رفتن به بالا

پایگاه خبری تحلیلی صنعت و تاسیسات


  • چهارشنبه ۲۵ مهر ۱۳۹۷
  • الأربعاء ۶ صفر ۱۴۴۰
  • 2018 Wednesday 17 October

گزارش برگزاری نشست تخصصی تصفیه فلزات سنگین از پساب‌های صنعتی
انجمن علمی گروه صنایع شیمیایی برگزار کرد:

نشست تخصصی تصفیه فلزات سنگین از پساب‌های صنعتی

نشست تخصصی تصفیه فلزات سنگین از پساب‌های صنعتی روز چهارشنبه ۱ آذر ماه در دانشکده فنی و حرفه ای دختران ولیعصر تهران برگزار شد.

نشست تخصصی تصفیه فلزات سنگین از پساب‌های صنعتی روز چهارشنبه ۱ آذر ماه در دانشکده فنی و حرفه ای دختران ولیعصر تهران برگزار شد.

به گزارش خبرنگار اختصاصی ویکی پی جی، این نشست تخصصی برای دانشجویان رشته ی صنایع شیمیایی و توسط دکتر حلاج و با حضور اساتید و مدیران گروه رشته صنایع شیمیایی توسط انجمن علمی گروه صنایع شیمیایی در سالن اجتماعات این مجموعه برگزار شد.

این سمینار مورد استقبال دانشجویان این رشته قرار گرفت و در پایان سمینار نیز از دکتر حلاج به عنو ان فعال این حوزه تقدیر عمل آمد.

بر اساس این گزارش گروه خبری ویکی پی جی فرصتی یافت تا در این سمینار تخصصی حضور یافته باشد و گوشه ای از این مباحث را در این گزارش مطرح کند.


به گزارش خبرنگار اختصاصی ویکی پی جی دکتر حلاج در نشست تخصصی تصفیه فلزات سنگین از پساب‌های صنعتی توضیحاتی ارایه کرد که در ادامه مطرح می شود:

در ابتدا توضیحات اولیه ای خدمت شما عرض می کنم راجب به اینکه چرا باید فلزات سنگین از محیط آبی موجود در اطراف حذف بشود.

همه ی ما می دانیم که تمدن های اولیه در کنار منابع آبی(رودخانه ها،چشمه ها،دریاچه ها)شکل گرفته است. اهمیت آب نزد ملت های كه در نقاط كم آب جهان زندگی می كرده اند و یا زندگی می كنند، بسیار بیشتر از سایر ملت های است كه در نقاط پر آب سكونت دارند.

اگر امروز انسان به این نكته رسیده باشد كه یكی از نتایج ناگزیر عدم رشد صنعت، فن آوری و جوامع انسانی ،آلودگی روز افزون منابع آب سطح و زیرِ زمین می باشد و به صورت یک فاجعه زیست محیطی در حال بروز است با ارایه راهکار می تواند قدمی در راستای رشد صنعت امروزی بردارد.

یکی از مشکلاتی که برای توسعه شهرسازی در هر منطقه ای وجود دارد،وجود منابع بزرگ آب شیرین است،بنابراین تهیه آب شیرین هم برای صنعت و یا به طور کلی شغل های صنعتی، هم برای موارد بهداشتی یکی از نیازهای اولیه و اصلی هستش.اکنون با این توضیح اولیه، موضوع تصفیه فلزات از پساب های صنعتی را آغاز می کنیم.

چه خطراتی منابع بزرگ آب شیرین را تهدید می کند؟

مسلما میزان آب شیرین موجود در دنیا محدود است و تقریبا مقدار ثابتی است مگر اینکه بیاییم ازآب دریاها شیرین سازی را انجام دهیم، مراحل صورت بگیره و این منابع نیز اضافه شوند به منابع آب شیرین موجود در غیر این صورت منابع آب شیرین در دنیا مقدار ثابتی هستش و عمده ترین خطری که در واقع این منابع آب شیرین را تهدید می کند آلودگی هایی که به این منابع وارد می شود هستش

اغلب این آلودگی های وارده به منابع آب شیرین، آلودگی های هستش که توسط انسان ها ایجاد می شود، انسان ها آلودگی ها را می توانند به شکل های مختلف وارد منابع آبی کنند.

