لماذا مياه الصرف الزيتية من آلات الختم حالة خاصة لأنظمة DAF
مياه صرف آلات الختم ليست مياه زيتية صناعية عامة، ولن تحقق وحدة DAF الموصوفة فقط على أساس معدل التدفق الأداء المطلوب عليها. مياه الغسيل تحمل ثلاثة أنواع مختلفة من الزيت تتصرف بشكل مختلف في حجرة التعويم: الزيت الحر من تسربات الهيدروليك وتزييت القالب ومقالي الصرف في قاع الآلة؛ الزيت الشائب الناقل من آليات الآلة وعلب التروس وقطرات الرافعات العلوية؛ والزيت المستحلب الناتج عندما يتم قص مركبات الرسم وموانع الصدأ والمزلقات الصابونية الفوسفاتية من خلال فوهات الغسيل ويتم تثبيتها بواسطة مخفضات التوتر السطحي في المياه المعاد تدويرها. الكسر الثالث - الزيت المستحلب - يهزم تشغيل DAF بدون معالجة كيميائية لأن القطرات تحمل شحنة سطحية تمنع الالتحام الطبيعي والالتصاق بالفقاعات. البحث عن نظام التعويم بالهواء المذاب المستمر لزيت المعادن الصناعية (S2، جامعة ديربان للتكنولوجيا) يخلص بشكل صريح إلى أن وحدة التعويم لمياه الزيتية يجب أن تكون "معدلة ومحسّنة" بدلاً من تشغيلها كتكوين قياسي.
نطاقات المياه الداخلة النموذجية لآلات الختم تتراوح بين 200–2,000 mg/L زيت وشحوم و100–800 mg/L مواد صلبة عالقة اعتماداً على قوة الآلة، وما إذا كانت مياه الغسيل مفصولة عن مياه التبريد الزائدة، وعدد مرات ضخ خزان التجميع. نفس وحدة DAF الفيزيائية يمكن تكوينها لنهايتين مختلفتين جداً - الحلقة المغلقة لإعادة الاستخدام إلى آلة الختم، أو صرف المجاري / الصرف البيئي - والرافعات التكوينية تتغير مع نهاية الاستخدام. هذا التفريع هو المبدأ المنظم لهذا الدليل.
الأنظمة الفرعية الثلاثة التي تقوم بتكوينها فعلياً
نظام DAF يتضمن ثلاث قرارات هندسية متراكمة، بالإضافة إلى خطوة المعالجة الكيميائية. التعامل معها كرقم نموذج واحد هو الخطأ الأكثر شيوعاً في تحديد المواصفات في خط الختم.
نظام الاشباع (الضغط). يتم تشبيع المياه المعاد تدويرها بالهواء المضغوط في خزان احتفاظ بضغط يبلغ عادة 4–6 bar، ثم يتم إطلاقها من خلال صمام إبرة أو فوهة متخصصة لتوليد فقاعات دقيقة بحجم 10–80 μm. الفقاعات الأصغر تحسن التصاق قطرات الزيت للكسور المستحلبة لأن سرعة صعود الفقاعة أقل والسطح الملامس لكل وحدة حجم هواء أكبر؛ الفقاعات الأكبر مقبولة عندما تتمثل المياه الداخلة بالزيت الحر الذي بدأ بالفعل في الالتحام. يغطي نظام التعويم بالهواء المذاب من Zhongsheng ZSQ معدلات 4–300 m³/h عبر 13 نموذج معياري، وهو الغلاف العملي لمعظم تدفقات الختم ذات الخط الواحد والنبات الصغير.
حجرة الاتصال / التعويم. وعاء مستطيل أو دائري بحمل هيدروليكي 5–20 m/h، مع موزع مدخل يوزع المياه المشبعة بالهواء المضغوط على المقطع العرضي الكامل وحجرة انفصال هادئة في اتجاه المصب لمنع قص الفقاعات. الهندسة الهندسية للخلية هي ما يحدد ما إذا كانت التجمعات الفقاعية-الزيتية تصل فعلاً إلى السطح أو يتم تمزيقها بسبب الاضطراب.
