للغاية، وعند دخوله إلى الكائنات الحية، فإنه يمكن أن يعطل إنزيمات التنفس داخل الخلايا، مما يقلل من نشاط الكائنات الدقيقة. الهيدروكربونات الأروماتية متعددة الحلقات والمركبات الحلقية المركبة: تنتمي إلى الملوثات العضوية الثابتة (POPs)، وهي صعبة التحلل ； تتميز المواد العضوية الثابتة ببطء معدل تحللها، مما يسهل تراكمها في البيئة، كما يمكن لبعضها أن يتحول إلى مواد أخرى أكثر سمية. ومعظم هذه المواد لا تلوث البيئة فحسب، بل تشكل أيضًا تهديدًا مباشرًا لصحة الإنسان. تعتبر المركبات مثل الفينولات الألكيلية والبيريدين من المواد الملوثة التي تُسبب اضطرابات هرمونية في البيئة (EEDCs) ； ٣. مكونات القطران ومساهمتها في قيمة CODcr
القطران الفحمي هو أحد المنتجات الناتجة عن تحلل الفحم حراريًا في صناعة تصنيع الكوك. في درجة الحرارة العادية، يكون القطران الفحمي سائلاً أسود لزجًا. أما القطران الفحمي الناتج في درجات الحرارة العالية خلال عملية تصنيع الكوك، فإن كثافته تكون أعلى، وتتراوح بين 1.160 و1.220 جرام/سم³. يتكون في الأساس من مركبات أروماتية متعددة الحلقات، ومن بين مكوناته يوجد كمية كبيرة من النافثالين، بينما تكون الكميات المتبقية أقل. ومن أبرز هذه المركبات: 1-ميثيلنافثالين، 2-ميثيلنافثالين، الأنثراكينون، الفلورين، الأوكسيفلورين، الأنثراسين، الفينانثرين، الكارزول، الفلورانثرين، الكوينين، والبينين. يمكن استنتاج من مكونات القطران أن الملوثات الموجودة في مياه الصرف الناتجة عن عملية التكرير تأتي بشكل رئيسي من تلوث القطران نفسه. يعود السبب الرئيسي في صعوبة معالجة مياه الصرف الناتجة عن عملية التكرير إلى القيمة السامة لمؤشر CODcr الناتج عن القطران. لذلك، فإن التحكم في مستوى القطران في المياه العادمة هو الحل الأساسي لمعالجة مياه الصرف الناتجة عن عملية التكرير. ٤. الفئات الأساسية لمؤشر CODcr في مياه الصرف الناتجة عن عملية التكرير: يُعد مؤشر الاحتياج الكيميائي للأكسجين (CODCr) أحد المؤشرات المهمة لوصف مستوى التلوث العضوي في جودة المياه. وهو يُشير إلى كمية كبريتات البوتاسيوم المستخدمة كمادة مؤكسدة قوية لأكسدة المواد العضوية الموجودة في عينات مياه الصرف، ويتم التعبير عنه بتركيز الأكسجين بالملليغرام لكل لتر. تصنيف وتحليل تحلل CODcr في مياه النفايات الناتجة عن عملية التكرير: تأثير CODcr على الكائنات الدقيقة.
الحلول الشاملة: خلال المناقشات بين الطرفين، قام فنيو شركة جينيو تيانتيه لعمليات التكرير بزيارة ميدانية لمصنع التكرير التابع لشركة هانباو للصلب، وهي إحدى الشركات التي تستخدم تقنيات شركة وانهي. وبناءً على نتائج الزيارة الميدانية والبيانات التاريخية المتعلقة بعمليات التكرير، بالإضافة إلى خصائص مياه النفايات الناتجة عن عملية التكرير وطرق معالجتها، قدمت شركة وانهي في مقاطعة شاندونغ حلولاً مخصصة لشركة جينيو تيانتيه، وهي: “السيطرة على المصدر، والتعاون بين المراحل المختلفة، وتحسين جودة المواد الكيميائية الحيوية ومحلول الأمونيا”.
1. السيطرة على المصدر:
1) تقليل الكمية الإجمالية لـ CODcr في المواد الخام المستخدمة في عمليات التكرير، وبالتالي تقليل الضغط الناتج عن عمليات التحلل والتفكك ； إن انخفاض كمية القطران والمواد المعلقة في محلول الأمونيا، يؤدي بشكل مباشر إلى انخفاض قيمة CODcr في مياه الصرف الناتجة عن عمليات التكرير والتي تدخل إلى النظام البيوكيميائي. 2) تقليل الكمية الإجمالية للمواد السامة من نوع CODcr، مما يقلل من تسمم الكائنات الدقيقة وموتها، ويحافظ على نشاط هذه الكائنات وقدراتها البيوكيميائية ； يؤدي الكوينين والإندول إلى تثبيط تحلل الجلوكوز ； تشمل المواد العضوية صعبة التحلل بشكل رئيسي الأرسين، والكارزول، والبيفينيل، والتريبينيل، وغيرها، ولها تأثير كبح واضح على الكائنات الدقيقة التي تتنفس الأكسجين. المواد العضوية القابلة للتحلل هي بشكل أساسي المركبات الفينولية والمركبات البنزينية ； تنتمي المركبات مثل الأريل، والنافثالين، والفوران، والميزول إلى فئة المواد العضوية القابلة للتحلل. 2. التفاعل المتعدد المراحل: 1) ضمان انسيابية فوهات الفرن، لضمان تبريد الغاز الطبيعي بشكل فعال، مما يجعل الضغط ودرجة الحرارة داخل الفرن أكثر استقرارًا ； وبالتالي الحفاظ على استقرار جودة محلول القطران والأمونيا ； ٢) الفصل الفعال والكامل للقطران الموجود في محلول الأمونيا، مما يقلل من نسبة القطران فيه، وبالتالي يقلل من التأثيرات السلبية للزيوت والكبريتيدات على عمليات المعالجة البيوكيميائية ； ٣) ضمان التشغيل الفعال لعملية تبخير الأمونيا، وتقليل الكمية الإجمالية لملوثات محلول الأمونيا المتبقي. ٣. تحسين العمليات البيوكيميائية:
١) تقليل الأحمال في المرحلة اللاهوائية.
٢) تقليل الأحمال في المرحلة الهوائية (من خلال تحسين عملية فصل القطران عن الماء، مما يقلل من كمية المواد العضوية، وبالتالي يقلل من الأحمال على المرحلة الهوائية).
٣) زيادة نشاط الكائنات الدقيقة وقدرتها على التحلل.
٤) تحسين المعايير الرئيسية لتشغيل العمليات البيوكيميائية.
٥) بعد معالجة مياه الصرف الناتجة عن عملية التكرير بطريقة الفصل والمعالجة اللاهوائية، تتحول بعض المواد السامة إلى مواد غير سامة، مما يزيد من قابلية تحلل هذه المياه. ويُثبت ذلك أن تقليل المواد السامة في المياه له دور أساسي في تحسين وظائف الكائنات الدقيقة وقدرتها على التحلل. 15820013215 يانغ