Riebių nuotekų apibrėžimas
Riebios nuotekos reiškia nuotekas, kuriose yra lipidų (riebalų rūgščių, muilo, riebalų, vaškų ir kt.) Ir įvairius aliejus (mineraliniai aliejai, gyvūnų ir augalų aliejai). Riebių nuotekų savybės yra aukštos menkės ir BD, tam tikros kvapo ir spalvos, degios, lengvai oksiduojamos ir suskaidomos, paprastai lengvesnės nei vanduo ir sunkiai ištirpsta vandenyje. Riebios nuotekos yra didelio masto ir plačiai naudojamos pramoninės nuotekos, turinčios didelę žalą. Jos tarša daugiausia pasireiškia šiais aspektais:
1. Vandens kokybės ir žalos vandens ištekliams pablogėjimas;
2. Žala žmonių sveikatai;
3. Atmosferos tarša;
4. Augalininkystės įtaka;
5. Natūralaus kraštovaizdžio įtaka;
6. Švaraus natūralaus vandens šaltinių įtaka.
Atsižvelgiant į teršiantį riebių nuotekų pobūdį, mano šalis nustato, kad maksimali leistina riebių nuotekų išleidimo koncentracija yra 1 mg/l.
Naftos egzistavimo forma vandenyje
1. Suspendintas aliejus: Dalelių dydis didesnis arba lygus 100 μm, po stovėjimo gali greitai plūduriuoti ir plūduriuoti ant vandens paviršiaus kaip ištisinė fazės naftos plėvelė;
2. Dispersinis aliejus: dalelių dydis yra 10-100 μm, suspenduotas ir išsisklaidęs vandens rezervuare ir gali kondensuoti į didesnius alyvos lašelius ir plūduriuoti į vandens paviršių, stovint pakankamai laiko arba po išorinės jėgos veikimo, arba jis gali dar labiau tapti mažesnis ir virsti emulsuotu aliejumi;
3. Emulsintos aliejus: Dalelių dydis yra 0. 1-10 μm (ypač smulkūs alyvos lašeliai) dėl aktyviosios paviršiaus aktyviųjų medžiagų įtakos alyvos ir vandens sąsajai, jis yra stabiliai išsklaidytas vandenyje vandens ir aliejuje, ir sunku pasiekti alyvos vandenį, paprasčiausiai stovint.
Apskritai riebios nuotekos, aukščiau išvardytos trijų rūšių naftos gali būti ne visi, tačiau reprezentacinėse pramonės šakose, tokiose kaip nuotekų elektropliuojamos, jos visos yra, o naftos koncentracija paprastai yra 300-500 mg/l, iš kurių emulsinama nafta sudaro didžiausią dalį.
Riebių nuotekų gydymui yra 10 bendrų metodų:
1. Sedimentation Skirstymo metodas
Sedimentacijos atskyrimo metodas naudoja tankio skirtumą tarp naftos ir vandens fazių bei naftos ir vandens nesuderinamumo, kuris priklauso pirminiam gydymui. Sedimentacijos atskyrimas atliekamas alyvos separatoriuje, o įprasti tipai apima horizontalų srautą, lygiagrečią plokštelę, gofruotą plokštelę ir kt. Horizontalaus srauto alyvos separatoriaus dizainas daugiausia pagrįstas Stokeso formule, iš kurios galima gauti minimalų alyvos lašelio skersmenį, kurį galima pašalinti alyvos separatoriuje su tam tikra paviršiaus plotu. Naftos separatoriaus vandens srauto būsena taip pat daro didelę įtaką alyvos pašalinimo pajėgumui ir poveikiui. Geriausia vandens srauto būsena yra laminarinio srauto būsena, palanki alyvos lašelių kilimui ir kietos fazės nusėdimui.
2. Šiurkštaus granuliavimo metodas
Atskyrimas atliekamas naudojant skirtingą aliejaus ir vandens afinitetą krešėjimo medžiagai.
