Egy fémmegmunkáló üzem óránként körülbelül 20 köbméter öblítővizet bocsát ki, amely nagyjából 400 mg/l trampolajat és vágófolyadékot szállít. A szabad olaj perceken belül felúszik a felszínre, ha a víznek csendes helyet biztosítanak. Az emulgeált olaj órákig lóghat ugyanabban a vízben, és továbbra sem emelkedik fel. Ez a különbség, nem a tartály alakja dönti el, hogy az olajvíz-leválasztó működik-e.
Íme tehát a rövid változat: az olajos vízleválasztó nem szűri ki az olajat a vízből. Lelassítja a vizet, elég szélesre teríti, és elegendő időt ad felhajtóerőnek, hogy az olajcseppeket olyan felületre emelje, ahonnan egy szkimmer el tudja őket vinni. A lemezek, terelőlemezek, légbuborékok és vegyszerek mind azért léteznek, hogy megkönnyítsék ezt a munkát.
Felhajtóerő, felület és idő: az elválasztás három karja
Az olaj lebeg, mert könnyebb, mint a víz. A legtöbb ásványolaj, hidraulikafolyadék és gázolaj 0,85 és 0,92 g/cm³ között van, míg a víz 20 Celsius fokos hőmérséklete megközelíti az 1,00 g/cm³-t. A különbség gyakran csak 8-15 százalék, ezért lassú a szétválás, és ezért számít annyira a tartály geometriája.
Egy csepp emelkedési sebességét általában a Stokes-törvénnyel becsülik meg:
v = g (víz sűrűsége – olaj sűrűsége) d 2 / 18 viszkozitás
ahol d a csepp átmérője, a viszkozitás pedig a víz viszkozitása. Két dolog kiemelkedik. Mivel az átmérő négyzetes, a cseppméret megkétszerezése négyszer gyorsabban emelkedik fel. Mivel a viszkozitás benne van a nevezőben, a víz felmelegítése ugyanolyan hatással jár, mint a cseppek nagyobbítása. Bármelyik tényezőt figyelmen kívül hagyó szeparátor a lenyűgözőbb nevű ülepítő tartály.
A bemenettől a kimenetig: az egység egyes szakaszainak feladata
Szinte minden gravitációs szeparátor ugyanazt a sorrendet követi, legyen szó egy finomítóban eltemetett beton API egységről vagy egy műhelypadlón lévő kompakt acélcsomagolásról.
- Bemeneti elosztó vagy terelőlap. Megöli a bejövő cső sebességi fejét, és egyenletesen osztja el az áramlást az egység teljes szélességében. Az egyenetlen eloszlás a rövidzárlat leggyakoribb oka.
- A szemcsék és a szilárd anyagok kihullanak. A homok, a vízkő és a nehéz szilárd anyagok leülepednek az alján található garatban, általában egy V-alakú aknában, leeresztő szeleppel vagy csigával.
- Lemezcsomag vagy egyesítő közeg. A ferde lemezek több tíz centiméterről néhány centiméterre levágják azt a függőleges távolságot, amelyet egy cseppnek meg kell haladnia, és felületet adnak a kis cseppeknek, amelyeken összeolvadhatnak.
- Az olajréteg felhalmozódik. A szabad olaj filmként gyűlik össze, amely nagyjából 25-50 mm-re sűrűsödik, mielőtt egy szkimmercső, egy szalagos szkimmer vagy egy állítható gát eltávolítja.
- Kilépő gát vagy terelőlemez. A víz az olajréteg alulról szívódik fel, és egy gáton távozik, amely beállítja a vízszintet, és ezáltal az olajréteg mélységét az egység belsejében.
A sorrend számít. Ha a bemeneti terelőlemez elszennyeződött, vagy a lemezcsomag el van vakítva, akkor minden alsó szakasz nem megfelelő vízen dolgozik, és a kimeneti gát egyszerűen áthárítja a problémát.
Milyen gyorsan emelkednek valójában az olajcseppek?
A számok nyilvánvalóvá teszik a tervezési logikát. A Stokes-törvényt alkalmazva 80 kg/m³ sűrűségkülönbséggel 20 Celsius fokos vízben egy 150 mikronos csepp, a gravitációs szeparátor klasszikus tervezési alapja, nagyjából 1 mm/s sebességgel emelkedik. Egy méter megtételéhez körülbelül 17 percre van szükség.
Ezért a gravitációs elválasztók hosszúak és sekélyek. Tartsa a cseppeket a felület 20 cm-en belül, és a szükséges tartózkodási idő több tíz percről néhányra csökken. Ez az oka annak is, hogy a lemezcsomagok léteznek: lerövidítheti az emelkedési útvonalat, és vagy zsugoríthatja a tartályt, vagy elkaphat kisebb cseppeket ugyanazon a lábnyomon.
