تعریف فاضلاب روغنی
فاضلاب روغنی به فاضلاب حاوی لیپیدها (اسیدهای چرب ، صابون ، چربی ، موم و غیره) و روغنهای مختلف (روغن های معدنی ، روغن حیوانات و گیاه) اشاره دارد. خصوصیات فاضلاب روغنی COD و BOD بالا ، بوی و رنگ خاصی است ، قابل اشتعال ، آسان برای اکسیداسیون و تجزیه ، به طور کلی سبک تر از آب و حل آن در آب دشوار است. فاضلاب روغنی یک فاضلاب صنعتی در مقیاس بزرگ و گسترده است که دارای آسیب جدی است. آلودگی آن عمدتاً در جنبه های زیر آشکار می شود:
1. وخیم شدن کیفیت آب و آسیب به منابع آبزی ؛
2. آسیب به سلامت انسان ؛
3. آلودگی جو ؛
4. بر تولید محصول تأثیر می گذارد.
5. بر چشم انداز طبیعی تأثیر می گذارد.
6. بر روی منابع آب طبیعی تمیز تأثیر می گذارد.
با توجه به ماهیت آلاینده فاضلاب روغنی ، کشور من تصریح می کند که حداکثر غلظت تخلیه مجاز فاضلاب روغنی 1mg/l است.
شکل وجود روغن در آب
1. روغن معلق: اندازه ذرات بیشتر از یا مساوی با 100μm ، می تواند پس از ایستادن به سرعت شناور شود و به عنوان یک فیلم روغن فاز مداوم روی سطح آب شناور شود.
2. روغن پراکنده: اندازه ذرات {1}} میکرومتر است ، در مخزن آب معلق و پراکنده می شود و می تواند در قطرات روغن بزرگتر متراکم شود و پس از ایستادن به مدت کافی یا تحت عمل نیروی خارجی ، به سطح آب شناور شود ، یا ممکن است بیشتر شود و به روغن امولسیون تبدیل شود.
3. روغن امولسیون شده: اندازه ذرات {1}}}. 1-10 μm (قطرات روغن بسیار ریز) ، به دلیل تأثیر سورفاکتانت ها در رابط روغن-آب ، به طور پایدار در آب به شکل آب در آب پراکنده می شود و دستیابی به جداسازی آب روغن دشوار است.
به طور کلی فاضلاب روغنی ، سه نوع روغن فوق ممکن است همه وجود نداشته باشد ، اما در صنایع نماینده مانند فاضلاب برقی ، همه آنها وجود دارند ، و غلظت روغن به طور کلی {0} mg mg/l است که از این تعداد روغن امولسیون شده بیشترین نسبت را تشکیل می دهد.
برای تصفیه فاضلاب روغنی ، 10 روش متداول وجود دارد:
1. روش جداسازی رسوب
روش جداسازی رسوب از اختلاف چگالی بین فازهای روغن و آب و غیرقابل تحمل روغن و آب برای جداسازی استفاده می کند ، که متعلق به درمان اولیه است. جداسازی رسوب در جداکننده روغن انجام می شود و انواع مشترک شامل جریان افقی ، صفحه موازی ، صفحه راه راه و غیره است. طراحی جداکننده روغن جریان افقی عمدتاً بر اساس فرمول استوکس است که از آن حداقل قطر قطره روغن که می تواند توسط جداکننده روغن با یک سطح خاص از بین برود می تواند بدست آید. وضعیت جریان آب جداکننده روغن نیز تأثیر زیادی در ظرفیت و اثر حذف روغن دارد. بهترین حالت جریان آب حالت جریان چند لایه است که منجر به افزایش قطرات روغن و رسوب فاز جامد می شود.
2. روش گرانول درشت
جداسازی با استفاده از میل مختلف روغن و آب به مواد انعقاد انجام می شود.