Kai riebios nuotekos praeina per šiurkščiavilnių granuliavimo medžiagą, smulkūs alyvos lašeliai joje aglomeruoja į didesnes naftos daleles, taip padidindami plūduriuojantį greitį, kuris priklauso antriniam gydymui.
Svarbus granuliavimo metodas yra užpildyti medžiagą į šiurkščiavilnių granuliavimo įtaisą, o išsklaidytą aliejų nuotekose galima pašalinti, kai ji praeina. Šios technologijos raktas yra šiurkščiavilnių granuliavimo medžiaga, o medžiagos forma daugiausia yra pluoštinė ir granuliuota. Dažniausiai naudojamos hidrofilinės medžiagos yra rūgščių grupės (sulfoninės rūgšties grupės, fosforo rūgšties grupės ir kt.) Ir druskos, įvestos į tokius pluoštus kaip poliamidas, polivinilo alkoholis ir vinilonas. Lipofilinės medžiagos daugiausia apima vaško rutulius, poliolefino ar polistireno sferas ar putas, poliuretano putos ir kt. Kai kurie mokslininkai mano, kad kontaktinis kampas yra geresnis nei 7 laipsnio.
Alyvos pašalinimo efektą ir proceso įgyvendinamumą lemia alyvų lašelių dalelių pasiskirstymo prieš ir po šiurkščiavilnių nuotekų granuliavimo pasikeitimo. Pagrindiniai vertinimo rodikliai yra naftos pašalinimo greitis ir naftos kiekis nuotekose.
Svarbus granuliavimo metodas nereikalauja išorinių cheminių reagentų, jokios antrinės taršos, mažos įrangos pėdsakų ir mažų infrastruktūros išlaidų.
Tačiau šiam metodui riebioms nuotekoms gydyti reikia mažos įleidimo koncentracijos. Todėl riebios nuotekos turi būti iš anksto apdorotos prieš įvedant į įrangą, kitaip nuotekų aliejaus koncentracija yra didelė (paprastai didesnė nei 10 mg/L), todėl dažnai reikia gydyti.
3. Filtravimo metodas
Naudojant perėmimą ir inercinį susidūrimą, atranką, paviršiaus sukibimą, agregaciją ir kitus granuliuoto vidutinio filtro lovos mechanizmus, alyva pašalinama vandenyje, kuris paprastai naudojamas antriniam gydymui ar giliam gydymui. Įprastos granuliuotos vidutinio filtro medžiagos yra kvarco smėlis, antracitas, stiklo pluoštas, aukštas molekulinis polimeras ir kt.
Riebios lokomotyvų gamyklos nuotekos pirmiausia yra atskirtos aliejaus, krešmosi ir nusodinamos, o po to filtruojamos. Nuotekų rodikliai atitinka išmetamųjų teršalų standartus, o naftos pašalinimo greitis gali pasiekti 95%, o tai gali būti visiškai naudojama atitinkamose gamybos dirbtuvėse.
Filtravimo metodas turi paprastą įrangą, patogų veikimą ir mažą investavimo kainą. Tačiau padidėjus darbo laikui, slėgio kritimas palaipsniui didėja, o norint užtikrinti normalų veikimą, reikia dažnai plauti.
4. Membranos atskyrimo metodas
Membranos atskyrimo metodas yra atskyrimo technologija, kuriai pradedama S.Sourirajan, ir per pastaruosius 20 metų greitai vystėsi.
Membranos atskyrimo metodas riebias nuotekas gydo, naudodamas porėtas membranas kaip atskyrimo terpę, kad būtų galima perimti aliejų ir paviršiaus aktyviosios medžiagos riebiose nuotekose ir leisti praeiti vandens molekules, kad būtų pasiektas aliejaus vandens atskyrimo tikslas. Membranos atskyrimo technologijos raktas yra membranų ir komponentų pasirinkimas.
