Öl und Erdgas gelten weltweit als wertvolle Ressourcen. Die Anzahl der aus diesen beiden Materialien hergestellten Produkte ist beeindruckend und unser Leben wäre ohne sie sehr unterschiedlich. Die Produktion dieser Produkte beginnt mit der Lokalisierung der unterirdischen Rohölquellen. Diese Tiefbrunnenquellen werden dann abgebaut, um die Öl- und Gasmaterialien zu extrahieren. Anschließend werden diese Rohstoffe an Raffinerien geschickt, um in die Petrochemie- und Gasprodukte umgewandelt zu werden, die wir fast täglich verwenden. Daher ist die Aufbereitung und Bewirtschaftung von produziertem Wasser ein wesentlicher Bestandteil der Geschäftstätigkeit von Öl- und Gasunternehmen.

An bestimmten Stellen der Öl- und Gasförderung wird Wasser in gewisser Weise verwendet. Diese besonderen Punkte werden bei der Extraktion und Veredelung berücksichtigt, und jeder von ihnen verbraucht erhebliche Mengen Wasser. Während der Extraktion wird Wasser unter die Ölablagerungen gepumpt, um sie an die Oberfläche zu drücken, obwohl sich in diesen Taschen bereits Wasser befindet. Bei Veredelungsprozessen wird der Großteil des Wassers in Kühltürmen, aber auch in Form von Dampf verwendet.

Gewinnung und Aufbereitung führen zu stark verunreinigtem anfallendem Wasser bzw. Abwasser. Umweltschutzbestimmungen verlangen, dass das Wasser vor der Entsorgung aufbereitet wird, es kann jedoch auch wiederverwendet werden.

Es gibt viele Aufbereitungsmöglichkeiten für anfallendes Wasser und Raffinerieabwasser, um sicherzustellen, dass es sicher genug ist, um eingeleitet oder wiederverwendet zu werden. Jede dieser Methoden kann jedoch für sich genommen kostspielig und möglicherweise ineffizient sein. Daher sind zusätzliche Einheiten und Behandlungen erforderlich, um sicherzustellen, dass die Vorschriften eingehalten werden.

Glücklicherweise hat die Elektrokoagulation (EC) das Potenzial, Öl- und Gasunternehmen eine wirtschaftliche Lösung im Rahmen einer Abwasseraufbereitungs- oder Raffinerieabwasserbehandlungslösung anzubieten.

Der Kürze halber werden wir hier jedoch nur auf die Behandlung und das Management von produziertem Wasser eingehen.

Produzierte Wasserverschmutzungen

Schadstoffe im produzierten Wasser stammen hauptsächlich aus dem Erdöl und Erdgas selbst, dem umgebenden Sediment oder Chemikalien, die dem Wasser während der Extraktionsvorgänge zugesetzt werden. Solche Verunreinigungen umfassen:

• Salzen

• Öl und Fett

• Natürlich vorkommendes radioaktives Material

• Kohlenwasserstoffe

• Mikroorganismen, Bakterien und Viren

• Schwermetalle

• Organische Verbindungen

• Korrosionsschutzmittel, Kalkschutzmittel, Emulsionsschutzmittel usw.

• Härte

• Schwefel oder Schwefelwasserstoff

Warum produziertes Wasser aufbereitet werden muss

Es gibt eine Reihe von Problemen, die aufgrund solcher Schadstoffe in der Umwelt auftreten können. Ölplattformen auf dem Meer sind besonders anfällig für Umweltschäden, da sie sich direkt auf die Lebensräume im Meer auswirken. Produziertes Wasser aus Landbohrungen wird häufig wieder in den Untergrund zurückgeleitet, sodass Schadstoffe die Grundwasserquellen beeinträchtigen können.

Salze zum Beispiel können, obwohl sie möglicherweise keine großen Auswirkungen auf die Lebensräume im Meer haben, das Wachstum der Pflanzen an Land negativ beeinflussen, indem sie ihre Fähigkeit zur Aufnahme von Nährstoffen und Wasser hemmen. Öl und Fett können sowohl bei Süßwasser- als auch bei Salzwasserpflanzen zu ähnlichen Ergebnissen führen und gleichzeitig die Haare und Federn von Säugetieren und Vögeln beschichten. Dadurch sind diese Tiere anfällig für Überhitzung und Unterkühlung.

Fische können gehemmte Wachstumsraten erfahren und ihre Eier können ausgelöscht werden. Kohlenwasserstoffe sind bekannte Karzinogene und haben zahlreiche gesundheitliche Auswirkungen auf das Leben von Pflanzen und Tieren. Bakterien und Viren verbreiten Krankheiten und Schwermetalle sind in ausreichend hohen Dosen toxisch.

Warum EC eine wirtschaftliche Wahl für die Aufbereitung von Brauchwasser ist

Die Elektrokoagulation hat in vielen Branchen für ihre effiziente und kostengünstige Behandlung von Abwässern Anerkennung gefunden. Vor allem die Öl- und Gasindustrie ist dafür ein Paradebeispiel. EC hat viele Eigenschaften, die es zu einer wirtschaftlichen Lösung für Öl- und Gasunternehmen machen, die ihre Kapital- und Betriebskosten senken und gleichzeitig die Effizienz ihrer Förderung steigern möchten.

EC ist eine sehr vielseitige Technologie. Es hat das Potenzial, mehrere verschiedene Behandlungen gleichzeitig mit mittelschweren Ergebnissen durchzuführen. Es kann auch für eine von vielen möglichen Verunreinigungen optimiert werden, um eine maximale Wirkung zu erzielen. Es wurden zahlreiche Studien durchgeführt, die die Fähigkeit von EC bestätigen, Verunreinigungen wie emulgierte Öle, Bakterien, organische und anorganische Chemikalien, Schwermetalle, Schwefelwasserstoff und andere zu entfernen oder zu reduzieren.

Obwohl EC eine konsistente Leistungsaufnahme verwendet, kann diese Leistungsaufnahme bei richtiger Optimierung minimiert werden, wodurch der Prozess weniger Energie verbraucht als andere Behandlungsoptionen, was zu niedrigeren Betriebskosten beiträgt.

Elektrokoagulationseinheiten sind nicht komplex und erfordern nicht viel Material für die Installation oder den Betrieb, und die benötigten Materialien sind relativ kostengünstig und leicht zu beschaffen. Die Elektroden bestehen beispielsweise typischerweise aus Aluminium oder Eisen, die typischerweise leicht verfügbar sind.

Auch diese Einheiten sind einfach zu bedienen und die Betriebs- und Wartungskosten sind ebenfalls relativ niedrig. Die meisten Einstellungen bei diesen Systemen beziehen sich auf den pH-Wert und den Strom, und diese können automatisch mit einem SPS-Setup vorgenommen werden. Die Wartung besteht in der Regel aus einer SPS-gesteuerten Übertragung von Elektrodenionen, einer gelegentlichen CIP-Reinigung und dem Ersetzen der Elektroden, wenn sie zu korrodiert sind. Die Geschwindigkeit der Elektrodenkorrosion kann jedoch bei ordnungsgemäßer Wartung verlangsamt werden.

Die Entsorgung von Schlamm kann bei anderen Aufbereitungssystemen ein Problem darstellen, aber EC produziert weniger ungiftigen Schlamm. Dies kann die mit der Behandlung oder Entsorgung von Schlamm verbundenen Kosten erheblich senken, um die Umweltvorschriften zu erfüllen.

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