수원에서 생산된 물, 식품 공장에서 나온 세척수, 선박에서 나온 빌지수는 모두 한 가지 문제를 공유합니다. 물을 재사용하거나 배출하려면 먼저 기름이 배출되어야 합니다. 진짜 어려움은 총 오일 농도가 아니라 물방울 크기입니다. 약 150 마이크론 이상의 자유 오일은 몇 분 안에 상승합니다. 20미크론 미만의 유화 오일은 몇 주 동안 안정적으로 유지될 수 있습니다. 따라서 잘 설계된 유수 분리 시스템은 단일 기계가 아닌 단계적 트레인에 의존하며 거친 제거부터 시작하여 배출 또는 재사용 대상에 맞는 연마로 마무리됩니다. 엔지니어 계획 생산된 수처리 또는 더 넓은 산업 폐수 처리 프로젝트는 동일한 논리를 따릅니다. 먼저 하천의 특성을 파악한 다음 각 기술을 실제로 제공할 수 있는 석유 상태에 연결합니다.
기름과 물의 분리는 기름의 상태를 아는 것에서 시작됩니다
결론: 첫 번째: 액적 크기가 감소함에 따라 분리 비용이 급격히 증가합니다. 중력에 의해 유리 오일을 제거하는 데는 입방미터당 몇 센트밖에 들지 않는 반면, 유화된 오일을 제거하려면 그보다 훨씬 많은 비용이 드는 부유선광, 여과 또는 화학 물질이 필요할 수 있습니다. 따라서 하천의 오일 상태를 아는 것은 오일-물 분리 시스템의 범위를 정하는 데 있어 가장 중요한 단계입니다. 간단한 병 테스트와 결합된 실험실 액적 크기 분석을 통해 중력만으로 작동하는지 아니면 부양 및 여과를 추가해야 하는지 여부를 알 수 있습니다. 많은 공장에서는 유입수에 포함된 유화 오일의 비율을 과소평가하고 나중에 허가 이탈 문제로 어려움을 겪습니다. 수백 달러의 일회성 연구실 투자로 수만 달러의 재작업을 절약할 수 있습니다.
폐수에 함유된 오일은 일반적으로 물방울 크기에 따라 4가지 상태로 구분됩니다. 아래 표에는 각 상태, 해당 동작 및 적용되는 기술이 요약되어 있습니다.
| 오일 상태 | 물방울 크기 | 행동 | 대표적인 기술 |
|---|---|---|---|
| 무료 오일 | >150미크론 | 몇 분 만에 표면으로 떠오름 | API 분리기, 스키머 |
| 분산된 오일 | 20-150 미크론 | 천천히 상승합니다. 난류에 민감 | 플레이트 코어레서, 하이드로사이클론 |
| 유화유 | 1-20 미크론 | 계면활성제로 인해 안정적임 | DAF, 멤브레인, 항유화제 |
| 용해된 기름 | 1미크론 미만 | 분자; 중력에 의해 제거되지 않음 | 생물학적 활성탄 |
핵심 유수분리 기술 비교
각 기술에는 처리 트레인에서의 위치를 결정하는 작업 범위가 있습니다. API 분리기는 유리 오일에 대한 가장 경제적인 기본 단계로 남아 있지만 유제를 분해할 수는 없습니다. 플레이트 코어레서는 물방울이 상승해야 하는 수직 거리를 단축하여 중력 분리를 개선합니다. DAF(용존 공기 부양)는 미세 기포를 기름 방울에 부착하며 오늘날 많은 산업 플랜트에서 유화 오일의 기본 2차 단계입니다. 하이드로사이클론은 특히 설치 공간이 제한된 해양 플랫폼에서 자유 및 분산 오일에 대한 컴팩트한 대안을 제공합니다. 멤브레인 여과는 오일 수준을 매우 낮게 연마하지만 에너지와 오염 위험이 더 높습니다.