Membranos medžiagas galima suskirstyti į polimerų membranas ir neorganines membranas. Įprastos polimero membranos yra celiuliozės acetato membranos, polisulfono membranos, polipropileno membranos, polivinilideno fluorido membranos ir kt.; Dažnos neorganinės membranos medžiagos yra aliuminio oksido, cirkonio oksido, titano oksido ir kt. Remiantis porų dydžiu, ją galima suskirstyti į mikrofiltraciją, ultrafiltraciją, atvirkštinę osmosą ir kt. Jis yra tinkamiausias riebioms nuotekoms, turinčioms didelius iškrovos reikalavimus ir nedidelį gydymo tūrį.
5. Flotacijos metodas
Flotacijos metodas naudoja alyvos lašelius, kad priliptų prie mikroburbulų vandenyje, kad padidintų plūdrumą ir plūduriuotų atskyrimui. Jis daugiausia naudojamas disperguojamam aliejui, emulsintam aliejui ir smulkioms suspenduotoms kietosioms medžiagoms gydyti riebiose nuotekose, kurias sunku pašalinti sunkio atskyrimui ir natūraliai plūduriuojant (reikia pridėti neorganinius ar organinius flokuliantus).
Kadangi oro mikroburbulus sudaro nepolinės molekulės, jie gali derinti su vandens pagrindu pagamintu aliejumi ir pakilti su alyvos lašeliais. Plaukimo greitį galima padidinti beveik tūkstančiu kartų, todėl alyvos ir vandens atskyrimo efektyvumas yra labai didelis. Remiantis skirtingais burbuliukų generavimo būdais, jį galima suskirstyti į suslėgtą ištirpintą oro flotaciją, sparnuotės flotaciją ir aeracijos pluoštą.
Norint pagerinti flotacijos efektą, į nuotekas galima pridėti neorganinius ar organinius polimerų flokuliantus, kurie yra flokuliacijos flokacijos metodas, o aliejaus vandens atskyrimo poveikis bus dar labiau pagerintas. Šiuo metu šis metodas buvo plačiai naudojamas gydant naftos telkinių nuotekas, naftos chemijos nuotekas, maisto aliejaus gamybos nuotekas ir kt., O procesas yra gana subrendęs.
6. Adsorbcijos metodas
Adsorbcijos metodas naudoja porėtus kietų adsorbentus prie adsorbų ištirpusios alyvos ir kitų tirpių organinių medžiagų riebiose nuotekose paviršiuje. Dažniausiai naudojami adsorbentai apima aktyvuotą anglį, kuri ne tik turi gerų naftos adsorbcijos savybių, bet ir gali efektyviai adsorbuoti kitas organines medžiagas tuo pačiu metu nuotekose, bet adsorbcijos pajėgumas yra ribotas (paprastai 30-80 mg/g aliejui), o išlaidos yra didelės, o regeneracija yra sunku, o tai riboja jos taikymą.
Po gydymo adsorbcijos metodu, nuotekų alyvos kiekis gali būti mažesnis nei 5 mg/l, todėl adsorbcijos metodas paprastai naudojamas tik giliam riebių nuotekų apdorojimui. „Xu Genliang“ ir kiti riebios nuotekos iš laivų trekuojančio kiemo gydė, o nuotekų aliejaus kiekis buvo mažesnis nei 5 mg/L, o dauguma jų buvo mažesni nei 1 mg/L. Naudojami adsorbentai yra lengvai prieinamos žaliavos, tokios kaip modifikuotas bentonitas, sulfonuotos angos, atliekų aktyvuota anglies, susmulkinto kokso, organinio pluošto ir kt.
7. Krešėjimo metodas
Krešėjimo metodas yra pridėti tam tikrą daugybę flokuliantų į nuotekas, kad nuotekose būtų galima generuoti lipofilinius flokus, kad ant jų būtų adsorbuojami mikro-vandens ir alyvos lašai, o tada aliejus pašalinamas nusėdant ar flotacija.
