روش های حذف روغن و چربی | شرکت شاران صنعت
روش های حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب از واحدهای پر کاربرد در تصفیه فاضلاب بسیاری از صنایع محسوب می شود. روغن و چربی موجود در فاضلاب برخی صنایع بار آلی بالایی را بر واحدهای فرآیندی پایین دستی وارد می آورد. کاربرد روش های حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب قبل از واحد های فرآیندی به کاهش اندازه این راکتورها خواهد انجامید.
انواع روش های حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب
روغن و چربی موجود در فاضلاب های صنعتی به سه شکل آزاد، امولسیون و محلول یافت می شود. روغن و چربی آزاد به شکل گلبول های منفردی هستند که در اثر نیروی شناوری به سطح آب آمده و لایه ای بر سطح آن شکل می دهند. در شرایط جریان آرام می توان روغن و چربی آزاد را توسط جداسازی گرانشی حذف کرد. این روش حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب تابع زمان ماند، اختلاف وزن مخصوص، دما و پایداری امولسیون است. روغن و چربی امولسیونی گلبول ها و قطره هایی با قطر بین μm 1- 10 هستند. در اثر غلبه نیروهای بین ذرات بر نیروی شناوری، این ذرات روغن و چربی سوسپانسیون پایداری تشکیل می دهند. اضافه کردن مواد شیمیایی و انعقاد و لخته سازی مطلوبترین روش حذف روغن و چربی امولسیونی محسوب می شود. روغن محلول بخشی از روغن است که مولکول های محلول در آب تشکیل می دهند. حذف این نوع از روغن مستلزم فرآیندهای تصفیه فاضلاب مانند تصفیه بیولوژیک است و جداسازی گرانشی بر آن موثر نیست.
جداسازی، فرآیند حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب به کمک نیروی گرانش است. این روش حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب از طبیعت غیرمحلول کربوهیدرات های موجود در روغن و چربی و اختلاف چگالی برای جداسازی و تصفیه استفاده می کند. روش های حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب عبارتند از:
فرآیند جداسازی در روش های حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب
فرآیند حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب بر پایه نرخ صعود گلبول های روغن و چربی با وزن مخصوص کمتر از آب و رابطه آن با نرخ بار سطحی استوار است. نرخ صعود سرعتی است که ذرات روغن و چربی بر اثر اختلاف چگالی با فاضلاب به سمت سطح جداکننده حرکت می کند. در شرایط ایده آل تمامی ذراتی که دارای نرخ صعود بیشتر و برابر با نرخ بار سطحی باشند به سطح رسیده و توسط کفروب جمع آوری و حذف می شوند. این روش تنها در حذف روغن و چربی آزاد کاربرد دارد. روش های جداسازی در فرآیند حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب عبارتند از:
جداسازی متعارف یا API : این نوع از روش های حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب از حوضچه ای مستطیلی تشکیل شده است که با عدد رینولدز کمتر از ۰/۵، بر اساس قانون استوکس عمل می کند (شکل ۱). سرعت افقی جریان در حوضچه این روش حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب از ۱۵ برابر نرخ صعود گلبولها یا m⁄s 24/15 (ft⁄s 3) کمتر است. جهت به حداقل رساندن آشفتگی ناشی از سرعت جریان و اسکریپرهای روغن/ لجن، عمق جداگرها نباید از حدود ۱ متر (۳ فوت) کمتر در نظر گرفته شود. نسبت عمق به عرض حوضچه های فرآیند حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب بین ۰/۵- ۰/۳ بوده و عرض آنها، بسته به طول شفت اسکریپر جمع کننده لجن، بین ۲ تا ۶ متر در نظر گرفته می شود. جهت تامین جریان یکنواخت و حذف اثرات آشفتگی ورودی و خروجی نسبت طول به عرض بیش از ۵ توصیه می شود. فرآیند API در بین روش های حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب قادر به حذف گلبول ها و قطراتی با قطر بیش از μm 15 است.
