مورد استفاده در تصفیه خانه ها
? کربنات سدیم:
با تثبیت pH آب و افزایش یونهای -OH، عمل انعقاد را بهبود می بخشد، مخصوصا اگر منعقد کننده مورد مصرف زاج باشد.
? آهک هیدراته:
برای جبران کمبود قلیائیت محیط و از بین بردن ۲CO و کاهش سختی آب استفاده می شود.
? گاز کلر:
از بین بردن مواد آلی موجود در آب که عامل ممانعت کننده در انعقاد هستند.
? پلی الکترولیتها:
دارای خواص پلیمری و الکترولیتی بوده و می توانند اندازه لخته ها را درشت تر نمایند. از دیگر مواد مورد استفاده، سیلیس فعال یا سدیم سیلیکات و بنتونیت (عامل پلاستیسیته کردن سرامیک) می باشد. (آمودا و آمو۴۴،۲۰۱۳)

۱-۳-۴-۴- بهینه سازی فرایند انعقاد و لخته سازی
انعقاد و لخته سازی یک فرآیند فیزیکی-شیمیایی است که توسط روش های متفاوتی می توان به پارامترهای بهینه در آن رسید که یکی از این راه های ساده اما زمان بر و البته نه چندان دقیق آن آزمایش جار می باشد. در این آزمایش میزان ماده ی منعقد کننده، کارامدی و زمان ماند مناسب آن برآورد می شود.
? آزمایش جار
برای تعیین میزان ماده منعقد کننده لازم و همچنین pH بهینه برای عمل انعقاد، از آزمایش جار استفاده می شود. دستگاه جار از ? بشر تهیه شده است که از نمونه مورد نظر بطور مساوی در تمام بشرها ریخته، pH را به ترتیب ?، ?، ?، ?، ??، ?? در نظر می گیریم. به هر بشر به مقدار مساوی از منعقد کننده و کمک منعقد کننده مورد نظر ریخته می شود و در دمای معین به مدت ?? دقیقه بشرها هم زده می شود.
بعد از این مدت، آب هر یک را به استوانه های مدرج انتقال داده، منتظر ته نشین شدن آنها می مانیم. بهترین جواب بیشترین رسوب تشکیل شده و زلالترین محلول رویی می باشد. با این ترتیب گستره pH بهینه معلوم می شود. ( جوهیر و همکارانش۴۵،۲۰۰۹)

۱-۴- پلیمر
۱-۴-۱- آشنایی با پلیمر ها
پلیمر از دو واژه یونانی ” پلی ” به معنی بسیار و ” مر ” به معنی جزء و بخش تشکیل شده است. کلمه ” ماکرو مولکول ” مترادف ” پلیمر ” است و معادل فارسی آن بسپار می باشد.
بَسپار یا همان پلیمر، ماده‌ای شامل مولکول‌های بزرگی است که از به هم پیوستن واحدهای کوچک تکرار شونده که تکپار یا مونومرنامیده می‌شود، ساخته شده است.
تعداد واحدهای تکرارشونده در یک مولکول بزرگ درجه بسپارش یا درجه پلیمریزاسیون نامیده می‌شود. بسپارهایی که فقط از یک نوع واحد تکرار شونده تشکیل شده‌اند، جوربسپار یا همو پلیمر و آنهایی که از چند نوع واحد تکرارشونده تشکیل شده‌اند، هم بسپار یا کوپلیمر نامیده می‌شوند. گاهی لفظ ترپلیمر نیز برای محصولات حاصل از بسپارش سه تک‌پار به کار می‌رود.
بسپارها به دو دسته بسپارهای طبیعی و بسپارهای مصنوعی تقسیم می‌شوند. البته بسپارها را به روش های مختلف دیگری نیز دسته بندی نیز می‌کنند.
تقسیم بندی پلیمرها از نظر منشا تولید :
الف ) طبیعی : پلی ساکاریدها، کائوچوی مصنوعی، استات سلولز،…)
ب ) مصنوعی : پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی استایرن،….)
دسته بندی زیر بر اساس ساختار بسپار انجام شده است :
الف ) خطی : Linear
ب ) شاخه دار : Brached
ج ) پلیمرهای پل دار Crosslinked
همچنین بسپارها از نظر اثر پذیری در برابر حرارت به دو دسته گرمانرم ‌ها (ترموپلاستیک‌ها ) و گرماسختها (ترموست‌ها) تقسیم می‌شوند.
گرمانرم ها، پلیمرهایی هستند که در اثر گرم کردن ذوب می‌شوند در حالی که گرماسخت ها، بسپارهایی هستند که در اثر گرما ذوب نمی‌شوند بلکه در دماهای بسیار بالا به صورت برگشت ناپذیری تجزیه می‌شوند.
انواع پلیمرها از نظر شکل کاربرد :
الف ) گرانول و اجسام جامد
ب ) رزینهای دارای ویسکوزیته بالا – محلول (رنگ)
ج) الیاف
د ) اسفنج
لازم به ذکر است که وادی پلیمرها بسیار گسترده و شاخ و برگ دار می باشد و تفسیر کلی آن، از بررسی انواع مختلف پلیمر و واکنش های ساختش گرفته تا بحث پارامترهای تخصصی، خود به تنهایی نیازمند یک کار تحقیقی و پژوهشی جداگانه می باشد و از نظر پویایی ازجمله علومی می باشد که دائما در حال تکامل و به روزرسانی می باشد.
از لحاظ کارایی و خدمت به زندگی بشر نیز، همین اندازه کافی است که بدانیم، پلیمرها ازجمله ی مواد ضروری برای بسیاری از صنایع از جمله : چسب ها (adhesives )، مصالح ساختمانی، کاغذ، لباس، الیاف، پوشش ها، پلاستیک ها، سرامیک، بتون، کریستال مایع، مقاومت های نوری و… هستند. و همچنین در علومی همچون : تغذیه، مهندسی، بیولوژی، داروسازی، کامپیوتر، اکتشافات فضایی، بهداشت و محیط زیست و… اهمیت دارد.
ما در ادامه تنها به صورت گذرا به بررسی کاربرد پلیمرها در صنعت حفاری و همچنین نقش آنها در راستای خدمت به محیط زیست اشاره ای خواهیم کرد. (کلارک و همکارانش۴۶،۱۹۷۶)