المجرفة ومعالجة الحمأة. مجرفة من نوع السلسلة والرحلة أو نوع الشاطئ تزيل طبقة الزيت العائم؛ ثم يتم توجيه الحمأة الغنية بالزيت المستردة إلى مكبس فلتر لإزالة الرطوبة. سرعة المجرفة وزاوية الشاطئ يجب أن تكون معايرة لطبقة التعويم - المجرفة الجريئة جداً ستؤدي إلى استحلاب الطبقة مرة أخرى في الخلية.
معاملات تصميم DAF لمياه الصرف الزيتية من آلات الختم
نطاق المعاملات أدناه هو نطاق العمل لمياه الصرف الزيتية من آلات الختم. احتفظ بهذه كأهداف تحديد المواصفات الخاصة بك واضبط باستخدام اختبارات الجرة على مياه الصرف الفعلية للمحطة.
| المعامل | النطاق النموذجي لمياه الصرف الزيتية من آلات الختم | ملاحظات |
|---|---|---|
| ضغط الاشباع | 4–6 bar | يؤدي الضغط الأعلى إلى دفع المزيد من الهواء في المحلول لكنه يزيد من طاقة المضخة |
| نسبة إعادة التدوير | 10–30% من معدل الإنتاجية | أعلى للزيت المستحلب، أقل للتيارات التي يهيمن عليها الزيت الحر |
| نسبة الهواء إلى المواد الصلبة | 0.01–0.05 غرام هواء لكل غرام مواد صلبة عالقة | أنظمة الزيت والماء تقع في الطرف الأقل؛ الحمأة المعدنية عالية الصلابة تحتاج إلى المزيد |
| معدل التحميل الهيدروليكي | 5–20 m/h | أقل للتيارات المستحلبة للسماح بمزيد من الوقت لالتصاق الفقاعات |
| وقت الاستبقاء الهيدروليكي | 10–30 دقيقة | الزيت المستحلب يدفع نحو الطرف الأعلى |
| قطر الفقاعات الدقيقة | 10–80 μm | استهدف 20–40 μm للزيت المستحلب، يصل إلى 80 μm مقبول للزيت الحر |
| درجة حموضة التشغيل | 6.5–7.5 | مركبات الرسم القلوية تدفع pH خارج نطاق التجميع ويجب تحسينها |
| المخثر | PAC أو شب بجرعة منخفضة mg/L | يتم تعيين الجرعة باختبار الجرة؛ الجرعة الزائدة تعيد تثبيت الاستحلاب |
| المجمع | بولياكريلاميد أنيوني أو غير أيوني | يتم جرعه بشكل مضمن قبل حجرة الاتصال |
| إزالة الزيت والشحوم المتوقعة | 70–95% | مرحلة واحدة على الزيت الحر؛ مرحلتان على الزيت المستحلب |
الكيمياء القابلة للتكرار في خط الختم تأتي من نظام جرعة كيميائية تلقائي لحقن المخثر والبوليمر، وليس من تفريغ الطبول اليدوية. تتبع الجرعة وسجلات الاتجاهات هي أيضاً ما سيطلبه منك المنظم أثناء مراجعة التصريح.
معايرة مرحلة واحدة مقابل مرحلتان من DAF: متى تحتاج إلى كل منها
معايرة DAF في مرحلة واحدة هي الخيار الصحيح عندما تتمثل المياه الداخلة بشكل أساسي في الزيت الحر والزيت الشائب، والتحميل الهيدروليكي يقع في الطرف الأقل من النطاق، والاستخدام النهائي هو صرف المجاري مقابل حد معتدل إلى حد ما (عادة 10–15 mg/L زيت وشحوم إلى محطة معالجة الصرف الصحي البلدية). هذا هو الخيار ذو رأس المال الأقل وأصغر حجم قدم، ويغطي معظم مياه غسيل آلات الختم مرة واحدة بعد فصل الزيت والماء الكبير في اتجاه المنبع الذي يزيل الزيت الحر بكميات كبيرة.