A hőmérséklet a legolcsóbban megváltoztatható változó
A víz viszkozitása meredeken csökken, ahogy felmelegszik. Ez körülbelül 1,79 mPa s 0 fokon, 1,00 20 fokon és nagyjából 0,55 50 fokon. Mivel a viszkozitás a Stokes-törvény nevezőjébe tartozik, egy áramot 20-ról 50 fokra hevítve csaknem megkétszerezi a benne lévő cseppek emelkedési sebességét anélkül, hogy egyetlen lemezt sem változtatna.
Ez az oka annak, hogy a hideg éghajlaton az olajos vizes rendszereket szigetelik vagy fűtik, és ezért ugyanaz az egység gyakran jobban teljesít nyáron, mint télen. Ez egyben figyelmeztetés is. Ha egy üzem másik mosó- vagy tisztítószerre vált át, az emulgeált frakció élesen megugorhat, és a szeparátor úgy fog kinézni, mintha valami mechanikai hiba történt, miközben semmi sem.
A fő elválasztási útvonalak összehasonlítása
A gravitációs elválasztás az olajos víz kezelésének gerince, de ritkán ez a teljes történet. Az alábbi útvonalak azok, amelyeket leggyakrabban egy ürítési pont vagy egy újrafelhasználási lépés előtt találnak meg.
| Útvonal | Hogyan válik el | Cseppek illik | Lábnyom |
|---|---|---|---|
| API gravitációs elválasztó | Hosszú, csendes csatorna tartózkodási idővel | Szabad olaj, főleg 150 µm felett | Nagy |
| CPI / PPI lemezleválasztó | A ferde lemezek lerövidítik az emelkedési utat | Szabad és diszpergált olaj, körülbelül 60-150 µm | Közepes |
| Oldott levegő flotáció | A mikrobuborékok olajat visznek a felszínre | Diszpergált és enyhén emulgeált olaj | Közepes |
| Hidrociklon vagy centrifuga | A nagy g-erő felerősíti a sűrűségkülönbséget | Kis cseppek, de energiaigényesek | Kicsi |
| Kémiai koaguláció plusz flotációs vagy membránpolírozás | A vegyszerek megnagyobbítják a cseppeket, a többit pedig gát veszi fel | Erősen emulgeált és némi oldott olaj | Kompakt |
Vízszintes légúszó gép Az advekciós oldott levegő flotációs gép a szennyvíztisztító iparban általánosan használt szilárd-folyadék elválasztó berendezés. Hatékonyan eltávolíthatja a felfüggesztést... Termék megtekintése → Az oldott levegő flotációját érdemes alaposabban megvizsgálni, mert nem a geometrián, hanem a mechanizmuson változtat. Ahelyett, hogy megvárnák, amíg az olaj magától felemelkedik, mikrobuborékok tapadnak a cseppekhez, és olyan sebességgel emelik fel őket, amelyet a gravitáció önmagában nem képes előállítani. Eltávolítja a diszpergált és enyhén emulgeált olajat, amelyen egy sima gravitációs egység egyenesen áthalad.
Ahol megfelel a vegyszeradagolás
Körülbelül 20 mikron alatt az olajcseppek inkább oldott anyagként viselkednek, mint lebegő olajként. Egy 20 mikronos cseppnek több órára van szüksége ahhoz, hogy egy métert emelkedjen, amit egyetlen praktikus tartály sem tud nyújtani. A válasz a termesztés: a koaguláns semlegesíti a cseppek felületi töltését, a flokkulálószer pedig a semlegesített cseppeket elég nagy pelyhekké építi fel ahhoz, hogy a gravitáció vagy a flotáció eltávolítsa őket.
A kémia csak akkor működik, ha az adagolás következetes. Az olajos víz adagolási sebessége általában tíz és alacsony száz mg/l között mozog, és egy adagolószivattyú, amely 20%-kal elsodródik, vagy elpazarolja a polimert, vagy átengedi az olajat a kimeneten. Ezért alapfelszereltség a keverőkamrával és kalibrált szivattyúkkal ellátott csomagolt adagolórendszerek ipari szennyvízkezelés vonalak, ahol a befolyás változása műszakonként változik.
Integrált adagolóeszköz Csavarprés iszapvíztelenítő gép Termék megtekintése → Mi dönti el, hogy az egység megfelel-e a számoknak
Két azonos rajzra épített elválasztó nagyon eltérően teljesíthet. A gyakorlatban a teljesítményt a változók rövid listája határozza meg:
- Felületi terhelési sebesség, köbméter per négyzetméter per óra. Nyomja felfelé, és a retenciós idő arányosan csökken.
- A bejövő áram hőmérséklete és viszkozitása.
- Cseppméret-eloszlás: szabad, diszpergált vagy emulgeált.
- Turbulencia a bemenetnél, amely újra megtöri a már összenőtt cseppeket.
- Az olajréteg mélysége és stabilitása. A túlfölözött réteg vizet, az alulfölözött pedig olajat visz ki a vízzel.
