ما نگاهی به فناوری های اصلی تصفیه آب روغنی صنعتی داریم .
اگرچه گفته می شود “روغن و آب با هم مخلوط نمی شوند” و این تا حد زیادی درست است، آنها می توانند به عنوان محلولی به نام امولسیون وجود داشته باشند. در امولسیونی که آب جزء اصلی آن است، روغن به صورت قطره هایی ظاهر می شود که به طور یکنواخت در سراسر فاز آبی پراکنده شده اند. غلظت و اندازه قطرات روغن بستگی به هم زدن دارد. اگر امولسیون ته نشین شود، به دلیل تفاوت در چگالی، دو جزء تمایل به جدا شدن دارند. اگرچه به طور کلی جداسازی کامل امکان پذیر نیست و بخشی از قطرات روغن در آب معلق می ماند. ترکیباتی مانند سورفکتانت ها هستند که امولسیفایر (یا امولجنت) هستند. آنها دو ماده غیر قابل اختلاط را با هم مخلوط می کنند.
در بسیاری از کاربردهای صنعتی امولسیون های روغنی تولید می شوند مانند موارد زیر:
- آب های آلوده به هیدروکربن.
- تزریق آب در گمانه ها برای جابجایی روغن.
- روان کننده در فرآیندهای مکانیکی برای کاهش فرسودگی قطعات فلزی استفاده می شود.
- شستشوی آب در فرآیندهای گالوانیکی و تصفیه سطح.
در تمام این موارد، اگر قصد ریختن این پساب ها به سیستم فاضلاب عمومی یا استفاده مجدد از آب باشد، یک سیستم تصفیه آب روغنی کارآمد ضروری خواهد بود. فرآیندهای مختلفی وجود دارد که به این هدف دست می یابد. اگرچه، به استثنای تبخیر خلاء، تکنیک مناسبی برای همه موقعیت‌هایی که ممکن است پیش بیاید وجود ندارد. متداول ترین فرآیندهای جداسازی آب و روغن به شرح زیر است:
تبخیر خلاء . فرآیند تبخیر تنها راه جداسازی روغن از آب بدون نیاز به پیش تصفیه پساب یا نیاز به فرآیندهای بعدی است، زیرا آب تولید شده کیفیت بالاتری دارد و می توان مستقیماً مجدداً از آن استفاده کرد. در مورد پسماندها، بر خلاف فرآیندهای شامل غشاها، پساب باقیمانده دیگری تولید نمی شود. پسماند نیمه جامد تولید می‌شود که به دلیل ترکیب آن، می‌تواند در فرآیندهای دیگر، مانند هضم بی‌هوازی، مجدداً ارزیابی شود. یکی دیگر از مزایای بزرگ تبخیر خلاء پساب‌های روغنی، ظرفیت بالای آن برای انطباق با ویژگی‌های متغیر پساب تحت تصفیه است که این را به یک جایگزین قوی و مؤثر تبدیل می‌کند. علاوه بر این، همانطور که در خلاء کار می کند، مصرف انرژی محدود می شود و در نتیجه بازده انرژی بالایی دارد. تجهیزات جمع و جور هستند و به طور کلی فضای فیزیکی بزرگ مورد نیاز نیست.
استفاده از آن آسان است و می توان آن را خودکار کرد. این قطعا جایگزین اصلی برای تصفیه پساب های روغنی است.
شناورسازی هوای محلول (DAF ) در شرایطی که هم زدن وجود ندارد، از اختلاف چگالی برای جدا کردن روغن از آب به وسیله شناور استفاده می شود.
همانطور که قطرات روغن در فاز آبی تشکیل می شوند، شروع به بالا رفتن به سطح می کنند. برای تسریع فرآیند شناور کردن روغن، هوا از قسمت بالایی مخزن حباب می شود. جداسازی کارآمد است اما زمانی که جریان تحت درمان افزایش می یابد فضای زیادی و تجهیزات بزرگ مورد نیاز است. با این حال، این روش زمانی که امولسیون های روغن و آب پایدار هستند قابل اجرا نیست. در این حالت امولسیون باید از قبل با افزودن یک محصول شیمیایی شکسته شود.
درمان بیولوژیکی . اگرچه حذف روغن‌ها و چربی‌ها از طریق تجزیه بیولوژیکی امکان‌پذیر است، اما در هر دو شرایط هوازی و بی‌هوازی می‌توان بر مشکلات متعددی غلبه کرد.
اول اینکه روغن و چربی ها ترکیبی ندارند که امکان تجزیه زیستی آنها را فراهم کند مگر اینکه محصولات شیمیایی تجویز شوند یا با باقی مانده های دیگر مخلوط شوند، به طوری که میکروارگانیسم ها تمام مواد مغذی مورد نیاز خود را برای رشد خود پیدا کنند. دوم، فرآیند بیولوژیکی نوسانات در جریان یا بار ورودی را به خوبی تحمل نمی کند. علاوه بر این، در یک فرآیند هوازی، تجزیه زیستی روغن ها و چربی ها مستلزم مصرف بالای اکسیژن است که به انرژی زیادی نیاز دارد و هزینه های عملیاتی بالایی دارد. در نهایت، این فرآیند به یک اپراتور واجد شرایط نیاز دارد.
غشاهای VSEP استفاده از غشاهای فیلتراسیون می تواند به طور بالقوه امکان تولید آب با کیفیت بالا از هر امولسیون روغنی در آب را فراهم کند. با این وجود، فیلتراسیون با استفاده از غشاها یک مشکل دارد:
کثیف شدن غشاها، که به دلیل تشکیل لایه ای متشکل از بیوفیلم، مواد آلی، رسوبات معدنی یا کلوئیدی و غیره است. این لایه به طور طبیعی در طول فیلتراسیون روی غشاها تجمع می یابد. روند و باعث کاهش ظرفیت درمان می شود. برای حل این مشکل، غشاهای ارتعاشی VSEP ساخته شده‌اند. این یک تکنیک جایگزین است که در آن تولید امواج برشی با زاویه مماس بر سطح غشاء عمل تمیز کردن را انجام می دهد. ارتعاش غشاء و تولید امواج برشی باعث می‌شود که مواد جامد رسوب‌شده روی سطح غشا دوباره در مایع معلق شوند و توسط آن کشیده شوند و منافذ غشایی دوباره در معرض مایع قرار گیرند. یک تفاوت بزرگ در مقایسه با غشاهای معمولی این است که طراحی اصلی به جای افقی، عمودی است، به این معنی که فضای مورد نیاز برای هر واحد کمتر از سایر سیستم‌های جداسازی است. این تکنیک جریانی از آب با کیفیت بالا تولید می کند اما پساب غلیظی را نیز تولید می کند که نیاز به مدیریت خاص خود دارد. علاوه بر این، برای افزایش طول عمر غشاهای ارتعاشی، بهتر است مواد غذایی را از قبل آماده کنید. مانند هر فرآیندی که شامل غشاها می شود، مراقبت، تمیز کردن و نگهداری از آنها فاکتورهای بسیار مهمی است که باید در نظر داشت.
به طور خلاصه، امولسیون های روغنی باید قبل از تخلیه آنها تصفیه شوند. فرآیندهای مختلفی وجود دارد که می تواند روغن را از آب جدا کند و حتی پساب آب با کیفیت بالا تولید کند و امکان استفاده مجدد از آن را فراهم کند. از میان همه گزینه های ممکن، یکی از بهترین گزینه ها تبخیر خلاء به دلیل سادگی، انعطاف پذیری، استحکام و کارایی آن است.
