تعیین میزان انتشار آلاینده‌های واحد تصفیه فاضلاب شرکت پالایش نفت با استفاده از نرم‌افزار TOXCHEM

الموضوعات :

الهام محمودی ¹ , نعیمه جدیری ² , مرتضی رضایی ³ , اسماعیل فاتحی فر ⁴

1 - کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند.
2 - استادیار، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند. *(مسوول مکاتبات)
3 - کارشناسی ارشد، شرکت پالایش نفت تبریز، تبریز.
4 - استاد، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند.

تاريخ الإرسال : 04 الثلاثاء , محرم, 1441 تاريخ التأكيد : 02 الأحد , ربيع الثاني, 1443 تاريخ الإصدار : 28 السبت , جمادى الثانية, 1444

الکلمات المفتاحية: پالایشگاه, TOXCHEM, تخمین انتشار, آلاینده‌های هوا,

ملخص المقالة :

زمینه و هدف: برآورد میزان انتشار آلاینده‌های مختلف از واحد تصفیه فاضلاب یک پالایشگاه نفت، یکی از مباحث مطرح در صنایع می‌باشد. آلاینده‌های منتشر شده از جمله سولفید هیدروژن و آمونیاک از جمله ترکیبات خطرناک هستند که باعث به خطر افتادن سلامتی پرسنل و بروز مسائل زیست ‌محیطی می‌شوند. هدف از انجام این تحقیق بدست آوردن مقادیر انتشار این آلاینده ها به محیط زیست می باشد. روش بررسی: در تحقیق حاضر که در سال 1398 انجام شده است، از نرم‌افزار TOXCHEM که متعلق به آژانس محیط زیست آمریکا می‌باشد، جهت تخمین انتشار آلاینده‌ها استفاده شده و نتایج حاصل از این نرم افزار با داده های واقعی موجود مقایسه شده است. یافته ها: مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی و داده های موجود نشان می‌دهد که این نرم افزار قادر است مقادیر به مراتب نزدیکتری را به واقعیت تخمین بزند. براساس نتایج شبیه‌سازی حدود 45،000 گرم در روز آلاینده سولفید هیدروژن از حوضچه بیولوژیکی و بیش از 50،000 گرم در روز آمونیاک از مرحله تصفیه شیمیایی، وارد جو می‌شود. به دلیل عدم توانایی در کاهش این میزان انتشار در طی فرآیند تصفیه، نیاز به بهبود فرآیندهای پالایشی می‌باشد به طوری که فاضلاب خروجی از این واحدها حاوی میزان آلاینده کمتری باشد. همچنین با شبیه‌سازی واحد تصفیه فاضلاب مشخص گردید که حوضچه تصفیه بیولوژیکی به دلیل داشتن نقش اساسی در فرآیند تصفیه فاضلاب نیازمند کنترل وضعیت میکروارگانیسم‌ها می‌باشد. بحث و نتیجه گیری: بالا بودن مساحت سطح حوضچه، وجود فرآیند هوادهی و جهت وزش باد، میزان انتشار از سطح حوضچه‌های واحد تصفیه فاضلاب را افزایش داده و کنترل انتشار آلاینده ها ضروری می‌باشد.

المصادر:

1. Xu, N., Wang, W., Han, P. and Lu, X., 2009. Effects of ultrasound on oily sludge deoiling. Journal of Hazardous Materials, Vol. 171, pp: 914-917.


2. Mrayyan, B. and Battikhi, MN., Biodegradation of total organic carbons (TOC) in Jordanian petroleum sludge. Journal of Hazardous Materials, Vol. 120, pp. 127-134.


3. Wu, B-Z., Feng, T-Z., Sree, U., Chiu, K-H. and L, J-G., Sampling and analysis of volatile organics emitted from wastewater treatment plant and drain system of an industrial science park.Analytica chimica acta, Vol. 576, pp. 100-111.


4. Mahmoudi, E., 2016. Application of a novel material flow cost accounting for reduction of wastes in wastewater unit of Tabriz Oil Refining Company, MSc thesis, faculty of chemical engineering, Sahand University of Technology. (In Persian)


5. Gontarski, C. A., Rodriguez, P.R., Mori, M. and Pernem L.F., 2000. Simulation of an industrial wastewater treatment plant using atrificial neural networks. Computers and Chemical Engineering, Vol. 24, pp. 1719-1723.


6. Zhang, L., De Schryver, P., De Gusseme, B., De Muynck, W., Boon, N. and Verstraete, W., 2008. Chemical and biological technologies for hydrogen sulfide emission control in sewer systems: A review. Water Research, Vol. 42, pp. 1-12.


7. Fatehifar, E., Kaforoshan, D., Khazini, L., Soltanmohammadzadeh, J. S. and Sattar, H. R., 2008. Estimation of VOC emission from wastewater treatment unit in a petrochemical plant using emission factors. WSEAS Conferences, Cantabria, Spain, Santander.


8. Ashrafi, O., Yerushalmi, L. and Haghighat, F., Application of dynamic models to estimate greenhouse gas emission by wastewater treatment plants of the pulp and Paper industry. Environmental Science and Pollution Research, Vol. 20, pp. 1858-1869.


9. Kim, D., 2014. Model development and system optimization to minimize greenhouse gas emissions fromwastewater treatment plants, PhD thesis. University of North Carolina.


10. Sattar, H., 2002. Identification and measurement of volatile organic compounds in wastewater unit of Tabriz petrochemical and refining company, MSc thesis, faculty of chemical engineering, Sahand University of Technology. (In Persian)


11. Parra, M.A., Gonzalez, L., Elustondo, D., Garrigo, J., Bermejo, R. and Santamaria, J. M., 2006. Spatial and temporal trends of volatile organic compounds (VOC) in a rural area of northern Spain. Science of The Total Environment, Vol. 370, pp. 157-167.


12. Zwain, H. M., Nile, B. K., Faris, A. M., Vakili, M. and Dahlan, I., 2020. Molelling of hydrogen sulfide fate and emissions in extended aeration sewage treatment plant using TOXCHEM simulations. Scientific Reports, Vol. 10, pp. 22209.


13. Masoomi, S. R., Azizi, M., Aghlmand, R., Gheibi, M. and Kian, Z., 2021. Simulating the dispersion of poisonous organic chemical compounds in wastewater treatment process through the active sludge method using the TOXChem model. Annals of Biomedical Science and Engineering. Vol. 5., pp. 25-31.


14. Gernaey, K..V., Van Lusdrecht, M. C. M., Henze, M., Lind, M. and Jorgensen, S. B., 2004. Activated sludge wastewater treatment plant modelling and simulation: state of the art. Environmental Modelling & Software, Vol. 19, pp. 763-783.


15. Quigley C., Card T., Monteith H., Witherspoon J., Adams G., Pettit W. and Torres E., 2006. A comparison of three wastewater collection system VOC emissions molels. Proceedings of the Water Environemnt Federation. pp. 1154-1174.