وبلاگ

دسترسی مداوم و آسان به آب شرب سالم از جمله شاخص های توسعه یافتگی و رفاه در هر جامعه است. این امر در جوامع توسعه یافته بالای 99% است. ولی متأسفانه در برخی کشورهای در حال توسعه به علت وجود منابع آلاینده آمار داده شده حاکی از کمبود شدید دسترسی مداوم به منابع آب سالم و بهداشتی برای عموم مردم است. آلاینده های شیمیایی که یا به طور طبیعی و یا به واسطه فعالیت بشر وارد آب می شوند از جمله مهمترین آلاینده های منابع آب به شمار می آیند. توجه به این نکته حائز اهمیت است که همه آب های طبیعی حاوی آلاینده های متنوعی هستند که از فرایندهای فرسایش، شستشو و تماس با هوا سرچشمه می گیرند. علاوه بر این آلودگی طبیعی، آلودگی های دیگری نیز وجود دارد که از تخلیه فاضلاب های خانگی و صنعتی به دریا، سطح زمین، لایه های زیرزمینی یا به آب های سطحی ناشی می شوند. هر حجمی از آب قادر است مقدار معینی از آلودگی را از طریق رقیق سازی و به کمک عوامل خودپالایی بدون بروز اثرات جدی بپذیرد. اگر میزان آلودگی بیشتر شود ماهیت آب پذیرنده تغییر می کند و استفاده از آن برای مقاصد مورد نظر ممکن است مناسب نباشد.
فصل اول
کلیات

1-1- آلاینده های تجزیه پذیر (غیر مقاوم)
شامل مواد آلی و بعضی مواد معدنی و برخی میکروارگانیسم ها که توسط فرایندهای خودپالایی طبیعی تجزیه می شوند به طوری که غلظت آنها با گذشت زمان به سرعت کاهش می یابد.
1-2- آلاینده های تجزیه ناپذیر (مقاوم)
شامل بسیاری از مواد معدنی است که تحت تأثیر فرایندهای طبیعی قرار نمی گیرند به طوری که غلظت این آلاینده ها فقط با رقیق سازی کاهش می یابد. فرایندهای تصفیه معمول آب و فاضلاب اغلب بر آلاینده های مقاوم اثر نمی کنند، لذا وجود این مواد در منابع آبی، امکان استفاده از آن را محدود می کند.
از نگاهی دیگر مهمترین خصوصیات انواع آلاینده ها عبارتند از:
مواد معلق بی اثر یا مواد محلول که در غلظت های بسیار بالا سبب بروز مشکلاتی می شوند مثلا تخلیه آب شور حاصل از زه کشی معدن می تواند کیفیت آب رودخانه را به گونه ای تغییر دهد که برای مقاصد آب رسانی مناسب شود.
عواملی که به موازنه اکسیژن آب اثر می گذارند، شامل:
آلودگی حرارتی: به این ترتیب که غلظت اکسیژن محلول در آب با افزایش دمد کاهش می یابد و موازنه اکسیژن را مختل می کند.

تعریف و تاریخچه سیالات فوق بحرانی
دمای بحرانی (Tc) دمایی است که بالاتر از آن با وجود بالا بردن فشار، گاز نمی تواند به مایع تبدیل شود. فشار متناظر با این دما، فشار بحرانی (Pc) نامیده می شود. در شرایط پایین تر از نقطه بحرانی تعادلات بخار – مایع به صورتی است که فاز بخار در بالاتر از سطح جدایش دو فاز و مایع در پایین سطح قرار می گیرد. با افزایش دما و فشار، به تدریج دانسیته مایع کاهش یافته و دانسیته گاز زیاد می شود؛ در نقطه بحرانی (critical point) دانسیته دو فاز با یکدیگر برابر شده و تشخیص سطح جدایش دو فاز غیر ممکن است.
تعادل بخار – مایع (VLE) ناگهان در نقطه ای قطع می شود. این مسئله نشان می دهد که اگر از نقطه ای در داخل فاز مایع در دمای ثابت، فشار تا بالاتر از فشار بحرانی افزایش داده شود و سپس تا نقطه ای بالاتر از دمای بحرانی دما را زیاد نمائیم از آنجایی که در این فاصله خط

