Metallintyöstölaitos tyhjentää noin 20 kuutiometriä tunnissa huuhteluvettä, joka kuljettaa noin 400 mg/l jäteöljyä ja leikkausnestettä. Ilmainen öljy kelluu pintaan muutamassa minuutissa, jos vesille annetaan hiljainen istumapaikka. Emulgoitu öljy voi roikkua samassa vedessä tuntikausia eikä silti nousta. Tämä ero, ei säiliön muoto, ratkaisee, toimiiko öljyveden erotin.
Joten tässä on lyhyt versio: öljyveden erotin ei suodata öljyä vedestä. Se hidastaa vettä, levittää sitä riittävän leveäksi ja antaa kelluudelle riittävästi aikaa nostaa öljypisarat pinnalle, josta kuorinta voi viedä ne pois. Levyt, välilevyt, ilmakuplat ja kemikaalit ovat kaikki olemassa helpottamaan tätä yhtä työtä.
Kelluvuus, pinta-ala ja aika: kolme erottamisvipua
Öljy kelluu, koska se on vettä kevyempää. Suurin osa mineraaliöljyistä, hydraulinesteistä ja dieselistä on 0,85-0,92 g/cm³, kun taas 20 celsiusasteisessa vedessä on noin 1,00 g/cm³. Ero on usein vain 8-15 prosenttia, minkä vuoksi erotus on hidasta ja säiliön geometrialla on niin paljon merkitystä.
Yhden pisaran nousunopeus arvioidaan tavallisesti Stokesin lailla:
v = g (veden tiheys - öljyn tiheys) d 2 / 18 viskositeetti
missä d on pisaran halkaisija ja viskositeetti on veden viskositeetti. Kaksi asiaa erottuu. Koska halkaisija on neliö, pisaran koon kaksinkertaistaminen nostaa pisaran neljä kertaa nopeammin. Koska viskositeetti on nimittäjässä, veden lämmittämisellä on sama vaikutus kuin pisaroiden suurentamisella. Erotin, joka jättää huomiotta jommankumman tekijän, on selkeytyssäiliö, jolla on vaikuttavampi nimi.
Tulosta ulostuloon: mitä yksikön kukin vaihe tekee
Lähes jokainen painovoimaerotin noudattaa samaa järjestystä, oli kyseessä sitten haudattu betoni-API-yksikkö jalostamossa tai kompakti teräspakkausyksikkö konepajan lattialla.
- Sisääntulon jakaja tai ohjauslevy. Se tappaa nopeuspään tulevasta putkesta ja jakaa virtauksen tasaisesti koko yksikön leveydelle. Epätasainen jakautuminen on yleisin syy oikosulkuun.
- Rakeet ja kiinteät aineet putoavat pois. Hiekka, kalkki ja raskaat kiinteät aineet laskeutuvat pohjassa olevaan suppiloon, yleensä V-muotoiseen kaivoon, jossa on tyhjennysventtiili tai ruuvi.
- Levypakkaus tai koalesoiva materiaali. Kaltevat levyt leikkaavat pystysuoran etäisyyden, jonka pisaran täytyy kulkea kymmenistä sentteistä muutamaan senttimetriin, ja ne antavat pienille pisaroille pinnan, johon ne voivat sulautua.
- Öljykerros muodostuu. Vapaa öljy kerääntyy kalvoksi, joka paksunee noin 25-50 mm ennen kuin se imeytyy pois keruuputkella, hihnakeräimellä tai säädettävällä patolla.
- Poistoputki tai ohjauslevy. Vettä imetään öljykerroksen alta ja se lähtee padon yli, joka säätää veden tason ja siten öljykerroksen syvyyden laitteen sisällä.
Järjestyksellä on väliä. Jos sisääntulolevy on likainen tai levypakkaus sokeaa, jokainen loppuvaihe toimii väärällä vedellä, ja poistopato yksinkertaisesti ohittaa ongelman.
Kuinka nopeasti öljypisarat itse asiassa nousevat?
Numerot tekevät suunnittelulogiikasta selvää. Stokesin lain mukaan, jonka tiheysero on 80 kg/m³ 20 celsiusasteen vedessä, 150 mikronin pisara, joka on klassinen painovoimaerottimen suunnitteluperusta, nousee noin 1 mm sekunnissa. Yhden metrin matkaan kuluu noin 17 minuuttia.
Tästä syystä painovoimaerottimet ovat pitkiä ja matalia. Pidä pisarat 20 cm etäisyydellä pinnasta ja tarvittava viipymäaika putoaa kymmenistä minuuteista muutamaan. Se on myös syy levypakkausten olemassaoloon: lyhennä nousupolkua ja voit joko kutistaa säiliötä tai ottaa kiinni pienempiä pisaroita samalla jalanjäljellä.
