Еріген ауа арқылы қалдықтарды бөлу қалай зақыт суынан май мен қатты заттарды бөліп алады?

Зауыттың қалдық суында жиі май, майлы заттар және ілінгіш қатты заттар сияқты қалыпты шөгу әдісімен жойылмайтын қиын тұрақты ластанушылар болады. Диссольв ерітудің ауырсызықтары бұл технология өнеркәсіптік су тазартуында маңызды орын алды, себебі ол бұл ластанушыларды судың бетіне көтеріп, оларды қабықшалап алуға мүмкіндік беретін инженерлік физиканы қолданады. Бұл әдіс негізінен гравитациялық шөгу әдісінен ерекшеленеді, сондықтан ол судың ішінде ілініп қалатын жеңіл майлар, эмульсияланған қосылыстар мен ұсақ қатты заттарды бөлу үшін идеалды.

Түсіну қалай диссольв ерітудің ауырсызықтары жұмыстары тағам өңдеу, мұнай, химиялық өндіріс және су қайта қалпына келтіру саласында оның қаншалықты тиімді жұмыс істейтінін көрсетеді. Жүйе ластанған заттарды микроскопиялық көпіршіктерге бекітуге және концентрацияланған шалшық қабаты ретінде жоғары көтерілуге қолайлы жағдайлар жасау үшін ауаны қанықтыру, көпіршік пайда болу динамикасы мен ауа мен қатты заттардың оптималды қатынасын дәл реттеуге негізделген. Бұл мақала бұл бөліну процесінің мүмкін болуын қамтамасыз ететін негізгі механизмдерін және тазарту нәтижесін анықтайтын жұмыс істеу факторларын түсіндіреді.

Көпіршік пайда болу процесінің негізгі механизімі

Еріген ауа қалай бөліну құбылысын туғызады

Тиімді болудың негізі диссольв ерітудің ауырсызықтары суға ауаны қысым астында еріту және одан кейін кішкентай көпіршіктер түрінде босату процесіне негізделген. Қанығу камерасында қысым астындағы су ауа молекулаларын молекулалық деңгейде сіңіреді, ол суперқанығу ерітіндісін түзеді. Су флотация резервуарына кірген кезде қысым қағаз сияқты төмендейді, сондықтан еріген ауа микрокөпіршіктер түрінде ерітіндіден шығады; олардың диаметрі әдетте 20–100 микрометр. Бұл өте кішкентай көпіршіктердің көлеміне қарағанда беті өте үлкен болады, сондықтан олар май тамшылары мен су ішіндегі бейтарап бөлшектерді тартуға өте тиімді.

Көпіршік пайда болу процесі әрекетте

The көпіршік пайда болу процесі басы қысымды су ауамен қаныққан кезде басталады, ол қысымды төмендететін клапан арқылы флотация камераcына өтеді. Қысымды сәтті төмендету еріген ауаның кеңейіп, тұнба бөлшектерінің айналасында көпіршіктер түзуге әкеледі, нәтижесінде бөлшек-көпіршік агрегаттары пайда болады. Бұл агрегаттар жоғары қарай көтерілуге қабілетті болып табылады және бетте жиналып, скиммер арқылы шаң-тозаң алынып тасталады. Көпіршіктердің пайда болу процесі өте тиімді, себебі көпіршіктер бөлшектердің бетінде тікелей пайда болады, ал үлкен, дәстүрлі түрде алынған ауа көпіршіктерімен салыстырғанда бөлшектерді таза көтеруші күш арқылы ығытпауға тырысады; бұл бекіту күшін күшейтеді және бөліну жылдамдығын арттырады.

