روش های شناور سازی در تصفیه فاضلابهای صنعتی |
شناور سازی (Floatation)
شناورسازی عملیاتی است که برای جداسازی ذرات جامد یا مایع از یک فاز مایع بکار می رود. مواد قابل شناوری (بطور عمده روغنهای امولسیونی و مواد آلی) معمولاً در طراحی تجهیزات تصفیه مقدماتی در صنعت نسبت به مواد قابل ته نشینی از اهمیت بیشتری برخوردارند. به این منظور در بیشتر پالایشگاهها، واحدهای شیمیایی و سایر کارگاههای صنعتی از تجهیزات جداسازی آب - روغن، بجای تانکهای ته نشینی اولیه استفاده می شود.
مزیت اصلی شناورسازی بر ته نشینی این است که با این روش، ذراتی را که بسیار کوچک و یا سبک هستند و به آرامی ته نشین می شوند، می توان بطور کاملتر و در زمان کوتاهتری حذف کرد. به محض شناور شدن ذرات در سطح، می توان آنها را از طریق کف روبی جمع آوری کرد.
در ادامه، روشهای مختلف شناورسازی با تأکید بر روش DAF مورد بررسی قرار می گیرند.
شناورسازی ثقلی (جدا کننده های ثقلی) (Gravity Separators)
جدا کننده های ثقلی معمولاً برای زدودن و حذف روغن، گریس و نفت بصورت آزاد و غیرامولسیون بکار می روند. از نظر تئوری فرآیند جداسازی در جدا کننده های ثقلی بوسیله قانون استوکس در غیاب جریان توربولانسی و جریانهای گردشی پیش بینی می شود. بنابراین در عمل، بازدهی جدا کننده ثقلی بستگی به طراحی دقیق هیدرولیک جدا کننده و زمان ماند پساب دارد. جدا کننده های ثقلی عمدتاً به دو دسته:
API: American Petroleum Institute
و
CPI: Corrugatted Plate Interceptors
تقسیم بندی می شوند.
جدا کننده Corrugated Plate Interceptors-CPI
جدا کننده های CPI که گاهی بنام TPI(Tilted Plate Interceptors) نیز خوانده می شوند بطور گسترده ای جایگزین جدا کننده های API و مخازن ته نشینی اولیه شده اند.
این واحدها فقط نیاز به15 تا20 درصد از فضای مورد نیاز یک جدا کننده API داشته و بطور چشمگیری هزینه ساخت و نگهداری را کاهش می دهند.
واحدهای CPI از مجموعه ای از صفحات موجدار تشکیل می شوند که با زاویه45 تا60 درجه در داخل مخزن قرار گرفته اند. ملاحظه شده است که اگر صفحات با زاویه60 درجه قرار بگیرند، ذرات جامد به سهولت از روی صفحات به سمت پایین لیز خورده و در کف مخزن جمع آوری می شوند.
از مهمترین مزایای یک جدا کننده CPI نسبت به جدا کنندهAPI می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- 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 واحدها به آسانی قابل محافظت بوده و به هیچگونه قطعه متحرک واقع در زیر آب و قابل تعمیر نیاز ندارند.
واحدهای CPI بطور گسترده ای در بسیاری از صنایع برای جداسازی آب و روغن بکار می روند اما در پالایشگاهها با استقبال کمتری روبرو شده اند. دلیل این امر آنست که این واحدها قادر به پذیرش و تحمل شوکهای حاصل از افزایش ناگهانی بار آلی و جریانهای با حجم زیاد(بخوبی جدا کننده های API ) نیستند. جدا کننده های CPI نسبت به جریان پساب عبوری و بار روغن دارای محدودیتهایی هستند که باعث کاهش راندمان عملکرد واحدها می شود. مقدار جریان گذرنده از واحدهای CPI با مساحت صفحات و حجم واحد متناسب است. مخازن CPI معمولاً شامل12 تا48 صفحه موجدار بوده که بصورت موازی در داخل محفظه نصب می شوند. فاصله صفحات از یکدیگر بین0/75 تا1/5 اینچ است. جنس صفحات، بسته به مشخصات فیزیکی و شیمیایی پساب ممکن است فلزی و یا پلاستیکی باشد و معمولاً با توجه به PH پساب از مواد پوشش دهنده مقاوم در برابر خوردگی استفاده می شود.
مرجع: http://chemistry87.mihanblog.com/extrapage/sheanarsazi
جدا کننده American Petroleum Institute- API