 تعادل قطع نشده است، حالتی که برای نقطه نهایی پیش بینی می شود همان حالت مایع است. حال اگر از نقطه ای در داخل فاز گاز در فشار ثابت، دمای گاز تا بالاتر از دمای بحرانی افزایش داده شود و سپس در دمای ثابت، فشار تا نقطه ای بالاتر از فشار بحرانی افزایش یابد در این حالت نیز خط تعادل مایع – بخار قطع نمی گردد، بنابراین انتظار می رود که حالت نقطه نهایی، همان حالت گاز باشد. این مثال نشان می دهد که پیش بینی برای نقطه نهایی از این نظر که حالت فیزیکی مایع است یا گاز، وجود ندارد. ماده ای که در دما و فشار بالاتر از دما و فشار بحرانی قرار دارد را سیال فوق بحرانی (supercritical fluid) می گویند. خواص سیال فوق بحرانی به طور مداوم با افزایش فشار از حالت «گازی شکل» به حالت «مایع شکل» (Liquid Like) تغییر می کند از اینرو این امر تا حدی اجازه می دهد که استخراج به صورت انتخابی صورت پذیرد. برخلاف مایعات، در شرایط فوق بحرانی تغییر ناچیزی در دما یا فشار و یا هردو، تغییرات شدیدی در خواص فیزیکی به ویژه دانسیته سیال ایجاد می کند، این موضوع در استخراج بسیار مفید می باشد زیرا باعث می گردد که بازیابی مواد استخراجی با انبساط ناگهانی حلال فوق بحرانی انجام گیرد و با جداسازی کامل حلال، مشکلات ناشی از مسمومیت محصولات توسط حلال برطرف می شود.

به طور خلاصه، یک سیال به صورت بحرانی است وقتی که تفاوت بین تعادل فاز بخار و مایع مشخص نباشد. همچنین در این نقطه، تراکم پذیری ایزوترمال یک سیال تک فاز نامحدود می شود. در سیال فوق بحرانی (SCF) محدوده ای از حالات متوسط دانسیته می تواند حاصل شود که در دماها و فشارهای زیر بحرانی در دسترس نیست.

شیرین سازی آب فرایندی است كه مواد معدنی محلول از جمله نمك ( كه فقط محدود به آن نیست ) را از
منابع آبی نظیر آب دریا و آب شور جدا م یكند.
انتخاب روش شیرین سازی آب به عوامل مختلفی از جمله میزان شوری آب، انرژی قابل دسترس، كیفیت آب
خروجی ، ظرفیت، فرایندهای مقدماتی و غیره بستگی دارد.
اساس نمك زدایی، حذف نمك ها در آب شور یا آب دریا برای تولید آب آشامیدنی است . و لی تكنولوژی نمك زدایی
برای تولید آب جهت مصارف صنعتی و كشاورزی نیز استفاده می شود. بطور خلاصه فرایند نمك زدایی، آب حاوی
نمك (آب دریا یا آب شور) را به دو جریان جداگانه تفكیک می كند:
1- آب بدون نمك با حداقل غلظت مواد معدنی و نم كهای حل شده.
2- مایع شامل باقیمانده جامدات حل شده كه به عنوان محلول آب نمك 1 از سیستم خارج می شود.
به ازای هر 100 گالن آب دریا بسته به روش نمك زدایی می توان 10 تا 50 گالن آب آشامیدنی تهیه كرد. این مقدار