Қанықтыру қысымын реттеу және ауа мен қатты заттардың қатынасы

Қанықтыру қысымын реттеуді оптималдау

Оптималды көрсеткіштерге жету қанықтыру қысымын реттеу тұрақты еріген ауа-флотациялық өндеудің жұмыс істеуі үшін маңызды. Қанығу камерасы әдетте 40–60 фунт/квадрат дюйм (psi) қысымда жұмыс істейді; бұл көрсеткіш мақсатты ауа концентрациясы мен келетін су сипаттамаларына байланысты. Жоғары қанығу қысымы қайтарылатын ағысқа көбірек ауа ерітеді, бірақ артық қысым энергия шығынын көтереді және өндеу тиімділігін пропорционалды түрде арттырмайды. Операторлар қанығу қысымын өзінің қалдық ағысына қажетті деңгейге дейін теңестіруі керек, себебі әртүрлі ластану деңгейлері мен бөлшек өлшемдері оптималды бөлу үшін әртүрлі ауа мөлшерін талап етеді. ауа мен қатты заттардың қатынасы олардың қалдық ағысына қажетті, өйткені әртүрлі ластану деңгейлері мен бөлшек өлшемдері оптималды бөлу үшін әртүрлі ауа мөлшерін талап етеді.

Ең жоғары тиімділік үшін ауа мен қатты заттардың қатынасын басқару

The ауа мен қатты заттардың қатынасы бұл кіріс суындағы тұнба заттар мен май массасына қатысты берілетін ауа массасын көрсетеді. Көптеген өнеркәсіптік қолданыстарда ауа мен тұнбалардың қатынасы 0,02-ден 0,1-ге дейін болуы талап етіледі, яғни ластанған заттың әр килограмына 0,02–0,1 килограмм ауа. 0,02-ден төмен қатынастар көпіршіктердің тұнбаларға жабысуын жеткіліксіз етеді, ал 0,1-ден жоғары қатынастар ауаны шығындарға әкеледі және жұмыс істеу шығындарын көтереді. Дұрыс ауа мен тұнбалар қатынасын есептеу үшін кіріс суындағы тұнбалар концентрациясы, май мазмұны, бөлшек өлшемдерінің таралуы және ластанған заттардың меншікті салмағы талдауға алынады. Процесс басқару жүйелері кіріс шарттарының өзгеруіне қарамастан, мақсатты ауа мен тұнбалар қатынасын сақтау үшін қанықтыру қысымын және қайта циркуляциялау ағынын үздіксіз реттейді, осылайша флотация резервуары мақсатты ластанған заттарды тұрақты түрде жояды.

Беттік жүктемелер және флотация резервуарының конструкциясына әсері

Беттік жүктеме бөлу процесіне қалай әсер етеді

Беттік жүктеме — бұл қалдық суларды тазарту қондырғысының қалдықтарды ауамен қосып бөлу жүйесінің тиімділігіне тікелей әсер ететін көрсеткіш; ол қалдықтарды ауамен қосып бөлу резервуарының ауданына шаққандағы галлондар минутына (gpm) өлшенеді. Типтік беттік жүктемелер 2–4 gpm/ft² аралығында болады, бұл көпіршіктер мен бөлшектердің бірігуі мен жоғары көтерілуі үшін жеткілікті уақыт қамтамасыз етеді. Жоғары беттік жүктемелер ағыс жылдамдығын көтереді, бірақ көпіршіктер мен бөлшектердің бір-бірімен әрекеттесу уақытын қысқартады, сондықтан толық бөлінбеген май мен қатты заттардың суға араласуы артады. Оңтайлы беттік жүктеме нақты қалдық ағынының сипаттамаларына, көпіршіктердің пайда болу процесінің тиімділігіне және шығыс суының сапасына қойылатын талаптарға байланысты. Кішірек өлшемдегі қалдықтарды ауамен қосып бөлу резервуарлары артық беттік жүктемеде жұмыс істейді және нашар бөлу нәтижесін береді, ал үлкен өлшемдегі резервуарлар капиталдық шығындарды көтереді, бірақ тазарту сапасын пропорционалды жақсартпайды.

