بررسی تصفیه‌پذیری پساب واحدهای نمک‌زدایی نفت خام به‌روش تقطیر خورشیدی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

محیط زیست وبیوتکنولوژی، گروه تصفیه و بازیافت آب

چکیده

هدف از انجام این پژوهش، بررسی فرآیند نمک‌زدایی و استفاده مجدد از پساب‏های نمکی همراه نفت با استفاده از حوضچه‌های تقطیر خورشیدی تا حد استاندارد آب آبیاری و کشاورزی است. یکی از معضلات صنایع نفت و گاز، وجود پساب‌های نمکی با مقدار نمک‌های محلول بالا و باقی‌مانده مواد نفتی است. معمولاً روش‏های متداول تصفیه برای این نوع پساب‌ها قابل استفاده نیست و برای تصفیه آنها نیاز به استفاده از فناوری‏های نوین و صرف هزینه‌های زیاد است. از طرف دیگر، با توجه به وجود مساحت کافی برای احداث حوضچه‌های تقطیر خورشیدی و تابش مناسب خورشید و همچنین تعداد زیاد روزهای آفتابی در مناطق نفت‌خیز جنوب ایران، می‌توان از روش تقطیر خورشیدی استفاده نمود. در این پژوهش برای دست‌یابی به اهداف بالا سه حوضچه کاملا یکسان با پوشش متفاوت کف با مساحت حدود m2 1 ساخته و در محل پژوهشگاه صنعت نفت نصب و راه اندازی شد. این حوضچه‌ها با آب شهری و پساب همراه نفت، آب‌گیری شد و با انجام چندسری آزمایش، اثر پارامترهای پوشش متفاوت کف حوضچه و همچنین عمق بهینه پساب درون دستگاه مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه کیفیت آب تولید شده از سه حوضچه تقطیر خورشیدی از نظر چند پارامتر اندازه‌گیری شد و با استانداردهای فاضلاب تصفیه شده برای مصارف کشاورزی و آبیاری مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد با استفاده از این حوضچه‌ها به سمت جنوب جغرافیایی با شیب 30 درجه برای سطح شیشه‌ای رو به خورشید و استفاده از پوشش‌های تیره کف حوضچه و عمق cm 2 پساب داخل حوضچه‌ها می‌توان پساب‌ همراه نفت را به استثنای مقدار مواد نفتی تا حد استانداردهای آبیاری و کشاورزی تصفیه نمود. مقدار آب تصفیه شده در یک شبانه‌روز در فصل بهار حدود3 تا lit 4 به ازای m2 1 سطح حوضچه به‌دست آمد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A Study on Treatability of Desalter Unit Wastewater by Solar Still Method

نویسنده [English]

  • Karim Ghasemipanah
Water Treatment and Reuse Group, Environment and Biotechnology Research Division, Research Institute of Petroleum Industry, Tehran
چکیده [English]

The aim of this study is desalination and reuse of produced water by using basin solar still distillation to meet agricultural irrigation standards. The produced water is one of the main obstacles in oil and gas industries. The produced water contains high dissolved solid, oil and hydrocarbons, and other pollutants. Conventional treatment methods are not applicable and advanced technology and spending more money is needed for the treatment of the produced water. Availability of sufficient areas, high solar radiation, and a high number of sunny days in the south of Iran are suitable parameters for solar distillation by using basin solar stills. In the current work, to achieve the above aims, three basin solar stills with an area of about one square meter and different bottom surface covers were made and installed in Research Institute of Petroleum Industry. Water and the produced water entered the three basin solar stills with different water depth. Then, with running some tests, optimum water depth and bottom surface cover for the production of more treated water were determined. The results showed that the basin solar still with a 30-degree slope for glass surface, dark bottom cover, 2-centimeter depth of produced water, and positioned to the south geographical side can treat the produced water according to agriculture irrigation standards except for oil content. In the spring season, the amount of treated water was about 3 to 4 liters per square meter of basin solar still area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Produced Water
  • Desalination
  • Basin Solar Still
  • Reuse
  • Solar Energy

[1]. Tiwari G. N., Singh H. N., and Tripathi R. , “Present status of solar distillation”, Solar Energy, Vol. 75, pp. 367–373, 2003.

[2]. Al-Abbasi M. A., Al-Karaghouli, A. A. and Minasian A. N., “Photo chemically assisted solar desalination of saline water”, Desalination, Vol. 86, pp. 317-324, 1992.

[3]. Madhlopa A. and Johnstone C., “Model for computation of solar fraction in a single-slope solar still”, Solar Energy, Vol. 83, pp. 873-884, 2009.

[4]. Murugavela K., Chockalingama K. S., and Sritharb K., “Progresses in improving the effectiveness of the single basin passive solar still”, Desalination, Vol. 220 ,pp. 677-682, 2008.

[5]. Kalidasa Murugavel K., Chockalingam Kn. K. S. K., Srithar, K. “Progresses in improving the effectiveness of the single basin passive solar still”, Desalination, Vol. 220, pp. 677-686, 2008.

[6]. Haddad O., Al-Nimer M., and Maqableh A., “Enhanced solar still performance using a radiative cooling system”, Renewable Energy, Vol. 21,pp. 459–469 , 2000.

[7]. Aboul-Enein S., El-Sebaii A. A. and El-Bialy E., “Investigation of a single-basin solar still with deep basins”, Renewable Energy, Vol. 14, pp. 299-305 ,1998.

[8]. Tiwari, A. K. and Tiwari, G.N., “Thermal modeling based on solar fraction and experimental study of the annual and seasonal performance of a single slope passive solar still: The effect of water depths”, Desalination, Vol. 207, pp. 184-204, 2007.

[9]. Tripathi R. and Tiwari G. N., “Thermal modeling of passive and active solar stills for different depths of water by using the concept of solar fraction”, Solar Energy, Vol. 80, pp. 956-967, 2006.

[10]. Singh H. N. and Tiwari G.N., “Monthly performance of passive and active solar still for different Indian climatic conditions”, Desalination, Vol.168, pp. 145-150, 2004.

[11]. Dev R. and Tiwari G. N., “Characteristic equation of a passive solar still”, Desalination, Vol. 245, pp. 246–265,2009.

[12]. Tiwari G. N. and Tiwari A. K., Solar Distillation Practice for Water Desalination Systems, Anamaya Publishers, New Dehli, 2008.

[13]. Feilizadeh M., Jafarpur K., Karimi Estahbanati M. R. and Javanmardi J., The effect of water depth on productivity of basin solar still: modeling & experimental study, 16th Annual (International) Conference on Mechanical Engineering (ISME), Kerman, Iran, 2008.

[14]. Defant A., Physical Oceanography I, Pergamon Press, Oxford, 1961.

[15]. Bornstein L., Astronomic and Geophysik, Springer-Verlag, Berlin ,1952.

[16]. دفتر حقوقی و امور مجلس سازمان حفاظت محیط زیست ایران ، مجموعه قوانین و مقررات حفاظت محیط زیست ایران، جلد اول و دوم، 1379.

[17]. Hanson A., Zachritz W., Stevens , K. Mimbela L., Polka R. and Cisneros L., “Distillate water quality of a single-basin solar still: laboratory and field studies”, Solar Energy, Vol. 76, pp. 635–645, 2004.

[18]. Peavy H. S., Rowe D. R. and Tchobanoglous G., Environmental Engineering, McGraw-Hill, New York, 1985.