- Felgyülemlett iszap és szemcsék, amelyek csendesen csökkentik az egység munkatérfogatát.
Csak egy elem a listán az elválasztó mechanikai tulajdonsága. A többi a folyam és az egység működésének tulajdonságai.
Karbantartás és az iszap, amelyet senki sem tervez
Az olajvíz-leválasztó passzív eszköz, ezért csendesen meghibásodik. A szokásos tünetek megjósolhatók:
- Olaj a kimenetben: túl vastag olajréteg, túl hosszú a lefölözési intervallum, vagy a kilépő gát túl alacsonyra van állítva.
- Gyenge elválasztás a tervezett áramlásnál: zárlatos bemeneti terelőlap vagy elszennyeződött lemezcsomag okozta rövidzárlat.
- Tartós szag és felszálló iszaptakaró: a szilárd anyagok gyorsabban felhalmozódnak a garatban, mint ahogy elszívódnak.
- Hirtelen teljesítményvesztés mechanikai változás nélkül: egy új tisztítószer vagy egy folyamatváltás emulgeálta az olajat.
A felszínről kinyert olajnak és a fenékről levett iszapnak egyaránt célt kell adni. Az olajos iszapot általában víztelenítik az ártalmatlanítás vagy a közös feldolgozás előtt, és sok kis üzem itt akad ki, mivel az olajos iszap nagyon eltérően viselkedik, mint a kommunális iszap, és eltakarja a hagyományos víztelenítő berendezéseket.
Csavarprés iszapvíztelenítő gép A spirál típusú szennyvízkeverős víztelenítő gép nemcsak a nagy koncentrációjú iszapot tudja kezelni, hanem az alacsony koncentrációjú szennyvizet is sűríti és vízteleníti. Az alkalmazandó... Termék megtekintése → Elválasztó kiválasztása az adatfolyamhoz
Kezdje a cseppspektrummal, ne az áramlási sebességgel. Ha a patak többnyire szabad olaj a műhely padlójából, a járműmosó tartályból vagy az üzemanyagtartályból, akkor általában egy 60-100 mikronos méretű, lemezes gravitációs szeparátor végzi el a feladatot. Ha emulgeált olajat, megmunkálási hűtőfolyadékot vagy abból előállított vizet szállít olaj- és gázipari műveletek , a gravitáció önmagában nem éri el a kibocsátási határt, és flotációs vagy vegyi fokozatra van szükség.
Ezután ellenőrizze a gyakorlati elemeket: a rendelkezésre álló lábnyom, rendelkezésre áll-e hő, hogyan kezelik a visszanyert olajat és iszapot, és ki fogja tisztítani az egységet. Ez a négy kérdés sokkal megbízhatóbban jósolja meg az üzemeltetési költségeket, mint bármely brossúra az eltávolítási hatékonyságot illetően.
Gyakran Ismételt Kérdések
Q1. Hogyan működik az olajvíz-leválasztó egyszerű megfogalmazásban?
Lelassítja az áramlást, és széles, csendes felületre teríti, így a felhajtóerő fel tudja emelni az olajcseppeket a tetejére, ahol egy szkimmer eltávolítja őket, mielőtt a víz elhagyná a kifolyónyílást.
Q2. Milyen méretű olajcseppeket távolíthat el a gravitációs olaj-vízleválasztó?
A gravitációs egységek általában 150 mikronos cseppek méretűek, míg az egyesülő lemezes szeparátorok körülbelül 60 mikronosak. A körülbelül 20 mikron alatti cseppek túl lassan emelkednek fel a gravitációhoz.
Q3. Mi a különbség az API szeparátor és az összefogó lemezes elválasztó között?
Mindkettő a gravitációra támaszkodik. Az API-leválasztók hosszú, csendes csatornát használnak, míg az egyesítő lemezegységek ferde lemezeket adnak hozzá, amelyek lerövidítik az emelkedési útvonalat, így sokkal kevesebb helyre van szüksége ugyanazon feladat elvégzéséhez.
Q4. Az olajos vízleválasztó eltávolítja az emulgeált olajat?
Nem megbízhatóan. A körülbelül 20 mikron alatti emulgeált cseppek kémiai koagulációt, oldott levegő flotációt vagy membránpolírozást igényelnek a gravitációs fokozat után.
Q5. Milyen gyakran igényel karbantartást az olajvíz-leválasztó?
A lefölözés folyamatos vagy napi, a terelőlapokat és a lemezcsomagokat havonta ellenőrzik, és az iszapot lehúzzák a garatból, mielőtt felhalmozódna, gyakran hetente az ipari patakokon.
Q6. Milyen retenciós idővel kell rendelkeznie egy olajos vízleválasztónak?
A gravitációs egységek általában 10-30 perces retenciót biztosítanak a tervezett áramlásnál, miközben a felületi terhelési sebességet elég alacsonyan tartják ahhoz, hogy a cél cseppméret elérje a felszínt.