۱-۴-۲- کاربردهای پلیمرها در صنعت حفاری
۱-۴-۲-۱- کاربرد پلیمرهایی مثل پلی آکریل آمید در سیالات حفاری :
پلیمر آکریل آمید با نام تجاری PHPA معرف رشته های پلیمر زنجیره ای است که بخشی از آنها آبکافت شده اند. این پلیمر یکی از جدیدترین افزایه های سیال حفاری می باشد.
کاربرد این ماده به واسطه احاطه کردن کنده های حفاری رسی، جلوگیری از پخش شدن رس در سیال و همچنین پایدار سازی شیل موجود در چاه ها روز به روز بیشتر شده است. با توجه به محدوده وسیع کاربرد PHPA، می توان از این پلیمر در سیالات با پایه آب شیرین، آب شور و آب دریا و همچنین جهت انجام عملیات های گوناگون حفاری استفاده کرد.
این پلیمر دارای قطب های لیگاندی منفی است که در صورت پخش شدن در گل حفاری به قطب های مثبت رس های واقع در سازند شیل متصل شده و آنها را در برابر نفوذ آب و ریزش مصون می دارد. با وجود خواص گفته شده، این افزایه باعث افزایش گرانروی گل حفاری شده و در دمای زیاد چاه مقاومت لازم را دارد. (گوئررو و همکارانش۴۷،۲۰۰۶)

۱-۴-۲-۲- تولید سیال پلیمری برای جایگزینی سیال روغنی در صنعت حفاری
سیال‌های روغنی پایه گازوئیلی هستند، از این‌رو برای تامین گازوئیل هزینه‌ بالایی پرداخت می‌شود. در بررسی‌های اخیر هزینه حفاری ۸۰۰ تا ۹۰۰ متر از یک لایه شیلی با استفاده از سیال روغنی حدود ۴۰۰ میلیون تومان برآورد شده است، البته در شرایط فعلی این رقم تا حد زیادی افزایش یافته است به این ترتیب جایگزینی آن با سیال پلیمری می‌تواند صرفه‌جویی بسیاری به همراه داشته باشد.
همچنین سازگاری بالا با محیط زیست و کاهش زمان انتظار در عملیات حفاری از دیگر مزیت‌های جایگزینی سیال پلیمری با سیال روغنی می باشد.

۱-۴-۲-۳- شیرین سازی گازها با غشاهای پلیمری
توسعه روش ها و فناوری های جدید برای حذف کربن دی اکسید با کاربردهای متفاوت از قبیل خالص سازی گاز سنتزی، شیرین سازی گاز طبیعی و جداسازی گازهای گلخانه ای سهم قابل توجهی از پژوهش های انجام شده در زمینه ساخت غشاهای پلیمری را به خود اختصاص داده است.