معايرة DAF في مرحلتين مطلوبة عندما تحمل المياه الداخلة جزء عالي من الزيت المستحلب من مركبات الرسم والمزلقات الصابونية الفوسفاتية، أو عندما يكون الاستخدام النهائي هو إعادة الاستخدام إلى عملية حساسة في اتجاه المصب مثل شطف الطلاء أو RO. المرحلة الأولى تتعامل مع التجميع وإزالة الزيت الأولية؛ المرحلة الثانية تلمع المواد الصلبة العالقة المتبقية وتكسر أي اختراق استحلاب. الدليل المرئي على أن معايرة DAF في مرحلة واحدة تفشل هو مياه صرف حليبية، نقل الرغوة المستمر، أو واجهة سقوط في خلية الانفصال - كل العلامات على اختراق الزيت المستحلب. قطارات مرحلتي DAF تضيف 30–50% إلى حجم القدم ورأس المال؛ يتم سداد هذه المقايضة في تطبيقات إعادة الاستخدام حيث البديل هو شراء المياه العذبة بالإضافة إلى رسوم صرف المجاري.
إعادة الاستخدام مقابل الصرف: تكوين DAF لكل حالة استخدام نهائية
نفس معدات DAF يمكن توجيهها نحو حالتين استخدام نهائيتين مختلفتين، والمعايرة تتحول بينهما. الجدول أدناه هو ما تحضره إلى الاجتماع مع الإدارة (مدخرات إعادة الاستخدام) أو المنظم (تصريح الصرف).
| رافعة التصميم | إعادة الاستخدام في حلقة مغلقة إلى آلة الختم | صرف إلى المجاري / البيئة |
|---|---|---|
| مياه الصرف الموجهة للزيت والشحوم | <20 mg/L | 10–15 mg/L (وفقاً لحد الصرف المحلي) |
| مياه الصرف الموجهة للمواد الصلبة العالقة | <30 mg/L | عادة <30 mg/L (وفقاً لـ EPA 40 CFR 133 خط الأساس للمعالجة الثانوية حيث ينطبق) |
| مراحل DAF | مرحلتان لشطف الطلاء أو تغذية RO؛ مرحلة واحدة لإعادة استخدام خشن | عادة مرحلة واحدة كافية عند إقرانها بالتلميع |
| تلميع في اتجاه المصب | فلتر وسائط متعددة؛ RO لشطف الصرف المغلق المؤين | MBR، فاصل الصفيحة، أو فلتر الوسائط المتعددة قبل الصرف |
| اختيار البوليمر | بقايا خافضة التوتر السطحي منخفضة، يفضل الأنيوني | محسّن لقطع BOD/COD وTSS، اختيار البوليمر ثانوي |
| نافذة pH | 6.5–7.5 لحماية كيمياء آلة الختم في اتجاه المصب | 6.0–8.0 للوفاء بحدود pH للصرف وأداء التجميع |
| تكرار المراقبة | يومي للزيت والشحوم وTSS وpH؛ أسبوعي لبقايا خافق التوتر السطحي | اتجاه مستمر للزيت والشحوم وTSS لإعداد التقارير؛ العينات بناءً على معدل التدفق |
تعطي معايرات إعادة الاستخدام الأولوية لبقايا خافقة التوتر السطحي المنخفضة حتى لا تؤدي المياه المعاد تدويرها إلى رغوة في آلة الختم أو تحمل الصابون في شطف الطلاء. تعطي معايرات الصرف الأولوية لقطع BOD وCOD وTSS للوفاء بالتصريح وتحول اختيار البوليمر نحو أي تجميع يعطي أنظف فصل. فلتر الوسائط المتعددة لتلميع مياه صرف DAF هو حصان العمل على جانب إعادة الاستخدام، ووحدة معالجة مياه الصرف المدمجة من MBR هو حصان العمل على جانب الصرف. بالنسبة لمصانع الختم الأوروبية، التزام المراقبة يعمل بموجب EU IED 2010/75/EU لأنشطة معالجة السطح - انظر دليل الامتثال المخصص لتكرار أخذ العينات والإبلاغ.
المعالجة الأولية التي لا يمكن لـ DAF العمل بدونها
DAF المعايرة بشكل صحيح تماماً تفشل إذا كانت البوابات في اتجاه المنبع خاطئة. ثلاث خطوات معالجة أولية لا تقبل المساومة في خط الختم.