هنگامی که فاضلاب روغنی از مواد گرانول درشت عبور می کند ، قطرات روغن ریز موجود در آن به ذرات روغن بزرگتر آگلومره می شوند و از این طریق سرعت شناور را افزایش می دهند که متعلق به درمان ثانویه است.
روش گرانول درشت پر کردن مواد در دستگاه گرانول درشت است و روغن پراکنده در فاضلاب می تواند هنگام عبور از آن برداشته شود. نکته اصلی این فناوری ، ماده گرانول درشت است و شکل مواد به طور عمده فیبر و گرانول است. مواد آبگریز معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند ، گروههای اسیدی (گروههای اسید سولفونیک ، گروههای اسید فسفریک و غیره) و نمکهای وارد شده به الیاف مانند پلی آمید ، الکل پلی وینیل و وینیلون هستند. مواد لیپوفیلیک به طور عمده شامل توپ های موم ، کره پلی الیفین یا پلی استایرن یا کف ، فوم های پلی اورتان و غیره هستند. برخی از محققان معتقدند که زاویه تماس بهتر از 7 درجه است.
اثر حذف روغن و امکان سنجی فرآیند با تغییر در توزیع اندازه ذرات قطرات روغن قبل و بعد از گرانول درشت فاضلاب تعیین می شود. شاخص های اصلی ارزیابی میزان حذف روغن و میزان روغن در پساب است.
روش گرانول درشت نیازی به معرفهای شیمیایی خارجی ، آلودگی ثانویه ، ردپای تجهیزات کوچک و هزینه های پایین زیرساخت ندارد.
با این حال ، این روش برای تصفیه فاضلاب روغنی به غلظت ورودی کم نیاز دارد. بنابراین ، فاضلاب روغنی قبل از ورود به تجهیزات باید تحت تصفیه قرار گیرد ، در غیر این صورت غلظت روغن پساب زیاد است (به طور کلی بالاتر از 10 میلی گرم در لیتر) و اغلب درمان عمیق مورد نیاز است.
3 روش تصفیه
با استفاده از رهگیری و برخورد اینرسی ، غربالگری ، چسبندگی سطح ، تجمع و سایر مکانیسم های بستر فیلتر متوسط دانه ، روغن موجود در آب برداشته می شود ، که به طور کلی برای درمان ثانویه یا درمان عمیق استفاده می شود. مواد فیلتر متوسط دانه ای متداول شامل شن و ماسه کوارتز ، آنتراسیت ، فیبر شیشه ای ، پلیمر مولکولی بالا و غیره است.
فاضلاب روغنی یک کارخانه لوکوموتیو ابتدا با روغن ، انعقاد و رسوب از هم جدا می شود و سپس فیلتر می شود. شاخص های این پساب استانداردهای انتشار را رعایت می کنند و میزان حذف روغن می تواند به 95 ٪ برسد که می تواند در کارگاه های تولید مربوطه کاملاً مورد استفاده قرار گیرد.
روش تصفیه دارای تجهیزات ساده ، بهره برداری مناسب و هزینه سرمایه گذاری کم است. با این حال ، با افزایش زمان کار ، افت فشار به تدریج افزایش می یابد و برای اطمینان از عملکرد عادی ، به طور مکرر به شستشوی پشت نیاز است.
4. روش جداسازی غشای
روش جداسازی غشای یک فناوری جدایی است که توسط S.Sourirajan پیشگام شده و در 20 سال گذشته به سرعت توسعه یافته است.
روش جداسازی غشای با استفاده از غشای متخلخل به عنوان رسانه جداگانه برای رهگیری روغن و سورفاکتانتها در فاضلاب روغنی ، فاضلاب روغنی را تصفیه می کند و اجازه می دهد تا مولکول های آب از آن عبور کنند ، تا به هدف جداسازی آب برسد. کلید فناوری جداسازی غشای انتخاب غشاها و اجزای آن است.
مواد غشایی را می توان به غشای پلیمری و غشاهای معدنی تقسیم کرد. غشای پلیمری رایج شامل غشای سلولز استات ، غشاهای پلی سولفون ، غشاهای پلی پروپیلن ، غشاهای فلوراید پلی وینیلیدن و غیره. مواد غشای معدنی رایج شامل آلومینا ، اکسید زیرکونیوم ، اکسید تیتانیوم و غیره است. با توجه به اندازه منافذ ، می توان آن را به میکروفیلتراسیون ، اولترافیلتراسیون ، اسمز معکوس و غیره تقسیم کرد. این مناسب ترین برای فاضلاب روغنی با نیازهای تخلیه زیاد و حجم درمان کوچک است.
5 روش شناور
روش شناور از قطرات روغن برای چسبیدن به میکروب های موجود در آب برای افزایش شناور و شناور برای جداسازی استفاده می کند. این ماده عمدتاً برای درمان روغن پراکنده ، روغن امولسیون شده و مواد جامد معلق در فاضلاب روغنی استفاده می شود که با جداسازی گرانش و شناور طبیعی از بین بردن آنها دشوار است (باید فلوکولانتهای معدنی یا آلی اضافه شوند).
از آنجا که میکروب های هوا از مولکول های غیر قطبی تشکیل شده اند ، می توانند با روغن مبتنی بر آب ترکیب شوند و با قطرات روغن بالا بروند. سرعت شناور تقریباً هزار بار می تواند افزایش یابد ، بنابراین راندمان جداسازی آب روغن بسیار زیاد است. با توجه به روشهای مختلف تولید حباب ، می توان آن را به شناور هوای محلول تحت فشار ، شناور پروانه و شناور هوادهی تقسیم کرد.
به منظور بهبود اثر شناور ، می توان فلوکولانت های پلیمری معدنی یا آلی را به فاضلاب اضافه کرد ، که این روش شناور لخته سازی است و تأثیر جداسازی آب روغن بیشتر بهبود می یابد. در حال حاضر ، این روش به طور گسترده ای در تصفیه فاضلاب میدان نفتی ، فاضلاب پتروشیمی ، فاضلاب تولید روغن مواد غذایی و غیره مورد استفاده قرار گرفته است و این روند نسبتاً بالغ است.
6. روش جذب
روش جذب از جاذب های جامد متخلخل برای جذب روغن حل شده و سایر مواد آلی محلول در فاضلاب روغنی روی سطح استفاده می کند. جاذب های مورد استفاده معمولاً شامل کربن فعال شده هستند که نه تنها خاصیت جذب خوبی برای روغن دارد ، بلکه می تواند به طور موثری مواد آلی دیگر را در فاضلاب همزمان جذب کند ، اما ظرفیت جذب محدود است (به طور کلی {{0} mg/g برای روغن) ، و هزینه زیاد است و بازسازی آن دشوار است ، که محدودیت کاربرد آن است.
پس از درمان با روش جذب ، میزان روغن پساب می تواند زیر 5 میلی گرم در لیتر باشد ، بنابراین روش جذب به طور کلی فقط برای تصفیه عمیق فاضلاب روغنی استفاده می شود. Xu Genliang و دیگران با فاضلاب روغنی از حیاط حمل و نقل تصفیه می کردند و میزان روغن پساب زیر 5 میلی گرم در لیتر بود و بیشتر آنها زیر 1 میلی گرم در لیتر بودند. جاذب های مورد استفاده به راحتی مواد اولیه مانند بنتونیت اصلاح شده ، زغال سنگ سولفون شده ، کربن فعال شده با زباله ، کک خرد شده ، فیبر آلی و غیره در دسترس هستند.
7. روش انعقادی
روش انعقاد این است که بخش خاصی از فلوکولانت ها را به فاضلاب اضافه کنید تا فلوس های لیپوفیلی در فاضلاب تولید کنند ، به طوری که قطرات میکرو آب و روغن روی آنها جذب می شوند و سپس روغن با رسوب یا شناور برداشته می شود.
فلوکولانتهای معدنی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند شامل سولفات آلومینیوم ، سولفات آهنی ، کلرید آهن ، کلرید پلی آلومینیوم ، کلرید پلی آلومینیوم و فلوکولانتهای آلی مانند پلی آکریل آمید و آکریلامید است. مقدار pH فلوکالانتهای مختلف دارای محدوده های مختلف است.
به منظور تقویت اثر لخته سازی ، دو فلوکالانت اغلب در ترکیب استفاده می شود. این روش دارای دوز زیادی و مقدار زیادی تخلیه سرباره است. این مناسب برای تصفیه مقادیر زیادی فاضلاب و روغن امولسیون یا سایر مواد معلق ریز با مقدار روغن کم است.
8. روش نمک زدایی
روش نمک زدن اضافه کردن الکترولیتهای نمکی معدنی به فاضلاب است. الکترولیت تمام کاتیونها را در لایه انتشار قطرات روغن به لایه جذب سوق می دهد و باعث می شود لایه برقی دوتایی از بین برود. قطرات روغن خنثی می شوند و جذابیت بین قطرات روغن ترمیم می شود و با یکدیگر جمع می شوند و به این ترتیب به هدف دموکولسیون می رسند.
الکترولیتهای معمولاً مورد استفاده نمک کلسیم ، منیزیم و آلومینیوم هستند که هم می توانند بار را خنثی کنند و هم خصوصیات سورفکتانت را تبدیل کنند و در نتیجه اثر درمانی را بهبود بخشند. روش نمک زدایی به طور کلی از مقدار نمک 1 ٪ {3}} ٪ استفاده می کند. پس از روش نمک زدایی ، میزان روغن موجود در پساب به طور کلی از 10 میلی گرم در لیتر است. با این حال ، این روش دارای سرعت تجمع آهسته ، یک رسوب طولانی و زمان جداسازی ، یک ردپای تجهیزات بزرگ و اثر درمانی ضعیف بر امولسیون های حاوی روغن تثبیت شده توسط سورفاکتانت ها است.
9. الکترولیز
الکترولیز شامل جذب انعقاد الکترولیتی و شناور الکترولیتیک است. جذب انعقاد الکترولیتی استفاده از الکترودهای محلول در فاضلاب روغن امولسیون الکترولیز است. یونهای فلزی از آند محلول (آهن یا آل) حل می شوند ، و یونهای فلزی برای تولید جذب هیدروکسید ، انعقاد روغن امولسیون شده و روغن حل شده ، تحت هیدرولیز قرار می گیرند.
این روش عمدتاً برای درمان ثانویه مایع روغن کاری خنک کننده پس از لخته سازی شیمیایی در صنعت ماشینکاری مناسب است. روش جذب انعقادی الکترولیتی مزایای ردپای کوچک ، عملکرد ساده ، اثر درمانی خوب و مقدار نسبتاً کمی از سکو را دارد ، اما دارای مضرات مصرف بزرگ فلز آند ، مقدار زیادی نمک به عنوان عوامل کمکی ، مصرف انرژی زیاد و هزینه های عملیاتی بالا است. علاوه بر این ، اگرچه مطالعات زیادی در مورد مشکل انفعال آند موجود وجود دارد ، اما اساساً حل نشده است.
10. روش بیوشیمیایی
روش بیوشیمیایی در از بین بردن روغن حل شده در آب بسیار مؤثر است ، اما نمی تواند روغن پراکنده و روغن معلق را از بین ببرد. هنگامی که دو روغن اخیر وارد سیستم می شوند ، تأثیر زیادی در کل سیستم بیوشیمیایی خواهد داشت. بنابراین ، هنگام استفاده از روش بیوشیمیایی برای تصفیه فاضلاب روغنی ، لازم است یک کار خوب از پیش درمانی انجام داده و روغن معلق و روغن پراکنده را در آب بردارید.