فصل الزيت عن الماء باستخدام تقنية التعويم بالهواء المذاب

مقدمة

يعد فصل الزيت عن الماء عملية حاسمة في مختلف التطبيقات الصناعية، وخاصة في مصانع البتروكيماويات، وتجهيز الأغذية، وتشطيب المعادن، ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي. يمكن أن يسبب وجود الزيت في الماء تلوثًا بيئيًا شديدًا وتعطيل أنظمة المعالجة البيولوجية. ولذلك، هناك حاجة إلى تقنيات فصل فعالة لإزالة النفط والمواد الصلبة العالقة من مجاري النفايات. ومن بين هذه الأساليب، برزت تقنية التعويم بالهواء المذاب (DAF) باعتبارها واحدة من أكثر التقنيات المتاحة كفاءة وتوفيرًا للمساحة.

فهم فصل الزيت عن الماء

الزيت والماء سائلان غير قابلين للامتزاج، مما يعني أنهما لا يختلطان بشكل طبيعي. ومع ذلك، في مياه الصرف الصناعي، يمكن أن توجد الزيوت في صورة حرة أو مستحلبة أو مذابة. يمكن لخزانات الترسيب التقليدية إزالة قطرات الزيت الكبيرة، لكن الزيوت الدقيقة أو المستحلبة تتطلب عمليات فصل متقدمة. الهدف هو التأكد من أن المياه المعالجة تتوافق مع لوائح التصريف أو أنها مناسبة لإعادة التدوير.

تعويم الهواء المذاب (DAF): حل فعال

تعويم الهواء المذاب (DAF) عبارة عن عملية فصل فيزيائية كيميائية تزيل المواد الصلبة العالقة وقطرات الزيت والملوثات الأخرى عن طريق ربطها بالفقاعات الدقيقة. عندما يذوب الهواء المضغوط في الماء ثم يطلق عند الضغط الجوي، تتشكل فقاعات صغيرة. تلتصق هذه الفقاعات الدقيقة بسطح قطرات وجزيئات الزيت، مما يقلل من كثافتها ويجعلها تطفو على السطح.

كيف يعمل داف

1. الضغط : يتم تشبع جزء من النفايات السائلة النظيفة بالهواء عند ضغط مرتفع.

2. الإطلاق : يتم إطلاق الماء المشبع في خزان التعويم، مما يشكل فقاعات دقيقة.

3. المرفق : تلتصق الفقاعات بقطرات الزيت والمواد الصلبة، مما يجعلها تطفو.

4. القشط : يقوم جهاز القشط الميكانيكي بإزالة الحمأة العائمة من السطح بشكل مستمر.

5. مخرج المياه النقية : يتم تصريف المياه المعالجة من قاع الخزان لمزيد من المعالجة أو إعادة الاستخدام.

الفوائد الرئيسية لـ DAF لفصل الزيت عن الماء

• كفاءة عالية في إزالة الزيوت والمواد الصلبة العالقة

• تصميم مدمج ، مثالي للمرافق ذات المساحة المحدودة

• انخفاض تكلفة التشغيل والحد الأدنى من الصيانة

• مناسبة لمجموعة واسعة من الصناعات ، من تجهيز الأغذية إلى البتروكيماويات

• ينتج مياهًا سائلة صافية تلبي معايير التصريف التنظيمية

تطبيقات DAF عبر الصناعات

مصانع البتروكيماويات

يعد فصل الهيدروكربونات والزيوت المستحلبة أمرًا ضروريًا قبل المعالجة البيولوجية أو التفريغ. تُستخدم أنظمة DAF على نطاق واسع هنا نظرًا لمحتوى الزيت والشحوم العالي في مجاري النفايات السائلة.

مرافق تجهيز الأغذية

يتم استخدام DAF لفصل الدهون والزيوت والشحوم (FOG) من مياه الصرف الصحي الناتجة أثناء معالجة اللحوم وإنتاج الألبان وتكرير الزيوت النباتية.

تشطيب المعادن وتصنيع الآلات

غالبًا ما تؤدي سوائل القطع ومواد التشحيم إلى تلويث المياه المعالجة. يساعد DAF على إزالة هذه الملوثات قبل إعادة تدوير المياه أو تفريغها بأمان.

معالجة مياه الصرف الصحي البلدية

يستخدم DAF أيضًا كطريقة تنقية أولية لإزالة الطحالب والزبدة والزيوت السطحية المنتجة خلال المواسم الدافئة.

اعتبارات التصميم لأنظمة DAF

يعتمد أداء نظام DAF على عدة معايير تصميمية، بما في ذلك:

• نسبة الهواء إلى المواد الصلبة

• حجم الفقاعة (20-100 ميكرومتر مثالي)

• معدل التحميل الهيدروليكي

• جرعة التخثر الكيميائي والندفة

• سرعة الكاشطة وتكرار إزالة الحمأة

يعد التكييف الكيميائي المناسب أمرًا بالغ الأهمية لإزالة الزيت المستحلب. غالبًا ما تتم إضافة مواد التخثر مثل الشب أو مندفات البوليمر لزيادة حجم الجسيمات وتعزيز التعويم.

جودة المياه المعالجة وإعادة استخدامها

يمكن لأنظمة DAF تقليل تركيزات الزيوت والشحوم من أكثر من 200 ملجم/لتر إلى أقل من 10 ملجم/لتر، اعتمادًا على الظروف المؤثرة. يمكن تفريغ النفايات السائلة الموضحة بأمان أو إرسالها إلى أنظمة المعالجة الثانوية لإعادة استخدامها في أبراج التبريد أو عمليات التنظيف.