Шалшықты алып тастау және үздіксіз жұмыс істеу

Köpік тұнба қабаты су бетінде жиналған кезде, механикалық скиммерлер бұл концентрацияланған қабатты үздіксіз алып тастайды; бұл қабатта қалдықтардың мөлшері 0,5–2 пайыздан тұратын кіріс суына қарағанда 3–8 пайызға дейін болуы мүмкін. Бұл тұнбаның концентрациясы келесі сатыдағы су айыру әдісінің тиімділігін арттырады және тасымалдау шығындарын азайтады. Қанықтыру қысымын реттеу жүйесі барлық тұру уақыты ішінде көпіршіктердің тұрақты түзілуін қамтамасыз етеді, ол тұнбаның резервуардың барлық ені бойынша қалыпты көтерілуін қамтамасыз етеді. Еріген ауа арқылы тұндыру резервуарлары әдетте күніне 24 сағат біркелкі жұмыс істейді, ал тек ауа қанықтыру сенсорларын реттеу, скиммер пышақтарын тексеру және қанықтыру қысымын реттеу клапанының жұмыс істеуін тексеру үшін периодты техникалық қызмет көрсету қажет.

Жиі қойылатын сұрақтар

Неге еріген ауа арқылы тұндыру мұнай қоспаларын алып тастауда дәстүрлі тұндырудан тиімдірек?

Dissolved air flotation (DAF) — suға еріген ауа қабатын пайдаланып, микроөлшемді көпіршіктер арқылы май мен жеңіл қатты бөлшектерді белсенді түрде бетке көтереді, ал дәстүрлі шөгу процесі ауыр бөлшектерді төмен қарай тарту үшін ауырлық күшіне сүйенеді. Судан төмен тығыздыққа ие май ауырлыққа негізделген әдістермен мүлдем шөгіп кетпейді. Көпіршіктердің пайда болу процесі газ бен ластанған заттар арасында бекіту құрылымын қалыптастырады, ол шөгу әрекетін кері өзгертеді және сондықтан DAF эмульгирленген майлар мен шөгіп кетпейтін қатты бөлшектерді тазартуға идеалды болып табылады.

Қанықтыру қысымын реттеу өңдеу құнына қалай әсер етеді?

Қанықу қысымын реттеу тікелей энергия шығынына әсер етеді, себебі жоғары қысымдар ауаны суда еріту үшін компрессордың көбірек қуатын талап етеді. Артық қанықу қысымы әсер етуші ағында нақты қажетті деңгейден асатын ауа-қатты заттар қатынасын жақсартпай, пайдалану шығындарын көтереді. Операторлар қажетті еріген ауа концентрациясын қамтамасыз ететін ең төменгі қанықу қысымы деңгейіне дейін қанықу қысымын реттеуді оптималдандырады, бұл өңдеу сапасы мен энергия шығынын теңестіреді және жабдықтың қызмет көрсету мерзімін ұзартады.

Еріген ауа флотациясы жүйелерінен қандай қалдық ағындары ең көп пайда көреді?

Тамақ өңдеу орындары, мұнай өңдеу зауыттары, химиялық өндіріс кәсіпорындары және коммуналдық су ағындарын тазарту жүйелері барлығы эмульгирленген май, майлылық, ілінгіш бөлшектер мен биологиялық заттары бар қалдық су ағындарын өңдеу үшін ерітілген ауа қабатында жүзуді (DAF) қолданады. Кез келген өнеркәсіптік процесстің салмағы аз қалдық суы, жеңіл майлар немесе гравитациялық шөгуге төзімді тонк ілінгіш бөлшектері бар қалдық суы болса, онда DAF технологиясын қолдану тиімді. Ауа мен бекітілген заттардың қатынасы мен көпіршіктердің пайда болу процесі арқылы дәстүрлі әдістермен жеткілікті тазартылмайтын қиын қалдық су ағындарын өңдеуге болады.