أولاً، مقسم لوحة مموج أو خزان تجميع قبل DAF لإزالة الزيت الحر الذي قد يرهق المشبع بخلاف ذلك ويبدد الهواء المضغوط. ثانياً، معالجة درجة الحموضة إلى 6.5–7.5 قبل جرعة المخثر - مركبات الرسم القلوية تدفع pH بعيداً جداً فوق نطاق التجميع وDAF الذي يعمل على مياه داخلة مع تذبذب pH سيؤدي لنقص جرعة المخثر بمحاولة مطاردة الهدف المتحرك. ثالثاً، شاشة شريط لحماية مضخة إعادة التدوير وفوهات التشبع من ألياف ورقائق وحطام الختم؛ شاشة شريط ميكانيكية دوارة للمقدمة خط الختم هي التركيب المعياري. يتم توثيق التسلسل الكامل في دليل المعالجة الأولية لمياه الصرف الزيتية من آلات الختم قبل DAF.
الأسئلة الشائعة
هل يمكن لوحدة DAF واحدة معالجة مياه الصرف الزيتية من آلات الختم لكل من إعادة الاستخدام والصرف؟ لا - أهداف إعادة الاستخدام والصرف تختلف في بقايا خافقة التوتر السطحي ونافذة pH والتلميع في اتجاه المصب، ولا يمكن لنقطة ضبط واحدة أن تحقق كلا النهايتين. يمكن إعادة معايرة DAF الواحد بين الأوضاع أثناء تغيير الحملة، لكنه لا يمكن أن يحقق كلا حالات الاستخدام النهائي بيفيين في نفس الوقت بدون قطار مرحلتي DAF وخطوة تلميع.
ما هو البوليمر والنطاق الجرعة النموذجي للزيت المستحلب من الختم؟ بولياكريلاميد أنيوني أو غير أيوني عند 0.5–3 mg/L من المادة الفعالة، مقترن بـ PAC أو شب عند 5–25 mg/L، كلاهما مُجرّع بشكل مضمن قبل حجرة الاتصال. الجرعة الدقيقة يتم تعيينها باختبار الجرة على مياه الصرف الفعلية - ابدأ من الطرف الأقل وعايرها لأعلى حتى تشكل العوامة حصيرة محكمة والمياه تحتها توضح.
كيف يتم التحقق من إزالة الزيت والشحوم على DAF لآلات الختم التي تعمل؟ محللات الهيدروكربونات النفطية الكلية (TPH) أو الزيت والشحوم المضمنة على مخرج DAF، معايرة مقابل عينات الكشط التي يتم تشغيلها بواسطة EPA Method 1664 أو ما يعادله، مع اختبارات جرة يومية وفحوصات التوازن الجماعي الأسبوعية عبر المجرفة.
ما هو الفرق بين DAF و IGF (التعويم بالغاز المستحث) لمياه صرف الختم؟ IGF يستخدم مضخة أو محرك مدفوع لإحداث فقاعات ميكانيكياً عند ضغط قريب من الضغط الجوي، مما ينتج فقاعات أكبر 100–500 μm مناسبة لإزالة الزيت الحر في الحقول النفطية والتطبيقات عالية الإنتاجية؛ DAF يستخدم التشبع المضغوط لتوليد فقاعات 10–80 μm تلتصق بكفاءة أكبر بقطرات الزيت المستحلب، وهو ما تحتاجه مياه غسيل الختم.
متى يكون MBR أو RO مطلوباً في اتجاه المصب من DAF لمياه آلات الختم؟ MBR مطلوب عندما يتطلب تصريح الصرف منخفضاً BOD/COD وTSS في نفس الوقت ومياه صرف DAF لا يمكنها تحقيقه بمفردها. RO مطلوب فقط على قطارات إعادة الاستخدام في حلقة مغلقة التي تغذي شطف منزوع الأيونات أو شطف طلاء حساس - بالنسبة لمعظم حلقات إعادة الاستخدام الخشنة فلتر الوسائط المتعددة كافٍ.