Dažniausiai naudojami neorganiniai flokuliantai yra aliuminio sulfatas, geležies sulfatas, geležies chloridas, polialyruminum chloridas, polialyruminum chloridas ir organiniai flokuliantai, tokie kaip poliakrilamidas ir akrilamidas. Skirtingų flokuliantų pH vertė turi skirtingą naudojimo diapazoną.
Norint sustiprinti flokuliacijos efektą, dažnai naudojami du flokuliantai. Šis metodas turi didelę dozę ir didelį kiekį šlako. Tai tinka dideliems kiekiams nuotekų ir emulsinių aliejų ar kitoms smulkiajoms suspenduotoms medžiagoms gydyti, kai naftos kiekis yra mažas.
8. Saloningo metodas
Sūdymo metodas yra į nuotekas pridėti neorganinių druskos elektrolitų. Elektrolitas visus katijonus nukreipia alyvos lašelių difuzijos sluoksnyje į adsorbcijos sluoksnį, todėl sunaikinamas dvigubo elektrinio sluoksnio. Aliejaus lašeliai tampa neutralūs, o alyvos lašelių traukos patrauklumas yra atstatytas ir jie kaupiasi vienas su kitu, taip siekiant demulsifikacijos tikslo.
Dažniausiai naudojami elektrolitai yra kalcio, magnio ir aliuminio druskos, kurios gali neutralizuoti krūvį ir paversti paviršiaus aktyviosios medžiagos savybes, taip pagerindamas gydymo efektą. Salpimo metodas paprastai naudoja 1%-5%druskos kiekį. Po druskos metodo alyvos kiekis nuotekose paprastai yra didesnis nei 10 mg/l. Tačiau metodas turi lėtą agregacijos greitį, ilgą nusėdimo ir atskyrimo laiką, didelį įrangos pėdsaką ir prastą gydymo poveikį naftos turinčioms emulsijoms, stabilizuotoms paviršiaus aktyviosios medžiagos.
9. Elektrolizė
Elektrolizė apima elektrolitinę krešėjimo adsorbciją ir elektrolitinę flotaciją. Elektrolitinė krešėjimo adsorbcija yra tirpių elektrodų naudojimas elektrolizuoti emulsuotų alyvos nuotekas. Metalo jonai ištirpinami nuo tirpaus anodo (Fe arba Al), o metalo jonai hidrolizuojami, kad būtų sukurta hidroksido adsorbcija, emulsuoto aliejaus ir ištirpinto aliejaus koaguliacija, o po to sedimentacija, kad būtų pašalintas aliejus.
Šis metodas daugiausia tinka antriniam aušinimo tepimo skysčio apdorojimui po cheminės flokuliacijos apdirbimo pramonėje. Elektrolizinės krešėjimo adsorbcijos metodas turi mažo pėdsako pranašumus, paprastą veikimą, gerą gydymo efektą ir palyginti nedidelį kiekį SCUM, tačiau jis turi didelių anodo metalo vartojimo trūkumus, didelį druskų kiekį kaip pagalbinius agentus, dideles energijos sąnaudas ir dideles eksploatavimo išlaidas. Be to, nors yra daug tyrimų apie esamą anodo pasyvavimo problemą, ji nebuvo iš esmės išspręsta.
10. Biocheminis metodas
Biocheminis metodas yra labai efektyvus pašalinant ištirpintą aliejų vandenyje, tačiau jis negali pašalinti disperguojamos alyvos ir pakabinamą aliejų. Kai pastarieji du aliejai pateks į sistemą, tai turės didelę įtaką visai biocheminei sistemai. Todėl, naudojant biocheminį metodą riebioms nuotekoms gydyti, būtina gerai atlikti išankstinį apdorojimą ir pašalinti pakabinamą aliejų bei išsklaidytą aliejų vandenyje.