برای آب شور بالاتر هم می تواند باشد.
فرایندهای شیرین سازی آب عبارتند:
1- فرایندهایی كه اساس آنها تغییر فیزیكی در حالت آب است (تقطیر یا انجماد)
2- فرایندهای غشایی (اسمز معكوس یا الكترودیالیز)
تاریخچه نمك زدایی
توسعه تكنولوژی نمك زدایی در اوایل قرن بیستم شروع شد و نیاز اصلی در آن زمان تقاضاهای نظامی بود .
در جنگ جهانی دوم نیاز نیروهای نظامی به آب آشامیدنی در مناطق بیابانی منجر به سرمایه گذاری و تحقیق برروی
روش های نمك زدایی شد . در سال 1952 دولت آمریكا تحقیقاتی را در این زمینه پایه ریزی كرد . در اواخر دهه 60
در بیشتر نقاط دنیا نصب شد كه عمدتاً از (MGD) تجهیزات نمك زدایی با ظرفیت بیش از 2 میلیون گالن در روز
روش های حرارتی استفاده می شد. در دهه 1970 تكنولوژی غشایی (اسمز معكوس و الكترودیالیز) شروع به توسعه و
استفاده شد.
دولت امریكا سرمایه گذاری و تحقیقات در روش های نمك زدایی را ادامه داد . بطوریكه در سال 1996 كنگره آمریكا
مبلغ 56 میلیون دلار برای تحقیقات برای یک دوره 5 ساله در این زمینه را تصویب كرد. در حال حاضر
نمك زدایی تنها برای نیازهای نظامی انجام نمی شود، بلكه در زمینه های مصارف شهری، كشاورزی و صنعتی نیز
كاربرد اساسی دارد . در سالهای اخیر رشد ظرفیت نمك زدایی در كل دنیا بطور متوسط 12 % در سال بوده است .
امروزه در دنیا 13600 واحد نمك زدایی در دنیا كه ظرفیت تولید 8 بیلیون گالن آب آشامیدنی در روز را دارد
%54 این تجهیزات در خاور میانه است كه با بهره گرفتن از سوختهای ارزان فسیلی عمل می كند . 17 % تجهیزات
نمك زدایی در امریكای شمالی است، كه با 120 واحد 600 بیلیون گالن آب آشامیدنی در روز تولید می كند . اولین
نصب شد كه تنها برای چند Dow Chemicals تجهیزات نمك زدایی در سال 1962 در بندر تگزاس توسط شركت
سال مورد بهره برداری قرار گرفت.

صنایع نفت و گاز مقدار زیادی پساب به عنوان محصول جانبی تولید می كنند در جزیره سیری سالیانه در حدود
10000000 بشكه آب همراه تولید می شود و این آب می تواند منبع اصلی آلودگی زیست محیطی دریایی باشد چون
نهایتا این آب به دریا می ریزد. می توان با تصفیه این آب و حذف نفت همراه و رساندن میزان كدری به حد قابل قبول
آن را همراه با آب تزریقی به چاهای تزریق فرستاد. تركیب آب همراه متفاوت است (بسته به نوع مخزن ) و شامل مواد
نفتی، مود آلی، جامدات معلق و حل شده و نمكها و فلزات می باشد.
از نظر تاریخی كه در سال 1778 فیزیكدان فرانسوی بنام آنتوان نولت پدیده ای كه در حال حاضر اسمزشناخته می
شود را بیان كرد كه در این فرایند آب را در طول یک غشا نیمه تراوا از محلول آبی با ذرات كمتر به محلول آبی به
ذرات بیشتر نفوذ می كند و به تعادل می رسد. دویست سال بعد محققان دریافتند كه با صرف انرژی جهت این فرایند را
می توان برعكس كرد و آب خالص بدست آورد آنها این پدیده را اسمز معكوس نامیدند.

در فرایند مدلسازی غشایی تصفیه آب همراه سعی خواهد شد به طور بنیادی این فرایند مورد بررسی قرار گیرد و تاثیر
عوامل مختلف فیزیكی بر روی بازدهی فرایند تحقیق شود همچنین سعی خواهد شد مبنای مدلسازی فرایند
الترافیلتراسیون باشد تا اینكه درصد جداسازی نفت و حذف كدری آب بررسی شود و با داده های آزمایشگاهی مقایسه
گردد.
بنابراین اهداف پروژه به شرح زیر است:
• حذف نفت باقیمانده در آب همراه بعد از تفكیک كننده و رساندن آن به میزان استاندارد
• بررسی مكانیسم رسوب ایجاد شده روی غشاهای مورد استفاده
• بررسی پارامترهای عملیاتی از قبیل دما، فشار، دبی جریان خوراك
• حفظ محیط زیست
در فصل 1 به بررسی آب همراه و روش های مختلف تصفیه آن اشاره خواهد شد، فصل 2 به شیمی غشا و خواص و
ساختار غشاها و فصل سه راه های ازدیاد شار و انتخاب غشای مناسب در نهای%D