انواع آلودگی های وارده به منابع آبی

آلودگی های آلی

آلودگی های مواد معدنی

آلودگی های ناشی از مواد دارویی

آلودگی های صنعتی(ناشی از فلزات)

فلزات سنگین و یا اصلی در یک تعریف کلی فلزاتی هستند که دانسیته ی بالای ۵کیلوگرم بر متر مکعب داشته باشند و مهم ترین ویژگی که در واقع این فلزات سنگین دارند این است که وقتی وارد بدن انسان می شوند، در بدن انسان جذب می شوند و در متابولیسم بدن انسان نابود نمی شوند و باقی می مانند در حقیقت دفع در آن ها صورت نمی گیرد و در بدن انسان تجمع پیدا می کند.

فلزات سنگینی که می توان نام برد عبارتند از: جیوه نیکل سرب آرسنیک روی آلومینیوم مس آهن و… این‌ها فلزات سنگین اصلی هستند که در صنعت کاربرد های زیادی دارند

مهم ترین عاملی که باعث آلودگی آب توسط این فلزات می شود،کارخانه های صنعتی هستند که درهر مقطع کاریشان،در هر سطحی و در هر میزانی از این فلزات استفاده می کنند.

اکثر قریب به اتفاق واحدهای تولید کننده فاضلاب صنعتی حاوی فلزات سنگین فاقد سیستم های تصفیه هستند و روزانه مقادیر فراوانی فاضلاب صنعتی را وارد محیط زیست یا شبکه فاضلاب شهری می نماید که باعث آلودگی منابع آبی می شوند.

در مواردی نیز که فاضلاب صنعتی تصفیه می شود مشکل دفع و دفن لجن تولید شده وجود دارد که می تواند از طریق گیاهان، جذب و وارد چرخه غذایی شود . بنابراین حذف فلزات سنگین می بایستی در مورد لجن تصفیه خانه های فاضلاب نیز انجام گیرد .

روش های مختلفی برای حذف فلزات سنگین و خارج نمودن آنها از محیط از جمله پساب های صنعتی وجود دارد که به طور عمده شامل روش های شیمیایی و بیولوژیک می گیرد.

از جمله روش های شیمیایی می توان به خنثی سازی ترسیبی به کمک سود ، آهک یا کربنات سدیم اشاره کرد .

در بحث روش های بیولوژیک نیز مدل های مختلفی ارایه شده است .یکی از مدل ها ،روش احیای باکتریایی سولفات می باشد به این ترتیب که باکتری های احیا کننده سولفات ترکیبات آلی مانند متانول و اتانول را  با استفاده ازسولفات اکسید نموده وبی کربنات وسولفید هیدروژن ایجاد می نماید .

در مرحله بعد سولفید هیدروژن با یونهای فلزات سنگین ترکیب و سولفید های نا محلول به شکل لجن متراکم رسوب می نماید .

در حالا حاضر تصفیه خانه های متعددی در نقاط مختلف جهان با استفاده از انواع میکروارگانیزمها عمل حذف فلزات سنگین را انجام می دهند.

به عنوان مثال براساس نتایج حاصل از پروژه تحقیقاتی شرکت شل ، تصفیه خانه بیولوژیکی پالایشگاه روی Budel Co روزانه در حدود ۷۲۰۰متر مکعب از پساب آلوده به فلزات روی و کادمیوم را تصفیه می نماید.

تصفیه بیولوژیکی پساب صنعتی ، جانشین و یا دست کم مکمل مناسبی برای دیگر روش ها های شیمیایی تصفیه فاضلاب همچون اکسیداسون و احیار و یا … است چرا که در همین رابطه بسیاری از میکروارگانیسم ها می توانند برای حذف فلزات سنگین از سیستم های پساب مفید هستند.

در فرآیند جذب زیستی توسط میکروارگانیسم ها، بهره مندی از میکروارگانیسم های مقاوم به فلزات سنگین بهتر است. سویه های (باکتریایی، مخمری و قارچی) جدا شده از مکان های آلوده، توانایی بالایی برای فلز پالایی دارند.

بعضی از سویه های باکتریایی تحمل بالا برای فلزات گوناگون داشته ومی توانند برای حذف هم زمان این فلزات از پساب در نظر گرفته شوند.

با توجه به این که حدود %۱از میکروارگانیسم های کره زمین شناخته شده است، امکان جداسازی و یافتن سویه های با توان بالا از محیط وجود دارد.

