پترو پردا شركت پترو پردا تامین کننده تجهیزات و مجری پروژه های نفت گاز پتروشیمی آب و فاضلاب
فرآیند تولید کاغذ
شاید بیشترین استفاده از مواد در زندگی روزمره، شامل یک شبکه از الیاف گیاهی با محتوای سلولز بالا است که با استفاده از فرآیندهای مختلف بر پایه آب، بر روی غربال قرار داده شده ، و در نهایت خشک شده است. اگر چه این الیاف می توانند از گیاهان و درختان مختلف به دست آیند، مهمترین منبع، استفاده از چوب های مخروطی به علت طول و مقاومت الیاف آن است. یک سوم کل چوب در سراسر جهان در تولید کاغذ و خمیر کاغذ استفاده می شود.
تولید کاغذ مقدار زیادی از منابع، به خصوص آب و انرژی را مصرف می‌کند، با این حال به مقادیر زیادی مواد خام و مواد شیمیایی نیاز دارد. تقریبا ۲ تا ۱۸ متر مکعب آب (بسته به سیستم مدیریت پساب)و بین ۲ تا ۲.۵ تن چوب برای تولید یک تن کاغذ مورد نیاز است.
در طول فرآیند تولید، آب به عنوان یک ماده تجزیه کننده برای مواد خام، حمل و نقل برای فیبرها و تشکیل کاغذ عمل می‌کند. این فرآیند با جداسازی سلولز از مواد دیگر (سلولز، روغن‌ها، رزین ها و غیره)شروع می‌شود که ۵۰ % وزنی را نشان می‌دهد.
برای استخراج فیبرهای سلولزی، چوب باید ابتدا خرد شود (خمیر مکانیکی)یا تراشه‌های چوب در معرض یک تصفیه شیمیایی قرار گیرند (خمیر شیمیایی). در مورد دوم، تصفیه شامل استفاده از یک محصول قلیایی (سولفات یا سود سوزآور)یا یک سولفیت است. در هر دو مورد هدف این است که لیگنین را برای آزاد کردن الیاف سلولز حل کند. تفاوت‌های عمده‌ای بین این دو روش وجود دارد. بنابراین، روش قلیایی، پسابهای سیاه را تولید می‌کند که شدیدا آلوده کننده هستند و عموما برای بازیابی سولفید سدیم و سود سوزآور تصفیه میشوند.
در روش سولفیت، برخی از مواد شیمیایی مورد استفاده، مانند سولفوریک اسید نیز می‌توانند بازیابی شوند. با این حال، آن مواد شیمیایی که نمی‌توانند بازیابی شوند، با ته‌مانده ضایعات – همراه با بقایای سلولز که بازیافت نشده اند، – از دست می رود، به این معنی که پساب یک COD بالایی دارد. اگر خمیر به طور مکانیکی به دست آید، کیفیت خمیر بدست‌آمده کم‌تر است، اما پسماند مایع کمتری تولید می‌شود. در عمل، تنها ۳۰ % کل خمیر تولید شده در سراسر جهان با استفاده از فرآیند مکانیکی به دست می‌آید.
سفید کردن خمیر کاغذ
باقیمانده lignin که همراه با الیاف سلولزی می‌مانند به خمیر، به ویژه در مورد خمیر مکانیکی، رنگ می‌دهند. برای به دست آوردن خمیر سفید، باید در معرض فرآیند سفید کردن قرار گیرد که می‌تواند به روش‌های مختلف انجام شود. یک جایگزین شامل استفاده از آب‌اکسیژنه است، اگر چه آن را حذف نمی‌کند، رنگ خود را پاک می‌کند.
دیگر فن‌آوری‌های سفید کنندگی، که بسیار کم‌تر از لحاظ محیطی پایدار هستند، براساس استفاده از گاز کلرین یا دی‌اکسید کربن، -که lignin را با کارآیی بالا اکسید می‌کنند، – هستند. با این حال، از آنجا که این reagentها شدیدا واکنش پذیر هستند، آن‌ها به ناچار با ترکیبات آلی موجود در خمیر واکنش می‌دهند و مقادیر زیادی از ترکیبات organo-chlorinated شامل dioxin ها و furan ها را تولید می‌کنند. گزینه دیگر برای سفید کردن خمیر – که محصولاتی را تولید نمی‌کند- ، استفاده از ازن است که تمایل دارد جایگزین استفاده از کلر شود زیرا باعث تولید آلاینده ها نمی شود.
مخلوطی از انواع مختلف خمیر کاغذ مرطوب با مواد پرکننده (کربنات کلسیم، کائولین، دی‌اکسید تیتانیوم، و غیره)و دیگر مواد افزودنی (سولفات آلومینیم، رنگ‌ها، نشاسته، لاتکس و غیره)به طور یکنواخت بر روی ساپورت فلزی پخش می‌شود و برای شکل‌دهی کاغذ، خشک می‌شود. برای به دست آوردن کاغذ نوشتاری یا چاپگر، سطح این کاغذ به طور مکانیکی صاف می‌شود.
همه این فرایندها حجم بالایی از آب را مصرف می‌کنند و این آب باید کیفیت بالایی داشته باشد. این ویژگی‌ها، صنعت کاغذ را منحصر به فرد می‌کنند. پسابهای تولید شده در نتیجه تولید کاغذ و خمیر می‌تواند به شدت آلوده به ۲۵۰ ترکیب مختلف باشد. برخی از این ها منشا طبیعی دارند، از چوب (لیگنین و غیره)، در حالی که بقیه، مثل فنول ها ، مصنوعی هستند و در طول فرآیند تولید و خمیر سفید شده سلولز، به پساب وارد میشوند.