شکل ۱. فرآیند API در روش های حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب
جداگرهای دارای صفحات موازی PPS و جداگرهای دارای صفحات موجدار CPI: راندمان روش های حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب رابطه معکوسی با نرخ تخلیه جداگرها در واحد سطح دارد. می توان با تعبیه و نصب صفحات موازی، سطح ویژه جداکننده فرآیند حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب را افزایش داد. سطح ویژه جداکننده دارای صفحات موازی حاصله به میزان مجموع تصویر افقی تمامی صفحات افزایش خواهد یافت. در مواردی که محدودیت فضا وجود دارد، جداکننده های دارای صفحات موازی با تامین سطح ویژه به مراتب بیشتر گزینه مناسب برای جایگزینی روش API در فرآیند حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب است. صفحات موازی تعبیه شده علاوه بر تامین سطح ویژه بیشتر، احتمال ایجاد اتصال کوتاه و آشفتگی در جداگر را کاهش می دهند. صفحات معمولاً به صورت مورب تعبیه می شوند تا روغن های جمع شده در سطح زیرین صفحات به سمت سطح حرکت کرده و لجن جمع شده بر روی صفحات به سمت کف آن هدایت شوند. به منظور بهبود روند جمع آوری و فرآیند حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب از صفحات موجدار استفاده می شود. مطالعات نشان می دهد که میزان آب موجود در روغن جمع آوری شده این روش از روش متعارف کمتر بوده و از سوی دیگر، میزان روغن موجود در پساب آن تا ۶۰ درصد کمتر از پساب جداگرهای متعارف است.
روش شناورسازی در فرآیند حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب
شناورسازی واحد عملیاتی جداکننده ذرات جامد و مایع از فاز مایع است. جداسازی بواسطه ورود حباب های ریز گاز صورت می گیرد. با الحاق حباب به ذرات روغن و چربی، نیروی شناوری مجموعه به اندازه ای افزایش خواهد یافت که ذره را به سطح آب برساند. در این روش حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب می توان ذراتی با چگالی بیش از آب را نیز به حالت شناور درآورد و شناوری ذراتی با چگالی کمتر را تسهیل کرد. مهمترین مزیت شناورسازی در فرآیند حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب بر ته نشینی، حذف کاملتر ذرات بسیار کوچک و سبک در زمان بسیار کوتاه است. با شناور شدن ذرات بر سطح آب می توان به جمع آوری و حذف روغن و چربی توسط کفروب اقدام کرد. امروزه روش های حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب از هوا به عنوان عامل شناورسازی استفاده می کنند. حباب های هوا به شکل های مختلف وارد سیستم می شوند: (۱) تزریق هوا به مایع تحت فشار و آزادسازی فشار (شناورسازی با هوای محلول، DAF) و (۲) هوادهی در فشار جو (شناورسازی با هوای پراکنده). افزودن برخی مواد شیمیایی می تواند این روند را تسهیل کند.
شناورسازی با هوای محلول DAF در فرآیند حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب، حذف مواد جامد و همچنین جداسازی و تغلیظ لجن کاربرد دارد. در این فرآیند جریان فاضلاب یا بخشی از پساب در حضور میزان هوای مناسب برای دستیابی به حالت اشباع، تحت فشاری معادل ۴/۸- ۳/۴ اتمسفر قرار می گیرد. هنگامی که مخلوط تحت فشار مایع- گاز در واحد شناورسازی در معرض فشار هوا قرار می گیرد، حباب های ریز هوا در محلول آزاد می شود. حباب های ریز هوا به لخته ها و گلبول های روغن و چربی چسبیده و آنها را شناور می کند. مخلوط هوا و ذرات روغن و چربی به سطح رسیده و توسط کفروب جمع آوری می شوند (شکل ۲).
شکل ۲. فرآیند DAF در روش های حذف روغن و چربی در تصفیه فاضلاب