پشتیبانی سایت :        *       serderehi@gmail.com

صنایع شیمیایی و پتروشیمی اغلب با مواد شیمیایی خطرزا و واحدهای عملیاتی تحت شرایط دما و فشار
بالا نظیر راكتورها، تانك های ذخیره و … سر و كار دارند. بنابراین احتمال وقوع حوادثی مثل آتش سوزی،
انفجار و نشت مواد سمی در این واحدها وجود دارد. این حوادث ممكن است به علت اشكالات فرایندی،
نقص دستگاه ها و یا خطاهای انسانی ایجاد گردد. رشد صنایع در كنار رشد جمعیت انسانی نه تنها باعث
تكرار حوادث بلكه موجب افزایش خسارات ناشی از آ نها نیز شده است. علاوه بر مسائل ناشی از خسارات
و عقب ماندن در میدان رقابت جهانی، عوامل دیگری نیز وجود دارد كه در جلب توجه به مسأله ایمنی

ایجاد انگیزه می كند. یكی از مهمترین این عوامل، جنبه های وجدانی و اخلاقی مسأله است. آمار حوادث
بیشماری كه منجر به فاجعه و به خطر افتادن جان كارگرانی كه در داخل و یا مردمی كه در اطراف
زندگی می كنند، شده است حاكی از این است كه مسأله ایمنی اهمیت دارد و باید به فكر راهی برای فرار،
كنترل و یا رفع مخاطرات بود.
برای حفظ ایمنی ابتدا باید مخاطرات بالقوه را شناخته و مهمترین آ نها را تعیین نمود و سپس راهی
برای مقابله با آن ها پیدا نمود. بنابراین بحث و بررسی در مورد مخاطرات فرایند دو جنبه دارد. نخست
شناخت و معلوم كردن مخاطرات یعنی فهمیدن این مسأله كه در یک واحد صنعتی یا یک فرایند چه
خطراتی بالقوه وجود دارند و دوم روش های ارزیابی آن ها به منظور تعیین میزان حذف آن ها و یا محافظت
جان انسان ها در مقابل آن ها.
چون هر روشی برای برآورد خطرها .« میزان فرار از مخاطرات » : یكی از بهترین تعاریف ایمنی عبارتست از
دارای محدودیت خاص خود می باشد و كلیه خطرات، علت ها و پیامدها را پوشش نم یدهد به همین
.[ به منظور نسبی بودن ایمنی استفاده شده است[ 1 « میزان » منظور از كلمه
موضوع اصلی این سمینار مطالعه مخاطرات واحدهای ا وره و آمونیاك اعم از آتش، انفجار و نشت مواد
سمی با بهره گرفتن از یكی از تكنیک های رایج جهت مطالعه مخاطرات م یباشد. آنچه در این سمینار آمده
است:
این سمینار شامل شش فصل می باشد كه در فصل اول به كلیات ایمنی و مخاطرات فرایندی می پردازد،
در فصل دوم روش ها و تكنیک های ارزیابی مخاطرات بررسی م یگردد، در فصل سوم روش تجزیه وتحلیل
به تفضیل بیان می شود، در فصل چهارم شرح فرایند آمونیاك و اوره و همچنین (PHA) مقدماتی خطر
واحد PHA مخاطرات مواد شیمیایی آن مورد مطالعه قرار می گیرد، در فصل پنجم نتایج مطالعات
آمونیاك و اوره گزارش می شود و در نهایت در فصل ششم بحث و نتیجه گیری این مطالعات ثبت می گردد.