Lämpötila on halvin muuttuja
Veden viskositeetti laskee jyrkästi sen lämmetessä. Se on noin 1,79 mPa s 0 asteessa, 1,00 20 asteessa ja noin 0,55 50 asteessa. Koska viskositeetti on Stokesin lain nimittäjässä, virran kuumentaminen 20 astetta 50 asteeseen lähes kaksinkertaistaa jokaisen siinä olevan pisaran nousunopeuden ilman, että yksittäinen levy muuttuu.
Tästä syystä kylmän ilmaston öljyiset vesijärjestelmät eristetään tai lämmitetään, ja sama yksikkö toimii usein paremmin kesällä kuin talvella. Se on myös varoitus. Jos kasvi vaihtaa toiseen pesu- tai puhdistusaineeseen, emulgoitunut fraktio voi hypätä jyrkästi, ja erotin näyttää siltä, että jokin mekaaninen vika on epäonnistunut, vaikka mikään ei ole epäonnistunut.
Tärkeimmät erotusreitit verrattuna
Painovoimaerotus on öljyisen veden käsittelyn selkäranka, mutta se on harvoin koko tarina. Alla olevat reitit ovat useimmiten ennen purkamispaikkaa tai uudelleenkäyttövaihetta.
| Reitti | Miten se erottuu | Pisarat se sopii | Jalanjälki |
|---|---|---|---|
| API painovoimaerotin | Pitkä, hiljainen kanava oleskeluajalla | Vapaa öljy, pääasiassa yli 150 µm | Suuri |
| CPI / PPI levyerotin | Kaltevat levyt lyhentävät nousupolkua | Vapaa ja dispergoitu öljy, noin 60-150 µm | Keskikokoinen |
| Liuenneen ilman vaahdotus | Mikrokuplat kuljettavat öljyä pintaan | Dispergoitu ja kevyesti emulgoitu öljy | Keskikokoinen |
| Hydrosykloni tai sentrifugi | Suuri g-voima vahvistaa tiheyseroa | Pieniä pisaroita, mutta energiaintensiivinen | Pieni |
| Kemiallinen koagulointi sekä vaahdotus tai kalvokiillotus | Kemikaalit suurentavat pisaroita ja este vangitsee loput | Voimakkaasti emulgoitunut ja hieman liuennut öljyä | Kompakti |
Vaakasuuntainen ilmavaahtokone Advektion liuenneen ilman vaahdotuskone on kiinteän ja nesteen erotuslaitteisto, jota käytetään yleisesti jätevedenkäsittelyteollisuudessa. Se voi tehokkaasti poistaa jousituksen... Näytä tuote → Liuenneen ilman vaahdotus ansaitsee tarkemman tarkastelun, koska se muuttaa mekanismia geometrian sijaan. Sen sijaan, että odottaisivat öljyn nousevan itsestään, mikrokuplat kiinnittyvät pisaroihin ja nostavat niitä nopeudella, jota painovoima ei yksin pysty tuottamaan. Se poistaa dispergoituneen ja kevyesti emulgoituneen öljyn, jonka läpi pelkkä painovoimayksikkö kulkee suoraan.
Missä kemikaalien annostelu sopii
Noin 20 mikronin alapuolella öljypisarat käyttäytyvät enemmän kuin liuennut aine kuin kelluva öljy. 20 mikronin pisara tarvitsee useita tunteja noustakseen metrin verran, mitä mikään käytännöllinen säiliö ei pysty tarjoamaan. Vastaus on kasvattaa niitä: koagulantti neutraloi pisaroiden pintavarauksen, ja flokkulantti rakentaa neutraloidut pisarat flokkeiksi, jotka ovat riittävän suuria painovoiman tai vaahdon poistamiseksi.
Kemia toimii vain, jos annostus on johdonmukainen. Öljymäisen veden annostusnopeudet ovat tyypillisesti kymmenistä alhaisiin satoihin mg/l, ja annostelupumppu, joka ajautuu 20 prosenttia, joko hukkaa polymeeriä tai päästää öljyn läpi ulostuloaukkoon. Siksi pakatut annostelujärjestelmät, joissa on sekoituskammio ja kalibroidut pumput, ovat vakiona teollisuuden jätevesien käsittely rivit, joissa vaikuttavuus muuttuu, vaihtuu vuoro kerrallaan.
Integroitu annostelulaite Ruuvipuristin lietteen vedenpoistokone Näytä tuote → Mikä ratkaisee, täyttääkö yksikkö numeronsa
Kaksi identtisten piirustusten mukaan rakennettua erotinta voivat toimia hyvin eri tavalla. Käytännössä suorituskyky määräytyy lyhyen muuttujien luettelon perusteella:
- Pintakuormitusaste, kuutiometreinä neliömetriä kohti tunnissa. Työnnä sitä ylöspäin ja retentioaika laskee suhteessa.
- Tulevan virran lämpötila ja viskositeetti.
- Pisarakokojakauma: vapaa, dispergoitu tai emulgoitu.
- Turbulenssi tuloaukossa, joka rikkoo uudelleen jo yhteenliittyneet pisarat.
- Öljykerroksen syvyys ja vakaus. Ylikuorittu kerros kuljettaa vettä, alirasvallinen kuljettaa öljyä veden mukana.