هدف پژوهش کنونی نیز، جداسازی باکتری های جذب کننده فلز سرب و انتخاب انواع گونه های دارای توان جذب بالا از پساب های پتروشیمی حاوی غلظت زیاد این فلز است.

سرب از عناصر سمی است که به روش های مختلف وارد محیط شده و برای سیستم های زیستی، به ویژه برای انسان، حیوان و گیاهان زیان آور است. به همین خاطر حذف آن از محیط بسیار حائز اهمیت و ضروری خواهد بود با توجه به رابطه ویژه بین میزان انباشته شد.

فلزات سنگین توسط میکروارگانیسم ها و مقاومت آن ها در برابر این فلزات که ابتدا مقاومت سویه های جداشده از یکی از پساب های پتروشیمی های جنوب کشور سنجیده شده و از بین ۹۹سویه باکتریایی جداشده، ۳سویه دارای بیشترین مقاومت  انتخاب و توانایی جذب سرب توسط آن ها سنجیده شد.

تصفیه بیولوژیکی پساب صنعتی هر سه سویه منتخب باکتری های میله ای شکل گرم مثبت بودند، باکتریKAH1 و KAH2بر طبق خصوصیات بیوشیمیایی متعلق به جنس Bcillus spبوده و دارای اسپور هستند، بیشترین جذب سرب در ساعت ۴۸بوده و پس از آن کاهش جذب مشاهده شد. علت کاهش جذب سرب توسط این دو سویه بعد از ۴۸ساعت شاید به دلیل ایجاد اسپور باشد.

بالاترین حد MICسرب برابر با ۱۵ mMدر باکتری KAH1مشاهده شده که در مقایسه با تحقیقات دیگر در این زمینه مقدار بالایی است.

PH عامل مهمی است که فرآیند تصفیه بیولوژیکی پساب صنعتی را تحت تأثیر قرار می دهد.

میانکنش کاتیون های فلزی با گروه های عملکردی غنی از الکترون قرار گرفته در بیومس به شدت به مقدار pHمحیط حساس است. pHمحلول رونشینی حلالیت یون های فلزی و موقعیت یونیزاسیون گروه های عملکردی در دیواره سلولی جذب کننده زیستی را تحت تأثیر قرار می دهد.

به نظر می رسد ،pHجذب یون های فلزی را تغییر می دهد و این ممکن است با نوع جذب کننده (بیوماس) و جذب شونده (یون های فلزی) تغییر کند.

روش اسمز معکوس

اساس کار اسمز معکوس بدین نحو است كه اگر در دو سوی یك غشای نیمه تراوا دو محلول با غلظت های متفـاوت داشته باشیم، قاعدتا حلال از سمت محیط رقیق تر به سمت محیط غلیظ تر در سوی دیگر غشای نیمـه تـراوا بـه حركت در خواهد آمد.

این پدیده كه تحت فشار اسمزی واقع می شود را اسمز گویند. اگر فشاری بیش از فشـار اسمزی را به محلول غلیظ تر وارد كنیم حلال از طریق غشا نیمه تراوا از محیط با غلظت زیاد به سمت محیط با غلظت كم حركت كرده كه این پدیده را اسمز معكوس گویند.

این نوع غشا به مولكول های حلال اجازه عبور می دهد ولی مانع از انتقال ماده محلول به آن سوی غشا می شود.

غشای به كار رفته در اسمز معكوس دارای مانعی متراكم در شبكه پلیمری است كه بیشترین جداسازی در آن انجام می شود و در عین حال از عبور مواد حل شده مثل یون های نمكی جلوگیری می كند.

علاوه بر غشا، باید فشار بالایی را به آب ناخالص اعمـال كـرد كـه معمـولا بین ۴۰تا ۷۰برابر فشار هوا در سطح دریا است.

آب ورودی به وسیله خارج كردن ذرات جامد معلق، تنظیم pH و قرار دادن یك مـانع بـرای جلـوگیری و كنترل گرفتگی منافذ غشایی به وسیله ذراتی نظیر: سولفات كلسیم، ازبیش تصفیه می شـود تـا متناسـب بـا انـدازه منافذ غشاها شود.

در مرحله بعد پمپ، فشار آب ورودی را به اندازهای بالا می برد تامناسب با منافذ غشا و میـزان نمک موجود در آب ورودی شود.