۱-۴-۲-۴- دیگر کاربردهای پلیمرها در صنعت حفاری و پالایش نفت
* استفاده از افزایه های پلمری نانومتری مانند پلی آکریل آمید نانو بهبود یافته جهت جداسازی فازهای آلی جامد-مایع در پسماند سیال حفاری برای از بین بردن آلایندگی این پسماندها و سازگار کردن آنها با محیط زیست و همچنین بهبود خواص رئولوژیکی گل حفاری.
* کامپوزیت و نانو کامپوزیت های پلیمری
* جاذب های پلیمری
* ساخت و فرمولاسیون افزایه های پلیمری در سیال و سیمان حفاری
* ساخت و فرمولاسیون ژل پلیمرهای نوین جهت کاربرد در کاهش تولید آب ناخاسته از مخازن نفتی/گازی
* سامانه های پلیمری جهت ازدیاد برداشت نفت. (بیوتلر و همکارانش۴۸،۲۰۱۳)

۱-۴-۳- کارایی پلیمرها در تصفیه و انعقاد سازی
با توجه به محدود بودن دامنه ی فعالیت منعقد کننده های اصلی و به منظور بالا بردن راندمان فرآیند و کاهش قابل ملاحظه ی کدورت، پلیمرهای پلی آکریل آمید بعنوان کمک منعقد کننده یا منعقد کننده مستقل استفاده می گردند.
پلیمرهای منعقد کننده، ترکیباتی پلیمری با وزن ملکولی بالا، بر پایه پلی آکریل آمید، محلول در آب هستند که بطور وسیعی بعنوان منعقد کننده، به منظور افزایش سرعت ته نشینی مواد جامد معلق و کلوئیدها و همچنین جهت رنگ بری در فرآیندهای تصفیه و تولید مایعات بکار برده می شوند. (وانگ و تانگ۴۹،۲۰۱۰)

۱-۴-۳-۱- کاربرد پلی الکترولیت ها
پلی الکترولیتها با افزایش سرعت ته نشینی مواد معلق، افزایش ابعادی و تراکم راندمان فیلتراسیون و جداسازی را افزایش داده و باعث ارتقاء کیفیت فرآیند و کاهش قابل ملاحظه کدورت نهایی می شوند.
برخی کاربردهای این دسته از مواد عبارت است از:
• کمک منعقد کننده در فرآیند زلال سازی آب خام جهت تولید آب آشامیدنی و صنعتی
• منعقد سازی جامدات معلق و کلوئیدها در فرآیندهای تغلیظ مایعات
• جداسازی جامدات و ترکیبات آلی در آب برگشتی سیستمهای تبرید و حرارتی
• جداسازی جامدات، روغن و گریس و اکسیدهای نامحلول در تصفیه آب برگشتی از بخش نورد در صنعت فولاد
• حذف رنگ، مواد جامد معلق و کلوئیدها در صنایع تولید محصولات پتروشیمی
• منعقد کننده در سیستمهای تصفیه پساب های صنعتی و بهداشتی. (گاوو و همکارانش۵۰،۲۰۱۲)
۱-۴-۳-۲- مکانیسم انعقاد توسط این دسته از پلیمرها
گروه های فعال پلیمر در محیط آبی، پیوند قوی با کلوئیدهای معلق یا ذرات بسیار ریز ایجاد می نمایند.
در پلیمرهای نانیونیک، فعل و انفعال بین پلیمر و ذرات معلق، وابستگی به باندهای هیدروژن آنها داشته و فعالیت پلیمرهای باردار) کاتیونیک و آنیونیک( وابسته به برخوردهای الکترواستاتیک و تبادل بار بین ذرات معلق و پلیمر و ناپایداری خصوصیت سطح ذرات می باشد.
ناپایداری خواص سطح ذرات و منعقد شدن بخش اعظم یک دسته از ذرات معلق، باعث تشکیل توده شده که پس از ته نشینی براحتی قابل جداسازی می باشند.
اثر بهینه پلیمرها بر روی ذرات با اندازه گیری توانایی تاثیر پلیمر بر روی ذره قابل تخمین است.این توانایی به دو عامل بستگی دارد.
۱) نوع وخواص سطح ذرات
۲) کیفیت آب : قدرت هدایت الکتریکی، سختی و عوامل کاهش دهنده کشش سطحی آب، pH.

۱-۴-۳-۳- انتخاب نوع و مقدار پلی الکترولیت مناسب:
آب خام و پساب در فصول مختلف، بسته به تغییرات شرایط آب و هوایی منطقه و فرآیند تولید و نقطه برداشت آب، تغییر کیفیت خواهد داشت، لذا ماهیت ذرات معلق و کلوئیدها نیز متغییر خواهد بود. بهترین و ساده ترین روش برای انتخاب یک پلی الکترولیت مناسب، همان انجام آزمایش جار تست و سایر تستهای مشابه می باشد.
مقدار مصرف – آماده سازی محلول:
دوز مصرف بستگی به اندازه کدورت، ماهیت کدورت و نوع پلیمر دارد و اندازه دوز مصرف توسط آزمایش جار تست قابل اندازه گیری است.
آزمایش جارتست بهترین روش تعیین اندازه مصرف می باشد لیکن باید همواره

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید