انواع روش های شناور سازی در تصفیه فاضلاب صنعتی
شناور سازی چیست؟
به عملیات جداسازی ذرات جامد یا مایع از بک فاز مایع شناور سازی در تصفیه فاضلاب صنعتی می گویند.
موادی مانند روغنهای امولسیونی و مواد آلی که قابل شناور هستند نسبت به مواد قابل ته نشینی که هر دو در طراحی تجهیزات تصفیه مقدماتی از اهمیت بیشتری
برخوردار است.
از تجهیزات جداسازی آب – روغن، بجای تانکهای ته نشینی اولیه در پالایشگاها ، واحدهای شیمیایی و سایر کارگاه های صنعتی نیز استفاده می شود.
مزیت شناور سازی نسبت به ته نشینی این است که ، ذراتی که خیلی کوچک یا سبک می باشند و به آرامی ته نشین می شوند می توان به طور کامل و با زمان کمتر
حذف کرد.
در صورت شناور شدن ذرات در سطح ، باید آن ها را از طریق کف روبی جمع آوری نمود.
روش های شناورسازی در تصفیه فاضلاب صنعتی با تاکید بر روش DAF:
شناورسازی ثقلی (Gravity separators)
جهت زدودن و حذف روغن ، گریس و نفت به صورت آزاد و غیر امولسیون از جداکننده های ثقلی استفاده می شود.
از نظر تئوری ، فرآیند جداسازی در جدا کننده های ثقلی بوسیله قانون استوکس در غیاب جریان توربولانسی و جریانهای گردشی پیش بینی می شود.
در این صورت در عمل ، راندمان جدا کننده ثقلی بستگی به طراحی دقیق هیدرولیک جدا کننده و زمان ماند پساب دارد.
انواع جدا کننده های ثقلی در تصفیه فاضلاب صنعتی :
- API: American Petroleum Institute
- CPI: Corrugatted Plate Interceptors
جدا کننده API
از این سیستم در جهت جدا کردن روغن از آب استفاده می شود که زیر نظر استانداردهای API طراحی شده است.
از این سیستم می توان در تصفیه خانه ها و بسیاری از واحدهای صنعتی استفاده نمود.
استانداردهایی برای طراحی مخازن دایره ای و مستطیلی وجود دارد.
در عمل واحدهای مستطیل شکل سازگاری بیشتر و به میزان وسیعتری به کار می رود.
این واحد ها به طور محافظه کارانه ای طراحی می شوند.
در این واحد ها به وسیله جدا کننده ها می توان روغن و چربی، ذرات جامد مثل پیچ و مهره، ورقه های پلاستیکی، قطعات بزرگتر فلزی و غیره که غالباً در فاضلاب روها
ملاحظه می شوند را حذف کرد.
در این نوع جدا کننده ها به لجن روبهای قویتری نیاز داریم.
براساس اختلاف دانسیته طراحی انواع مختلف جدا کننده های آب- روغن استوار می باشد.
قابلیت و توانایی جدا کننده در بهتر کردن عملکرد جداسازی روغن از پساب، وابسته به عوامل متعددی است که عبارتند از:
- نوع و حالت روغن و چربی در جریان پساب
- خواص جریان حاصل
- طراحی و اندازه واحد و زمان ماند پساب
رابطه اصلی حذف روغن مانند واحدهای ته نشینی به قرار زیر است:
واحدهای این فرمول :
- Vr= سرعت صعود (برحسبm/Sec)،
- Pw= دانسیته آب(kg/m3)
- Po= دانسیته روغن(kg/m3)
- U= ویسکوزیته دینامیکی یا مطلق آب(N.S/m2)
- d= قطر ذرات (برحسبm)
- g= ثابت ثقل (9/81 m/Sec2)
برای همه ی جدا کننده های ثقلی روغن از آب می توان از این رابطه نیز استفاده نمود.
فرمول بالا مثل ته نشینی قانون استوکس بوده و برای اعداد رینولدز کمتر از یک صادق است.
این فرمول فقط برای روغن آزاد استفاده می شود و برای روغن امولسیونی قابل استفاده نمی باشد.
این جدا کننده ها برای روغن های آزاد استفاده می شوند و جهت حذف و کاهش روغن های امولسیون مورد استفاده قرار نمی گیرند.
قطر ذرات روغن برای حذف روغن 150 میکرون می باشد.
مقطع یک واحد جدا کننده API شامل واحد های زیر است:
1– ورودی پساب
2- سیستم جمع کننده روغن و لجن
3- خروجی پساب
4-Skimmer سطحی
5- خروجی لجن
جداکننده CPI
برای کاهش هزینه ساخت و نگهداری ، این واحد ها فقط نیاز به 15 تا 20 درصد از فضای مورد نیاز یک جدا کننده API را دارند.
واحد های این جدا کننده از مجموعه ای از صفحات موجدار تشکیل می شود که با زاویه 45 تا 60 درجه در داخل مخزن قرار می گیرند.
بری آسان تر شدن حرکت ذرات جامد از روی صفحات به سمت پایین و جمع آوری آن ها در کف مخزن باید این صفحات با زاویه 60 درجه قرار بگیرند.
مزایای API نسبت به CPI
- بالا بردن راندمان جداسازی مواد روغنی و لجن از پساب
- ایجاد جریان آرام (Laminar) بین صفحات
- کاهش قابل توجه فاصله و مسافتی که ذرات روغن باید طی کنند تا به سطح برسند(حداکثر یک اینچ)
- تحت تأثیر قرار نگرفتن توزیع جریان در داخل جدا کننده به وسیله وزش باد
- تخلیه آسان لجن و مواد ته نشین شده در جدا کننده
- کاهش چشمگیر هزینه ساخت جدا کننده بخصوص در مواردی که نیاز به مواد مقاوم در برابر اسید باشد.
این واحد ها به دلیل قابل محافظت بودن نیازی به هیچگونه قطعه متحرک در زیر آب ندارند.
برای جدا سازی آب و روغن واحد های گسترده ای در بسیاری از صنایع به کار می روند.
اما این واحد ها در پالایشگاه ها با استقبال کمتری رو به رو شده اند؛
زیرا این واحد ها قادر به پذیرش و تحمل CPI نسبت به جریان پساب عبوری و بار روغن دارای محدودیتهایی هستند که باعث کاهش CPI نیستند.
این جدا کننده ها دارای محدودیت هایی نسبت به جریان پساب عبوری می باشند که راندمان عملکرد واحد ها را کاهش می دهد.
مقدار جریان گذرنده از واحدهای CPI با مساحت صفحات و حجم واحد متناسب است.
مخازن CPI معمولاً شامل 12 تا 48 صفحه موجدار بوده که بصورت موازی در داخل محفظه نصب می شوند.
فاصله بین هر صفحه بین 0/75 تا 1/5 اینچ می باشد.
جنس این صفحات، با توجه به مشخصات فیزیکی و شیمیایی پساب می تواند فلزی و یا پلاستیکی باشد.
و معمولاً با توجه به پساب از مواد پوشش دهنده مقاوم در برابر خوردگی استفاده می شود.
