Hvordan fungerer en olievandudskiller? Tyngdekraft, koalescerende plader og DAF forklaret

Et metalbearbejdningsanlæg udleder omkring 20 kubikmeter skyllevand i timen med omkring 400 mg/L trampolie og skærevæske. Fri olie flyder til overfladen inden for få minutter, hvis vandet får et roligt sted at sidde. Emulgeret olie kan hænge i det samme vand i timevis og stadig ikke stige. Den forskel, ikke tankens form, afgør, om en olievandsudskiller virker.

Så her er den korte version: en olievandseparator filtrerer ikke olie ud af vandet. Det bremser vandet, spreder det bredt nok og giver opdrift nok tid til at løfte oliedråber til en overflade, hvor en skimmer kan tage dem væk. Plader, bafler, luftbobler og kemikalier findes alle for at gøre det ene job nemmere.

Opdrift, overfladeareal og tid: de tre adskillelseshåndtag

Olie flyder, fordi den er lettere end vand. De fleste mineralolier, hydraulikvæsker og diesel ligger på mellem 0,85 og 0,92 g/cm³, mens vand ved 20 grader Celsius er tæt på 1,00 g/cm³. Afstanden er ofte kun 8 til 15 procent, hvilket er grunden til, at adskillelsen er langsom, og hvorfor tankens geometri betyder så meget.

Stigningshastigheden af en enkelt dråbe estimeres normalt med Stokes' lov:

v = g (vandets massefylde - oliens massefylde) d ² / 18 viskositet

hvor d er dråbediameter og viskositet er vandets. To ting skiller sig ud. Fordi diameteren er kvadratisk, får en fordobling af dråbestørrelsen en dråbe til at stige fire gange hurtigere. Fordi viskositeten sidder i nævneren, har opvarmning af vandet samme effekt som at gøre dråberne større. En separator, der ignorerer begge faktorer, er en bundfældningstank med et mere imponerende navn.

Fra indløb til udløb: Hvad gør hvert trin i enheden

Næsten alle gravitationsseparatorer følger den samme sekvens, uanset om det er en nedgravet beton API-enhed på et raffinaderi eller en kompakt stålpakkeenhed på et værkstedsgulv.

1. Indløbsfordeler eller baffel. Det dræber hastighedshovedet fra det indkommende rør og spreder flow jævnt over hele enhedens bredde. Ujævn fordeling er den hyppigste årsag til kortslutning.
2. Korn og faste stoffer falder ud. Sand, skæl og tunge faste stoffer sætter sig i en tragt i bunden, normalt en V-formet sump med en drænventil eller en snegl.
3. Pladepakke eller koalescerende medium. Skrå plader skærer den lodrette afstand, en dråbe skal tilbagelægge, fra ti centimeter til nogle få centimeter, og de giver små dråber en overflade at smelte sammen på.
4. Olielaget bygges op. Fri olie samler sig som en film, der bliver tykkere til ca. 25 til 50 mm, før den trækkes af med et skimmerrør, en remskimmer eller et justerbart overløb.
5. Afløbsdæmper eller baffel. Vand trækkes nedefra olielaget og forlader over et overløb, der indstiller vandstanden, og dermed dybden af ​​olielaget, inde i enheden.

Rækkefølgen betyder noget. Hvis indløbsskærmen er snavset, eller pladepakken er blændet, arbejder hvert nedstrøms trin på det forkerte vand, og udløbsdæmningen sender simpelthen problemet videre.

Hvor hurtigt stiger oliedråber faktisk?

Tal gør designlogikken indlysende. Ved at bruge Stokes lov med en densitetsforskel på 80 kg/m³ i vand ved 20 grader Celsius, stiger en 150 mikron dråbe, det klassiske designgrundlag for en gravitationsseparator, med ca. 1 mm pr. sekund. Det tager cirka 17 minutter at rejse en meter.

Det er grunden til, at tyngdekraftseparatorer er lange og overfladiske. Hold dråberne inden for 20 cm fra overfladen, og den nødvendige opholdstid falder fra ti minutter til nogle få. Det er også grunden til, at pladepakker findes: forkort stigningsvejen, og du kan enten krympe tanken eller fange mindre dråber i samme fodaftryk.

Temperatur er den billigste variabel at ændre

Vandets viskositet falder stejlt, når det opvarmes. Det er omkring 1,79 mPa s ved 0 grader, 1,00 ved 20 grader og omkring 0,55 ved 50 grader. Fordi viskositeten ligger i nævneren af ​​Stokes' lov, fordobler opvarmning af en strøm fra 20 til 50 grader næsten stigningshastigheden for hver dråbe i den uden at ændre en enkelt plade.

Derfor er olieholdige vandsystemer i kolde klimaer isolerede eller opvarmede, og derfor klarer den samme enhed ofte bedre om sommeren end om vinteren. Det er også en advarsel. Hvis et anlæg skifter til et andet rengørings- eller rengøringsmiddel, kan den emulgerede fraktion springe kraftigt, og separatoren vil se ud, som om noget mekanisk er fejlet, når intet har gjort det.