آب حاصل از فرآیند نمكزدایی از غشاهای نفوذپذیرعبور می كنند در حـالی كـه این غشاها منابع عبور نمك های محلول می شوند.

عبور آب ورودی از غشا منجربـه تولیـد جریـان آب شـیرین و جریان آب شور تغلیظ شده می شود. از آنجایی كه غشـاها نمی تواننـد كـاملا مـانع عبور نمک هـای محلـول در آب شوند، درصد ناچیزی از نمک از غشـا عبـور می كنـد و در آب حاصـل بـاقی می مانـد.

نحـوه قرار گـرفتن غشـاهای مارپیچی و رشته ای كوچک تو خالی از رایج ترین غشاهای مـورد اسـتفاده است. معمـولا غشـاها را از اسـتات  سلوز، پلی آمیدهای آروماتیک و یا امروزه از تركیبات با لایه نازكی ازپلیمرو پلی سولفات ها می سازند.

از هر دو نـوع غشا برای نمكزدایی بشور و آب دریا استفاده می شود گرچه نوع غشا وساختمان مجرای فشار بسته به فشارهای عملیاتی مختلف مورد استفاده برای همه دو نوع آب متفاوت است.

قبل از انتقال آب حاصل از غشـا بـه سیسـتم توزیع و مصرف آن به عنوان آب آشامیدنی باید pHآن تنظیم و گندزدایی شود.

آب حاصل از میان ستون تهویـه عبور می‌كندو pHان تقریبا از ۵به ۷افزایش می یابد.

در بیشتر مواقع آب حاصل در مخزن ذخیـره می‌شـود تـا بعدها مورداستفاده قرار گیرد.

مواد معدنی نیز بایستی جهت افزایش TDSبه آب خروجی اضافه و مجـددا گنـد زدایی گردد.

تصفیه آب به روش سیستم تبادل یونی

فرایند تبادل یونی یکی از اشکال پدیده جذب سطحی است، که در آن فاز سیال در تماس با فاز جامد جاذب قرار می‌گیرد. طی این تماس برخی از اجزای موجود در فاز سیال جذب فاز جامد شده و از سیال جدا می‌گردند.

فرایند تبادل یونی یکی از اشکال پدیده جذب سطحی است، که در آن فاز سیال در تماس با فاز جامد جاذب قرار می‌گیرد. طی این تماس برخی از اجزای موجود در فاز سیال جذب فاز جامد شده و از سیال جدا می‌گردند.

فرایند تبادل یونی فرایندی برگشت پذیر است که طی آن یون های خارجی موجود در آب جذب گروه های عاملی قرار گرفته بر روی شبکه پلیمری (فاز جامد) می‌گردند و بدین ترتیب  هرگونه ناخالصی یونی آب برطرف می شود.

پس از اشباع شدن گروه های عاملی، سیستم تحت عملیات بازیابی و شستشوی شیمیایی قرار گرفته و مجدداً مورد استفاده قرار می‌گیرد.

از سیستم های تبادل یونی به دو منظور سختی گیری و همچنین تولید آب با خلوص بالاتر استفاده می شود که به طور جداگانه در ذیل اشاره می گردد.

الف) سیستم های تبادل یونی به عنوان سختی گیر آب مورد نیاز صنعت به لحاظ استاندارد با آب مورد نیاز شرب بسیار متفاوت می‌‌باشد.

نکته‌‌ای که در آب مورد نیاز اکثر صنایع حایز اهمیت می‌‌باشد، حذف املاحی است که می توانند در صورت فراهم آمدن شرایط رسوب نمایند.

یکی از بیشترین مصارف آب در صنعت تولید بخار می‌‌باشد که در صورت وجود عوامل رسوب کننده در آب می‌‌توانند باعث کاهش عمر این تاسیسات گردند.

گالری تصاویر نشست تخصصی


گزارش برگزاری نشست تخصصی تصفیه فلزات سنگین از پساب‌های صنعتی

گزارش برگزاری نشست تخصصی تصفیه فلزات سنگین از پساب‌های صنعتی

گزارش برگزاری نشست تخصصی تصفیه فلزات سنگین از پساب‌های صنعتی

اخبار مرتبط

نظرات

مصاحبه های اختصاصی ویکی پی جی