- Kerääntynyt liete ja hiekka, jotka vähentävät hiljaisesti yksikön työtilavuutta.
Vain yksi luettelon kohde on erottimen mekaaninen ominaisuus. Loput ovat virran ja yksikön käytön ominaisuuksia.
Huolto ja liete, jota kukaan ei suunnittele
Öljyveden erotin on passiivinen laite, joten se epäonnistuu hiljaa. Tavalliset oireet ovat ennakoitavissa:
- Öljyä ulostulossa: öljykerros liian paksu, kuorintaväli liian pitkä tai poistopato asetettu liian alas.
- Huono erotus suunnitteluvirtauksessa: oikosulku, joka johtuu tukkeutuneesta sisääntulolevystä tai likaantuneesta levypaketista.
- Pysyvä haju ja nouseva lietepeite: kiintoaineet kerääntyvät suppiloon nopeammin kuin ne imevät pois.
- Äkillinen suorituskyvyn menetys ilman mekaanista muutosta: uusi puhdistusaine tai prosessin muutos on emulgoinut öljyä.
Pinnalta talteenotettu öljy ja pohjalta vedetty liete tarvitsevat molemmat määränpään. Öljyisestä lietteestä poistetaan yleensä vesi ennen hävittämistä tai yhteiskäsittelyä, ja juuri tästä monet pienet laitokset jäävät irti, koska öljyinen liete käyttäytyy hyvin eri tavalla kuin yhdyskuntaliete ja peittää tavanomaiset vedenpoistolaitteet.
Ruuvipuristin lietteen vedenpoistokone Kierretyyppinen jäteveden sekoitin vedenpoistokone ei voi vain käsitellä korkeapitoisuutta, vaan myös tiivistää ja kuivattaa matalapitoisuutta. Sovellettava... Näytä tuote → Erottimen valitseminen streamillesi
Aloita pisaraspektristä, älä virtausnopeudesta. Jos virta on pääosin vapaata öljyä työpajan lattiasta, ajoneuvon pesupaikasta tai polttoainesäiliöstä, 60-100 mikronin kokoinen levypakkainen painovoimaerotin hoitaa normaalisti työn. Jos siinä on emulgoitua öljyä, koneistusjäähdytysnestettä tai tuotettua vettä öljy- ja kaasutoiminnot , painovoima ei yksin saavuta purkausrajaa ja vaahdotus- tai kemiallinen vaihe vaaditaan.
Tarkista sitten käytännön asiat: käytettävissä oleva jalanjälki, onko lämpöä saatavilla, kuinka talteenotettu öljy ja liete käsitellään ja kuka puhdistaa yksikön. Nämä neljä kysymystä ennustavat käyttökustannukset paljon luotettavammin kuin mikään esiteluku poistotehokkuudesta.
Usein kysytyt kysymykset
Q1. Kuinka öljyveden erotin toimii yksinkertaisesti?
Se hidastaa virtausta ja levittää sen leveälle, hiljaiselle pinnalle, joten kelluvuus voi nostaa öljypisarat huipulle, jossa kuorintakone poistaa ne ennen kuin vesi poistuu poistoaukosta.
Q2. Minkä kokoisen öljypisaran painovoimaöljyn vedenerotin voi poistaa?
Painovoimayksiköt ovat yleensä kooltaan noin 150 mikronin pisaroita, kun taas yhteenliittyvät levyerottimet tavoittavat noin 60 mikronia. Noin alle 20 mikronin pisarat nousevat liian hitaasti pelkkään painovoiman kannalta.
Q3. Mitä eroa on API-erottimella ja sulautuvalla levyerottimella?
Molemmat riippuvat painovoimasta. API-erotin käyttää pitkää, hiljaista kanavaa, kun taas yhdistävä levyyksikkö lisää kaltevia levyjä, jotka lyhentävät nousupolkua, joten se tarvitsee paljon vähemmän tilaa samaan tehtävään.
Q4. Poistaako öljyveden erotin emulgoituneen öljyn?
Ei luotettavasti. Emulgoidut pisarat, joiden koko on alle noin 20 mikronia, tarvitsevat kemiallista koagulaatiota, liuenneen ilman vaahdotusta tai kalvon kiillotusta painovoimavaiheen jälkeen.
Q5. Kuinka usein öljyveden erotin tarvitsee huoltoa?
Kuormitus on jatkuvaa tai päivittäistä, ohjauslevyt ja levypakkaukset tarkastetaan kuukausittain, ja liete vedetään säiliöstä ennen kuin se kerääntyy, usein viikoittain teollisuusvirroilla.
Q6. Mikä retentioaika öljyveden erottimella tulisi olla?
Painovoimayksiköt tarjoavat yleensä 10–30 minuutin viipymisen suunnitellun virtauksen aikana, jolloin pintakuormitusnopeus pidetään riittävän alhaisena, jotta tavoitepisarakoko saavuttaa pinnan.