화학적 항유화제는 단단한 유제를 분해하는 가장 저렴한 방법이기 때문에 언급할 가치가 있습니다. 이는 액적을 안정화시키는 계면 필름을 중화시켜 부드럽게 교반하면서 유착되도록 하는 방식으로 작동합니다. 그러나 운영 비용이 추가되고 기름-물-화학 슬러지가 생성되며 신중한 투여량 제어가 필요하므로 대부분의 영구 설치에서는 2차 단계로 DAF와 같은 물리적 방법을 선호합니다.
API 분리기 설계 지침 및 미국 EPA 폐수 처리 참조에 따르면 이러한 작업 범위는 정유소, 석유화학, 해양 및 지방자치 시설 전반에 걸쳐 일관됩니다. 아래의 레이더 차트는 5가지 실제 기준에 따라 3가지 일반적인 기술을 비교합니다.
다단계 유수 분리 시스템 설계
유입수를 특성화하는 것부터 시작하십시오: 물방울 크기 분포, 오일 농도, 온도, 고형물 함량, 배출 또는 재사용 목표. 예를 들어, 미국 해역에서의 해양 작업의 경우 40 CFR Part 435에 따른 EPA 오일 및 그리스 제한은 월 평균 29mg/L, 일일 최대 42mg/L입니다. 육상 기반 허가는 종종 더 엄격하므로 연마 단계의 규모도 그에 맞게 조정되어야 합니다.
1단계 - 전처리. 기계식 스크린은 하류의 유착 매체와 부유 노즐을 막히게 하는 거친 고체와 섬유질 잔해를 제거합니다. 회전 드럼 스크린은 부유 물질을 운반하는 유입 흐름을 위한 컴팩트한 선택입니다.
전처리 단계용 로터리 드럼 스크린 이 소형 기계식 스크린은 유입수에서 거친 고형물과 섬유질 잔해물을 제거하여 막힘을 방지하고 하류 유착 매체와 부유 노즐의 마모를 방지합니다. 제품보기 → 2단계 - 1차 중력 분리. API 분리기 또는 플레이트 코어레서는 다량의 유리 오일을 제거합니다. 모래는 동일한 탱크에 침전되어 하류 펌프와 장비가 마모되지 않도록 보호합니다. 그릿 분류기는 침전된 모래를 거의 건조한 형태로 탈수하고 배출합니다.
모래와 물 분리를 위한 침사분류기 스크류식 분급기는 수분 함량 60% 이하의 침전된 모래를 탈수 및 배출하여 펌프 및 기구를 보호하는 동시에 1차 분리조를 깨끗하고 효율적으로 유지합니다. 제품보기 → 3단계 - 2차 부양. DAF 장치는 미세 기포를 액적에 부착하여 표면에 띄워 스키밍함으로써 분산되고 부분적으로 유화된 오일을 제거합니다. 수평형 공기 부양 기계는 기존 탱크 레이아웃에 잘 통합되며 수직형 설계보다 공간이 덜 필요합니다.
오일 제거용 수평 공기 부양 기계 미세 기포를 사용하여 분산 및 유화된 오일과 부유 물질을 부유시키는 이 DAF 장치는 공간을 적게 차지하면서 분리 효율성을 향상시켜 2차 부유에 이상적입니다. 제품보기 → 4단계 - 연마. 허가 한도 또는 재사용 사양에 따라 부양만으로 도달할 수 있는 수준보다 낮은 수준의 오일 수준이 필요한 경우 카트리지 여과, 막 분리 또는 활성탄 흡착이 추가됩니다. 분리기에서 탈지된 오일 층은 용량이 적당할 경우 회수할 수 있는 반면, DAF 스키머에서 나온 유성 슬러지는 일반적으로 외부 폐기 전에 탈수가 필요합니다. 설계 견적에 슬러지 처리를 포함하면 시운전 중 예상치 못한 상황을 피할 수 있습니다.