De vigtigste adskillelsesruter sammenlignet

Tyngdekraftseparation er rygraden i olieholdigt vandbehandling, men det er sjældent hele historien. Ruterne nedenfor er dem, der oftest findes forud for et udledningssted eller et genbrugstrin.

Horisontal Air Flotation Machine Advektionsopløst luftflotationsmaskine er et fast-væske separationsudstyr, der almindeligvis anvendes i spildevandsbehandlingsindustrien. Det kan effektivt fjerne suspendere... Se produkt →

Flotation i opløst luft fortjener et nærmere kig, fordi det ændrer mekanismen snarere end geometrien. I stedet for at vente på, at olien stiger af sig selv, binder mikrobobler sig til dråber og løfter dem med en hastighed, som tyngdekraften alene ikke kan producere. Den fjerner dispergeret og let emulgeret olie, som en almindelig tyngdekraftenhed passerer lige igennem.

Hvor kemisk dosering passer

Under ca. 20 mikron opfører oliedråber sig mere som opløst stof end som flydende olie. En dråbe på 20 mikron har brug for flere timer for at stige en meter, hvilket ingen praktisk tank kan tilbyde. Svaret er at dyrke dem: et koaguleringsmiddel neutraliserer overfladeladningen på dråberne, og et flokkuleringsmiddel opbygger de neutraliserede dråber til flokke, der er store nok til, at tyngdekraften eller flotation kan fjernes.

Kemien virker kun, hvis doseringen er konsistent. Dosishastigheder på olieholdigt vand ligger typisk i tiere til lave hundrede af mg/L, og en doseringspumpe, der driver med 20 procent, enten spilder polymer eller slipper olie igennem til udløbet. Derfor er pakkede doseringssystemer med blandekammer og kalibrerede pumper standard på industriel spildevandsrensning linjer, hvor influenten skifter skift for skift.

Integreret doseringsenhed Skruepresseslamafvandingsmaskine Se produkt →

Hvad afgør, om enheden opfylder sine tal

To separatorer bygget efter identiske tegninger kan fungere meget forskelligt. I praksis bestemmes ydeevnen af en kort liste over variabler:

• Overfladebelastningshastighed, i kubikmeter per kvadratmeter i timen. Skub den op, og opbevaringstiden falder i forhold.
• Temperatur og viskositet af den indkommende strøm.
• Dråbestørrelsesfordeling: fri, dispergeret eller emulgeret.
• Turbulens ved indløbet, som genbryder dråber, der allerede er smeltet sammen.
• Olielagets dybde og stabilitet. Et overskummet lag fører vand, et underskummet fører olie ud med vandet.
• Akkumuleret slam og grus, som stille og roligt reducerer enhedens arbejdsvolumen.

Kun ét punkt på listen er en mekanisk egenskab ved separatoren. Resten er egenskaber ved vandløbet og for, hvordan enheden drives.

Vedligeholdelse og slammet, som ingen planlægger

En olievandsudskiller er en passiv enhed, så den fejler stille og roligt. De sædvanlige symptomer er forudsigelige:

• Olie i udløbet: olielaget er for tykt, skimmeintervallet for langt, eller udløbsoverløbet er sat for lavt.
• Dårlig adskillelse ved design flow: kortslutning forårsaget af en blokeret indløbsskærm eller en tilsmudset pladepakke.
• Vedvarende lugt og et opstigende slamtæppe: faste stoffer ophobes i tragten hurtigere, end de trækkes ud.
• Pludselig tab af ydeevne uden mekanisk ændring: et nyt rengøringsmiddel eller en procesændring har emulgeret olien.

Olie indvundet fra overfladen og slam fra bunden har begge brug for en destination. Olieholdigt slam afvandes normalt før bortskaffelse eller sambehandling, og det er her, mange små anlæg løsner sig, fordi olieholdigt slam opfører sig meget anderledes end kommunalt slam og blænder konventionelt afvandingsudstyr.

Skruepresseslamafvandingsmaskine Afvandingsmaskinen til spildevandsblander af spiraltypen kan ikke kun behandle højkoncentreret slam, men også koncentrere og afvande lavkoncentreret spildevand. Den gældende... Se produkt →

Valg af en separator til din stream

Start med dråbespektret, ikke strømningshastigheden. Hvis strømmen for det meste er fri olie fra et værkstedsgulv, en bilvaskeplads eller en brændstofbund, vil en pladepakkes tyngdekraftseparator med en størrelse på 60 til 100 mikron-basis normalt gøre jobbet. Hvis det bærer emulgeret olie, bearbejdningskølemiddel eller produceret vand fra olie- og gasdrift , vil tyngdekraften alene ikke nå udledningsgrænsen, og et flotations- eller kemisk trin er påkrævet.

Kontroller derefter de praktiske ting: tilgængeligt fodaftryk, om varme er tilgængelig, hvordan genvundet olie og slam vil blive håndteret, og hvem der skal rense enheden. Disse fire spørgsmål forudsiger driftsomkostninger langt mere pålideligt end nogen brochuretal for fjernelseseffektivitet.

Ofte stillede spørgsmål