Xử lý nước thải công nghiệp
Xử lý nước thải công nghiệp > Loại bỏ dầu và mỡ

Việc loại bỏ hiệu quả của các loại dầu và mỡ phụ thuộc vào các đặc tính của dầu về mặt kích thước và trạng thái, do đó sẽ ảnh hưởng đến sự lựa chọn các công nghệ phân tách.
Ô nhiễm dầu trong nước thường đi kèm trong bốn giai đoạn, thường kết hợp:
dầu nhẹ - giọt dầu lớn nổi trên bề mặt;
dầu nặng, nằm ở phía dưới, thường bám chặt vào chất rắn như bụi bẩn;
nhũ tương hoá, là các giọt dầu nặng chia nhỏ;
dầu hòa tan, dầu hoàn toàn phân tán và không thấy được nữa. Dầu nhũ hoá là phổ biến nhất trong nước thải từ công nghiệp dầu và rất khó để tách.
Các phương pháp để tách dầu phụ thuộc vào kích thước giọt dầu. Giọt dầu lớn trong ô nhiễm dầu nhẹ có thể dễ dàng loại bỏ, nhưng khi chúng trở nên nhỏ hơn, một số công nghệ tách thực hiện tốt hơn so với những công nghệ khác.
Hầu hết các công nghệ tách sẽ có một phạm vi tối ưu các kích thước giọt dầu để có thể xử lý hiệu quả. Điều này được biết đến như là "hiệu suất micromet".
Phân tích dầu trong nước để xác định kích thước giọt có thể được thực hiện với máy phân tích hạt.
Mỗi công nghệ tách sẽ có đường cong hiệu suất tối ưu dựa trên kích thước giọt dầu. Phân tách phổ biến nhất là dùng bể hoặc hố trọng lực, tách API dầu-nước, xử lý hóa học qua DAFs, máy ly tâm, dụng cụ lọc và hydrocyclones.
Nhiều loại dầu có thể được thu hồi từ mặt nước mở các thiết bị gạn dầu. Được xem là một cách đáng tin cậy và rẻ để loại bỏ dầu, mỡ và các hydrocarbon khác trong nước, gạn dầu đôi khi đạt được đến mức nước tinh khiết. Vào những lúc khác, gạn dầu cũng là phương pháp hiệu quả để loại bỏ hầu hết lượng dầu trước khi sử dụng màng lọc và các quá trình hóa học. Bộ gạn sẽ ngăn chặn bớt dầu vào bộ lọc và giữ chi phí hóa chất xuống thấp vì có ít dầu để xử lý.
Bởi vì mỡ bao gồm các hydrocarbon có độ nhớt cao hơn, gạn phải được trang bị lò nhiệt đủ mạnh để giữ mỡ lỏng để xả. Nếu dầu mỡ nổi thành những khối rắn hoặc mảng, một thanh phun, máy thổi khí hoặc thiết bị cơ khí được sử dụng để dễ dàng loại bỏ.
Tuy nhiên, dầu cứng và phần lớn các loại dầu suy biến cũng sẽ có một thành phần hòa tan hoặc nhũ hoá mà sẽ yêu cầu tiếp tục xử lý để loại bỏ. Dầu hòa tan hoặc nhũ hoá có hoạt tính bề mặt hoặc dung môi thường làm trầm trọng vấn đề xử lý hơn, sản phẩm nước thải đó khó khăn hơn để xử lý.
Nước thải từ các ngành công nghiệp có quy mô lớn như nhà máy lọc dầu, nhà máy hóa dầu, nhà máy hóa chất và các nhà máy chế biến khí tự nhiên thường chứa dầu nặng và huyền phù. Họ sử dụng thiết bị tách API được thiết kế để tách dầu và chất rắn lơ lửng từ dòng thải. Cái tên được bắt nguồn từ phân tách thực tế được thiết kế theo tiêu chuẩn công bố của Viện dầu khí Mỹ (API).
Tách API là một thiết bị tách trọng lực được thiết kế bằng cách sử dụng định luật Stokes để xác định vận tốc của những giọt dầu dựa trên mật độ và kích thước của chúng. Thiết kế được dựa trên sự khác biệt trọng lượng riêng giữa dầu và nước thải bởi vì sự khác biệt đó nhỏ hơn nhiều so với sự khác biệt trọng lượng riêng giữa chất rắn lơ lửng và nước. Các chất rắn lơ lửng lắng xuống đáy máy phân tách như một lớp trầm tích, dầu nổi lên đến đỉnh của máy và nước thải sạch là lớp trung gian giữa các lớp dầu và các chất rắn.
Thông thường, lớp dầu được gạn ra và sau đó gia công, xử lý, và các lớp trầm tích dưới đáy được lấy ra bằng cách nạo hoặc bơm bùn. Lớp nước được mang đi xử lý thêm để loại bỏ dầu dư và sau đó xử lý sinh học để loại bỏ các hợp chất hóa học hòa tan không mong muốn.
Tấm tách song song tương tự như tách API nhưng chúng bao gồm các tấm lắp ráp song song. Các tấm song song cung cấp bề mặt nhiều hơn để các giọt dầu lơ lửng hợp lại thành các giọt lớn hơn. Phân tách như vậy vẫn còn phụ thuộc vào trọng lượng riêng giữa các giọt dầu lơ lửng và nước. Tuy nhiên, các tấm song song nâng cao mức độ tách dầu-nước. Tấm tách song song đòi hỏi không gian ít hơn đáng kể so với tách API thông thường để đạt được cùng một mức độ tách.
Tách dầu hydrocyclone vận hành trong quá trình nước thải đi vào buồng xoáy và được quay dưới lực ly tâm hơn 1000 lần so với trọng lực. Lực này dùng tách dầu và nước. Dầu tách được thải ra từ một đầu của buồng xoáy nơi nước đã xử lý thải qua phía đối diện để xử lý thêm, lọc hoặc xả.
Hydrocyclones hữu ích trong phạm vi lớn nhất của kích thước giọt dầu hoạt động từ dưới 10 micron và trên và có thể hoạt động liên tục mà không xử lý nước trước và ở nhiệt độ và độ pH bất kì. Áp dụng nơi hydrocyclones được tìm thấy là trong ngành công nghiệp mà nguồn dầu nước phát sinh trong các nhà kho, trạm rửa xe, trung tâm vận tải, kho chứa nhiên liệu và chế biến nhôm. Mỡ động vật từ chế biến thực phẩm và sản xuất sữa cũng có thể được loại bỏ mà không cần xử lý hóa chất thường được yêu cầu cho hệ thống hòa tan không khí tuyển nổi (DAF).