등각투영 뷰의 일반적인 API 구분 기호
유수 분리 장비 선택 체크리스트
아래 표에 따라 장비를 선택하면 크기가 너무 작거나 커지는 위험이 줄어듭니다. 현장 경험에 따르면 대부분의 분리기 오류는 이러한 6가지 매개변수 중 하나를 무시하는 데서 발생합니다.
| 기준 | 왜 중요한가요? | 디자인적 의미 |
|---|---|---|
| 유속 및 피크 | 크기 부족으로 인해 오일 캐리오버가 발생함 | 1.25-1.5x 평균 유량의 크기 분리기 |
| 물방울 크기 distribution | 중력이 작동할 수 있는지 여부를 결정합니다. | 20미크론 미만에서는 DAF 또는 멤브레인을 추가하세요. |
| 온도 | 온도가 높을수록 점도가 낮아집니다. | 차가운 흐름을 가열하면 상승 속도가 향상됩니다. |
| 고형물 농도 | 나막신 코어레서 및 부양 노즐 | 먼저 스크린을 설치하고 모래 제거 작업을 수행합니다. |
| 화학적 제한 | 일부 사이트에서는 항유화제 사용을 제한합니다. | 대신 물리적 분리를 선택하세요. |
| 허가 한도 | 연마 요구 사항 설정 | 29 mg/L 대 10 mg/L은 열차를 변화시킵니다 |
기존 시스템의 규모가 작다는 징후에는 유출수의 눈에 보이는 기름 광택, 며칠 안에 막히는 필터 카트리지, 동일한 사료 품질에 대한 화학물질 소비 증가 등이 포함됩니다. 새 장비에 투자하기 전에 적어도 전체 생산 주기에 걸쳐 실제 액적 크기 분포를 측정하십시오. 일중 피크는 종종 평균 농도보다 석유 상태를 더 많이 변화시킵니다.
오일-물 분리에 대해 자주 묻는 질문
Q1. 유수분리기란?
유수 분리기는 밀도 차이, 유착, 부양, 여과 또는 화학적 작용을 사용하여 물에서 오일을 제거합니다. 일반적인 유형에는 API 분리기, 플레이트 코어레서, DAF 장치 및 멤브레인 시스템이 포함됩니다.
Q2. API 유수분리기는 어떻게 작동하나요?
API 분리기는 정지 흐름과 긴 유지 시간(일반적으로 1.5~2시간)을 제공하므로 유리 오일은 스키밍을 위해 표면으로 올라가고 침전된 고형물은 바닥에 수집됩니다.
Q3. 자유 오일과 유화 오일의 차이점은 무엇입니까?
자유 오일은 약 150 마이크론보다 큰 물방울로 존재하며 중력에 의해 분리됩니다. 유화 오일은 계면활성제에 의해 안정화된 20미크론 미만의 작은 물방울로, 부유선광, 멤브레인 또는 화학적 항유화제가 필요합니다.
Q4. 생산된 물에서 기름을 어떻게 분리합니까?
생성된 수처리는 다단계 트레인을 사용합니다. 즉, 벌크 프리 오일을 위한 하이드로사이클론 또는 플레이트 분리기, 2차 연마를 위한 DAF, 배출 또는 재주입 제한이 필요한 경우 여과 또는 생물학적 처리를 사용합니다.
Q5. 오일, 그리스의 배출한계는 어떻게 되나요?
생산된 물에 대한 미국 EPA 해양 표준은 40 CFR Part 435에 따라 월 평균 29 mg/L, 일일 최대 42 mg/L입니다. 육상 기반 허가는 더 엄격한 경우가 많으며 일반적으로 10-20 mg/L입니다.
Q6. 응고제는 기름과 물의 분리를 향상시킬 수 있습니까?
예. 알루미늄 또는 철 응고제 및 유기 응집제는 표면 전하를 중화시키고 물방울 응집을 촉진하여 밀도가 높은 유제의 DAF 및 여과 효율성을 크게 향상시킵니다.
