استخدامات مياه الصرف الصحي في صناعة البتروكيماويات

أصبح البحث عن تقنيات لاستخدام مياه الصرف الصحي ضرورة لا غنى عنها. حيث، تقدر كميات المياه العذبة في الطبيعـة بنحـو 35 مليـون كـم3، وفـق تقـديرات برنـامج الأمـم المتحدة للبيئة (UNEP). أي ما يمثل حوالي 2.5 % من الحجـم الكلـي للأرض والـذي يبلـغ نحـو 1.4 مليار كم3 علاوة على ذلك فإن نحو 24 مليون كم3. أي مـا يعـادل 70 % مـن هـذه الميـاه العذبة والموارد تتواجد في شكل جليد، ومناطق ثلجية في القطب الجنوبي، والقطب الشمالي.

لا يتم تخزين سوى 30 % من المياه العذبة في العالم كميـاه جوفيـة، ومسـتنقعات، وبحيـرات، وأنهار. ومع ذلـك، فإن أقـل مـن 1 % مـن جميـع هـذه المـوارد. أي حـوالي 240.000 كـم3، هو إجمـالي إمـدادات الميـاه الصـالحة للاسـتخدام البشـري والنظـام الإيكولـوجي. يستخدم حوالي 70 % مـن الميـاه العذبـة فـي الأغـراض الزراعيـة، وحـوالي 22 % فـي الأغـراض الصـناعية، ونحو 8 % في الاستخدامات المنزلية.

تعتبر الميـاه مـن السـوائل المفضـلة فـي الصـناعة عـن السـوائل الأخـرى، نظـراً لتوافرها في الطبيعة، يضاف إلى ذلك خواصـها الطبيعيـة المتفـردة مثـل الشـفافية، والكثافـة، ودرجـات التجمـد، والغليــان، والحــرارة النوعيــة، بجانــب الخــواص الذوبانيــة التــي يتمتــع بهــا المــاء، وغيرهــا مــن الخواص الهامة. وتعد المياه السطحية (الأنهار، والبحار)، والمياه الجوفية (الآبار) من المصـادر الهامة لتوفير المياه لكافة الاستخدامات الصناعية.

تعد كمية ونوعية “جودة” المياه المتوفرة، من أحد أهم المحددات الرئيسية في اختيار وتحديـد المواقع المناسبة لإنشاء المجمعات الصناعية، وخاصة صناعة البتروكيماويـات، نظـراً لضخامة كميات المياه المستخدمة في هذه الصناعة.

تقنيات معاجلة مياه الصرف الصحي الصناعي لمشروعات البتروكيماويات

تعتمد صـناعة البتروكيماويـات علـى اسـتخدام ميـاه الصرف الصحي بكميـات كبيـرة فـي العمليـات الصـناعية. خاصة في إنتاج الأوليفينـات، والعطريـات، كمـا تعـد مصـدرا هامـا لإنتـاج الهيـدروجين. وهـو مـن أهـم مـدخلات صـناعة البتروكيماويـات، كمـا تسـتخدم الميـاه فـي عمليـات التبريـد، والـتحكم فـي درجــات الحــرارة لعمليــات البلمــرة والمنــومرة “monomerization”، وفــى تبريــد المعــدات كالضواغط والطلمبات، وغيرها من الاستخدامات.

أصبح مفهوم معالجة وإعـادة اسـتخدام ميـاه الصـرف الصـحي، والصـناعي أكثـر انتشـارا فـي الوقـت الـراهن. وقـد سـاهمت تقنيـات معالجـة ميـاه الصـرف وإعـادة اسـتخدامها فـي الحفـاظ علـى موارد المياه العذبة. خاصة في ظل ندرة المياه ونقص الإمدادات في كثير من المنـاطق، وعملـت على خفض تكلفة إنتاج المياه، وتلبية المعايير البيئية الصارمة، والحفاظ على البيئة.

تعـد صــناعة البتروكيماويــات مــن الصــناعات الأكثــر قابليــة لإعــادة اســتخدام ميــاه الصــرف الصناعي (المياه العادمة) المعاد معالجتها. تعــرف الميــاه العادمــة الصــناعية بأنهــا الميــاه الخارجــة مــن المصــانع أو المعامــل. والناتجــة عــن اســتعمال الميــاه فــي بعــض أو كــل مراحــل التصنيع، أو التنظيف، أو التبريد أو غيرها، سواء كانت معالجة داخـل المصـنع أو غيـر معالجـة.

وتعتمد كمية وخصائص مياه الصرف الصحي الصناعي الناتجة عن انتاج البتروكيماويات اعتماداً كبيراً على نوع العمليات التي تتم في الوحدات الإنتاجية، ووحدات المرافق كل على حدة.

تحتوي مياه الصرف الصيني الصناعي الناتجة عن الصناعات البتروكيماوية على نسب متفاوتة مـن الشــوائب، والملوثــات مــن المركبــات العضــوية، والفينــولات، والمعــادن مثــل الحديــد والنحــاس، والمـواد الصـلبة الذائبـة والعالقـة، والزيـت، والسـيانيدات، والكبريتيـدات، والكلـور، والفينـولات، والأمونيا، وغيرها من الملوثات، التي يجب معالجتهـا قبـل صـرفها مـرة أخـرى إلـى المصـادر

المائيــة، أو علــى شــبكات الصــرف الصــحي، أو إعــادة اســتخدامها مــرة أخــرى فــي مختلــف الاستخدامات الصناعية داخل المنشأة، ذلك وفـق القـوانين البيئيـة الصـارمة، والقـرارات المنظمـة التي تحدد نسب الشوائب، والملوثات المختلفة المسموح بهـا فـي الميـاه طبقـا لمجـالات اسـتخدامها المناسبة، أو صرفها.

