تصفیه فاضلاب صنایع مواد شیمیایی آلی و معدنی

تصفیه فاضلاب صنایع مواد شیمیایی آلی و معدنی

فرمت: Pdf  تعداد صفحات: 11

فهرست:

• فرآیند تولید مواد منفجره قوی
• فاضلاب های پتروشیمی
• آلاینده های معدنی
  • فاضلاب کلره سوز آور
  • دی اکسید کربن
  • سرب
  • جیوه

تولید برخی از مواد شیمیایی آلی و معدنی سبب ایجاد آلاینده هایی می شود که سمی بوده، تجزیه بیولوژیکی آنها مشکل است، برای موجودات گیاهی و جانوری منطقه مضر هستند، و یا می توانند تعادل اکولوژیکی را بر هم زنند؛ برای مثال، جیوه در صنایع تولید کلر آلکالی، آرسنیک در صنایع تولید کود شیمیایی، تی ان تی قرمز و تی ان تی زرد در فرایند تولید مواد منفجره قوی از جمله این مواد می باشند. این فصل در مورد برخی از این زائدات بحث می کند.

 فرآیند تولید مواد منفجره قوی

محصولات منفجره قوی تولید شده شامل تری نیتروتولوئن (TNT)، نیترات سلولز، کوردیت، کورد تکس، تتریل ، آزید سرب، فولمینات جيوه، استفینات سرب، تتراسن، سیکلونیت شش وجهی (RDX)، مواد منفجره ترکیبی (CE)، مواد منفجره پلاستیکی (PE) و دی نیتروفنول ۳۱ و ۲ و ۱ هستند. اسیدهایی مثل اسید سولفوریک، اسید نیتریک و اولئوم که در فرآیند تولید مورد نیاز می باشند، تقریبا همیشه به صورت داخلی تولید می شوند. مراحل تولید شامل استفاده از مواد خام مثل تولوئن، سلولز، سیانید کلسیم، اسید پیکریک، گلیسیرین، نیترو بنزن و دیگر مواد می باشد. تولید تی ان تی با انجام یک فرایند نیتراسیون سه مرحله ای بر روی تولوئن به وسیله مخلوطی از اسید سولفوریک و اسید نیتریک، تحت شرایط کنترل شده تا زمان تشکیل آلفا -TNT، انجام می شود. محصول خام با سولفیت سدیم تصفیه شده و به منظور حذف ایزومرهای بتا و گامای تی ان تی، به صورت سولفونات های محلول، با آب شست و شو داده می شود. تی ان تی تصفیه شده خشک، مجددا ذوب و ورقه ورقه می شود و یا ممکن است به داخل شیارهایی با عمق کم منتقل شود تا به شکل جامد درآید [۴]

فرایند تولید تتریل توسط نیتراسیون دی متیل آنیلین تحت شرایط اسیدی انجام می شود. اسید اضافی تخلیه شده و باقیمانده آن ابتدا با اسید رقیق و سپس با آب شست و شو داده می شود.

این عمل تا زمانی که تمامی اسیدها به طور کامل حذف شوند ادامه می یابد. تصفیه محصول خام با انحلال آن در استون که حاوی مقدار کمی کربنات آمونیوم است صورت می گیرد. پس از فیلتراسیون، محلول به داخل آب ریخته می شود تا تتريل خالص رسوب نماید (۴). مراحل تولید سایر مواد منفجره مشابه با آن چه بیان شد می باشد.

عامل مشترک در فرایند تولید تمامی مواد منفجره، ایجاد حجم بالایی از پساب اسیدی حاوی آلاینده های سمی و مقاوم به تجزیه می باشد که سبب ایجاد رنگ و طعم نامطلوب در آب پذیرنده می شود. دفع این فاضلاب ها در خاک موجب آلودگی آب های زیرزمینی می شود. بنابراین تصفیه کافی در مورد این فاضلاب ها ضروری است. مودری، گادیول و پارابراهمام [۴] وضعیت فاضلاب خروجی از یک کارخانه تولید کننده مواد منفجره قوی که پساب خود را به داخل یک رودخانه در حوالی کارخانه تخلیه می کرد را شرح دادند. آنها وجود رنگ زرد کدر در آب رودخانه را حتی در فاصله ۱۰ کیلومتری در پایین دست نقطه تخلیه گزارش کردند. مودری و فاد که روش های شیمیایی گوناگونی را برای تصفیه و حذف رنگ از این فاضلاب امتحان کردند اما موفق به پیدا کردن راه حلی اقتصادی نشدند. آنها گزارش کردند که سیستم لجن فعال خو گرفته با تی ان تی می تواند ترکیبی از فاضلاب حاوی تی ان تی و فاضلاب خانگی را تا ۲۵ میلی گرم در لیتر تصفیه نماید.

