کمینه سازی مصرف آب و تولید پساب در صنایع با استفاده از روش های انتگراسیون فرآیند

صنایع فرآیندی نظیر صنایع پتروشیمی، پالایشگاه ها، صنایع چوب و کاغذ و ... از صنایع عمده مصرف کننده آب هستند که پساب های صنعتی در فرآیند های مختلف آن ها در حجم وسیع تولید می شود. مقررات و استاندارد های مربوط به تخلیه پساب این صنایع به محیط زیست روز به روز شدیدتر شده و برای جلوگیری از مخاطرات زیست محیطی میزان پساب ها و غلظت آلاینده های موجود در آن ها می بایست توسط فرآیندهای مختلف تصفیه تاحد قابل قبول پایین آورده شود. با استفاده از روش های حد اقل سازی مصرف آب ضمن کاهش حجم فاضلاب تولید شده، هزینه های آب مصرفی و واحدهای تصفیه مورد نیاز نیز کاهش می یابد. از جمله این روش ها طراحی شبکه آب مناسب بین فرآیندهای مختلف استفاده کننده از آب است. انتگراسیون فرآیند یکی از این روش ها است که هدف آن پیشگیری از آلودگی در مرحله طراحی است این تکنیک ارتباط فرآیندهای مصرف کننده آب با یکدیگر در یک مجموعه را بررسی کرده و با استفاده از مفاهیم انتقال جرم مصرف کلی اب در واحدها را به حد اقل می رساند. در این پایان نامه پس از بررسی استراتژی های چندگانه پیشگیری از آلودگی، هدف گذاری حداقل مصرف آب و پساب در تکنولوژی پینچ که از ابزارهای مهم انتگراسیون فرآیند در پیشگیری از آلودگی است با استفاده از روش های استفاده مجدد از پساب، احیاء استفاده مجدد و احیاء بازچرخانی بر پایه ترسیم منحنی های مرکب حدی و خط آب تغذیه در نموداری با محورهای غلظت و جرم آلاینده انتقال یافته انجام می شود و سپس شبکه مصرف کننده آب با توجه به مقدار هدف به دست آمده ترسیم می گردد. از آنجائیکه پایه و اساس تکنولوژی پینچ گرافیکی بوده و استفاده از آْن در تعیین مقدار هدف و طراحی شبکه به خصوص در مورد مسائل چند آلاینده دشوار می باشد مساله حداقل سازی مصرف آب و طراحی شبکه با استفاده از روش های ریاضیاتی (برنامه ریزی خطی و غیر خطی) صورت گرفت تا ضمن کاهش زمان محاسبات، دقت محاسبات نیز بالا رود. روش های ذکر شده فوق برای کمینه سازی مصرف آب و تولید پساب در سه فرآیند پالایشگاه نفت به کار گرفته شده ست که نهایتاً منجر به کاهش مصرف آب تازه و تولید پساب ton/hr 133 به ton/hr 9/66 (معادل 50 درصد) می شود.