جودة المياه

تعد المياه الطبيعيـة نقيـة نسـبياً عنـد تكونهـا، لكنهـا تمـتص الغـازات عنـدما تـدخل إلـى الغـلاف الجوي، خاصة غازي الأكسجين، وثاني أكسيد الكربـون. كمـا تـذوب بعـض المـواد المعدنيـة عنـد وصول المياه إلى الأرض، نتيجة الاتصال المباشر معهـا. تعتمـد نسـب هـذه المعـادن علـى مقـدار ذوبانية الصخور والرمال، ومدة الاتصال بينهما.

تعد الكربونـات، والبيكربونـات، والكبريتـات، والكلوريــدات، والنتــرات، والكالســيوم، والماغنيســيوم، والصــوديوم، والبوتاســيوم مــن المعــادن الشائع وجودها في المياه الطبيعية. كما تتواجد معادن أخرى مثل السـيليكا، والحديـد، والمنجنيـز، بالإضافة إلى نسب منخفضة من الفوسفات، والفلوريدات.

تحتوي جميع المياه الطبيعية على غازات ذائبة، ونسـب منخفضـة مـن المـواد العضـوية حيـث تحتوي معظم المياه السطحية على طحالب، ومجموعة متنوعة من البكتيريا، وغيرها مـن أشـكال النباتات والحيوانات. كما تحتوي علـى مـواد صـلبة مثـل الرمـال، والجسـيمات المشـتتة الغروانيـة “Particles Dispersed Colloidally”.

بينما تحتوي المياه الجوفية على تركيـزات مرتفعـة مـن الشـوائب، ونسـبة الأكسـجين المـذاب، والرواسب مقارنة بالميــاه الســطحية. كمــا تتميــز بالتركيــب الثابــت مــن حيــث كميــات وأنــواع والرواســب. علـى عكـس الميـاه السـطحية والـذي كثيـرا مـا يظهـر اختلافـات فـي تركيبهـا مـن حيـث نسب وأنواع هذه الرواسب. لا توجـد ميـاه جامعـة “Water Universal”، تسـتخدم لجميـع الأغراض. لذا يطلق مصطلح “جودة المياه” على المياه طبقا للغرض الذي تستخدم فيه. تختلـف “جــودة الميــاه” اختلافــا كبيــرا بــاختلاف نــوع، ومتطلبــات، وغــرض الاســتخدامات حســب نــوع الصناعة.

استخدامات مياه الصرف الصحي في صناعة البتروكيماويات

تستهلك مجمعات صناعة البتروكيماويـات كميـات ضـخمة مـن الميـاه. وأكثـر هـذه المجمعـات يملـك مـوارده المائيـة الخاصـة، سـواء مـن مصـادر الميـاه السـطحية، أو الجوفيـة، أو مـن كليهمـا.

ويســتخدم بعضــها الآخــر ميــاه الشــرب البلديــة، جزئيــاً أو كليــاً. تنشــيء مصــانع البتروكيماويــات وحدات خاصـة بهـا مـن المرافـق لتـأمين احتياجاتهـا مـن الطاقـة والبخـار. أو تأمينهـا مـن مصـادر خارجية، وتقوم عادة بتوليـد مـا تحتاجـه مـن البخـار بضـغوط معتدلـة. حيـث تسـتخدم مصـانع البتروكيماويات كميات ضخمة من البخـار فـي وحـداتها الإنتاجيـة المختلفـة.

هــذا وتقــوم عــدد مــن مجمعــات البتروكيماويــات بمعالجة، وتنقية، واعادة استخدام جزء مياه الصناعة، والمياه الخدمية في مصانعها.

تصــنف الميــاه المســتخدمة فــي صــناعة البتروكيماويــات طبقا لاســتخداماتها النهائية. كمياه تغذية، أو تبريد، أو تعـويض، أو ميـاه فائقـة النقـاوة لتغذيـة المراجـل وإنتـاج البخـار المسـتخدم فـي عمليـات التسـخين، والتبخيـر، والتجفيـف. بالإضـافة إلـى اسـتخدام الميـاه للإطفـاء، والخـدمات، والشـرب، وغيرهـا مـن الاسـتخدامات الأخـرى.

الغلايات (المراجل) لإنتاج البخار

الغلايـة (المرجـل) عبـارة عـن جهـاز لتوليـد البخـار، يتكـون مـن جـزئيين رئيسـيين همـا، الفرن لتوليـد الحـرارة عـن طريـق حـرق الوقـود، والغلايـة. وهـو الجهـاز الـذي يحـول الميـاه إلـى بخار بواسطة الحرارة. يسـتخدم البخـار النـاتج فـي مختلـف العمليـات الصـناعية والإنتاجيـة.

تعرف على المزيد عن وحدات معالجة الصرف الصحي من شركة رعاية المياه.