کانکار و گادیول ارگانیسم های تجزیه کننده تی ان تی را در خاکی که به مدت ۵۰ سال این نوع فاضلاب را دریافت می کرد، یافتند. آنها گزارش کردند که ۱۵ مورد از ۶۶ ایزوله می تواند تی ان تی را در یک محیط پپتون – TNT تجزیه نماید. در میان عوامل اکسید کننده گوناگون از قبیل کلر، ازن، پراکسید هیدروژن و پرمنگنات پتاسیم، ترکیب پراکسید هیدروژن به همراه اشعه فرابنفش در تخریب مواد آلی مقاوم ناشی از این فاضلاب ها موثر بود [۷]. اسمیت و همکاران [۸] نیتروگلیسیرین و دی نیتروگلیسیرین را توسط سولفید سدیم در pH برابر با ۱۰ و در مدت زمان تماس ۳۰ دقیقه تجزیه کردند. هیدرولیز شیمیایی این ترکیبات نیز می تواند توسط آهک در pH برابر با ۱۱/۵ انجام شود.

بیشتر نیتروگلیسیرین در مدت ۶۰ دقیقه هیدرولیز شد در حالی که هیدرولیز دی نیتروگلیسیرین ۳۰ دقیقه طول کشید. استرهای نیترات مثل پروپلین گلیکول دی نیتراته (PGDN)، دی اتیل گلیکول دی نیترات (DEGDN) و تری متیلول اتان ترى

نیترات (TMETN) به طور موفقیت آمیز توسط سولفیدسدیم [به تنهایی تخریب شدند [۸]. ذرات نیتروسلولز کلوئیدی (NC) می تواند به آسانی با آهک (تا pH برابر با ۱۱/۵ و یک پلی الکترولیت کاتیونی مناسب ته نشین شود[۸]. فاضلاب حاوی نیترو گوانیدین (NGU) را می توان با کارایی بالایی توسط هیدروکسید سدیم و سولفید سدیم در pH بالاتر از ۱۱ تصفیه کرد. مشخص شد که میزان تخریب به مقدار سولفید سدیم افزوده شده بستگی دارد. همچنین معلوم شد که NGU به تنهایی غیر قابل تجزیه بیولوژیکی می باشد، به همین دلیل حضور یک منبع کربنی که به آسانی قابل تجزیه بیولوژیکی باشد ضروری است. همچنین میزان متابولیسم بیولوژیکی NGU تحت تأثیر و همچنین محدود به نسبت NGU و منبع کربن می باشد [۸]. ادواردز و اینگرام” [۹] دریافتند که رنگ فاضلاب های تی ان تی را می توان با کاربرد ۹۰۰۰ میلی گرم در لیتر کلر در یک برج آکنده با بستر سرامیکی و به شرط اختلاط کامل فاضلاب و کلر حذف کرد.

اسکات و همکاران گزارش کردند که صافی های چکنده بیولوژیکی قابلیت تصفیه فاضلابی را که تا ۱۰ درصد محتوی فاضلاب تی ان تی (به همراه فاضلاب خانگی) باشد را دارند در حالی که لجن فعال تنها تا ۵ درصد را می تواند دریافت نماید. قابلیت تجزیه پذیری بیولوژیکی نیتروگلیسیرین (NG) با استفاده از یک تماس دهنده بیولوژیکی دوار (RBC) مورد مطالعه قرار گرفت، و معلوم شد که یک رابطه مستقیم بین COD فاضلاب و غلظت NG وجود دارد. اطلاعات مجزا در خصوص تخریب NG در میزان COD ورودی ثابت و میزان COD ورودی در حال افزایش و دبی با میزان NG ورودی ثابت جمع آوری شد. زمانی که این اطلاعات بر روی نمودار ترسیم شد، مشاهده شد که راندمان حذف COD تنها به غلظت NG بستگی نداشته بلکه بیشتر تحت کنترل نسبت COD به NG می باشد.[۸]

واضح است که فاضلاب های ایجاد شده در طی فرایند تولید مواد منفجره قوی بیشتر تابع تصفیه شیمیایی بوده تا تصفیه بیولوژیکی. انجام عملیات پیش تصفیه به شکل فرایند فیزیکوشیمیایی و به دنبال آن انجام تصفیه بیولوژیکی امکان پذیر می باشد. عملیات پیش تصفیه باید در مورد آلاینده ها به صورت جداگانه صورت گیرد تا غلظت آن ها را به اندازه ای کاهش دهد که بتوانند به منظور تصفیه بیولوژیکی با هم ترکیب شوند.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ تصفیه فاضلاب صنایع هسته ای و رادیواکتیو

⇐ تصفیه فاضلاب تولید صنایع لاستیک

⇐ تصفیه فاضلاب صنایع تولید روغن، مواد غذایی و صنایع وابسته