دو راهبرد کاملا متضاد برای اجتناب از اثرات زیست‌محیطی تخلیه به طور مستقیم به محیط وجود دارد. ساده‌ترین گزینه شامل تصفیه مناسب و تخلیه جریان تصفیه در محیط است. با این حال، در اغلب موارد، یک جایگزین پایدارتر و ارزان‌تر برای تصفیه پساب به منظور بازیابی آب برای استفاده مجدد وجود دارد. این جایگزین دوم دو هدف اصلی دارد: به حداقل رساندن آب مورد استفاده و پسماند مایع تولید شده. این مدل مدیریتی به عنوان یک “چرخه بسته” شناخته شده یا یک سیستم پسماند صفر نامیده می‌شود.
اضافه کردن آب بدون استفاده مجدد (چرخه باز)
در این مورد، هدف تصفیه، کاهش آلودگی به حدی است که آن‌ها را می توان تخلیه کرد در نتیجه با الزامات قانونی مطابقت داشته و از هر گونه تاثیر زیست‌محیطی اجتناب می‌کند.
فاضلاب هایی که باید تصفیه شوند، دارای مقادیر بالای pH و محتوای بالای مواد آلی، جامدات در تعلیق، ترکیبات ارگانو هالوژن (AOX)، نیتروژن و فسفر، در میان سایر آلاینده ها هستند.
تصفیه رضایت بخش از چنین فاضلاب شامل مراحل همگن سازی و خنثی سازی pH، انعقاد است و در نهایت، حذف ماده آلی با استفاده از یک فرآیند بیولوژیکی (بی‌هوازی و یا هوازی )و یا با اکسیداسیون پیشرفته (با ازن، فنتون، یا photo – فنتون)انجام می‌شود. بعد از این مراحل، پساب می‌تواند به محیط تخلیه شود.
تصفیه با استفاده از یک سیستم پسماند صفر (چرخه بسته)
پیاده‌سازی یک سیستم پسماند صفر، مفهوم بسیار گسترده‌تری نسبت به یک فن‌آوری تصفیه پساب است. در واقع، این یک سیستم مدیریت زیست‌محیطی است که هدف از آن دستیابی به کم‌ترین تاثیر زیست‌محیطی این فرآیند به عنوان یک کل است. بنابراین، تولید پسماند مایع و مصرف آب آشامیدنی، با استفاده مجدد از آب بازیابی شده از پساب به حداقل می‌رسد.
به منظور دستیابی به تصفیه پساب با کیفیت کافی که اجازه می‌دهد آب بازیابی شود، یک تصفیه جامعتر نسبت به حالت قبلی باید طراحی شود. یک گام اولیه همگن کردن و نرمال سازی pH اولیه است، پس از آن decantation برای رسوب دادن جامدات در سوسپانسیون با بزرگ‌ترین اندازه ذره مورد نیاز است.
تصفیه سپس با اکسیداسیون پیشرفته (ترجیحا ozonization)برای از بین بردن مولکول‌های آلی بزرگ‌تر – که ممکن است مقاوم به یک فرآیند بیولوژیکی بعدی (معمولا یک تصفیه زیستی غیر هوازی) باشد- ادامه پیدا می کند، که در آن محتوای مواد آلی حل شده در مایع کاهش می یابد. در حالی که تولید بیوگاز، پس از فیلتر کردن خروجی هضم، ابتدا از طریق یک فیلتر شنی و سپس با استفاده از غشاهای فوق الذکر فیلتر می شود.
فرآیند اسمز معکوس، روش تصفیه را کامل می‌کند. نفوذ پذیری ناشی از اسمز معکوس، از کیفیت مورد نیاز برای استفاده مجدد در فرآیند تولید کاغذ است، در حالی که جریان پذیرش نشده با استفاده از فرآیند تبخیر خلا برای کاهش حجم آن تا جایی که ممکن است، مورد نیاز است. آب بازیابی شده توسط تبخیر نیز می‌تواند دوباره استفاده مجدد شود، در حالی که کنسانتره که حداقل حجم را دارد، باید به عنوان زباله مدیریت شود.
لجن تولید شده در فرآیند هضم غیر هوازی، همراه با باقی مانده‌های تصفیه، مانند پوست درخت، خاک اره و غیره که در طول آماده‌سازی اولیه چوب تولید میشوند، در یک کوره سوزانده میشوند. هر دو گرمای تولید شده توسط کوره و هم چنین ایجاد شده بر روی سوزاندن بیوگاز به منظور برآورده کردن انرژی مورد نیاز در این اواپراتور، کمک می‌کند.
بنابراین، بیشتر آب مورد استفاده در طول فرآیند بازیافت می‌شود و میزان حداقل مقدار زباله که باید به صورت خارجی مدیریت شود، تولید می‌شود، و هماهنگی های اصلی بین فرآیندهای مختلف در شرایط انرژی به دست می‌آیند، بنابراین، این یک سیستم مدیریت زیست‌محیطی بسیار پایدار است.
با این حال باید خاطرنشان کرد که اجرای چنین سیستمی پیچیده‌تر است زیرا میزان آلودگی پساب ها افزایش می‌یابد. برای تضمین اجرای موفقیت‌آمیز، لازم است همه تجارب احتمالی ممکن که منجر به تولید آلاینده‌های کمتری در کاغذ و فرآیند تولید خمیر کاغذ میشوند را معرفی کنیم. برای مثال، با جایگزین کردن کلرین و مشتقات آن در فرآیند سفید کنندگی با ترکیبات اکسیژن (هیدروژن پراکسید یا ازن).
