حذف روغن و چربی از فاضلاب

مقادیر بالای ذرات معلق و روغن و چربی، که در فاضلاب کارخانه استخراج روغن یافت می شود، بارهای بالایی از مواد معلق و آلی را به راکتورهای بیولوژیکی پایین دست وارد می سازد. این مسئله به اکسیژن خواهی بالاتری منتهی می گردد. اندازه و سایز این واحدها و سایر واحدهای پایین دست جریان متاثر از میزان حذف آلاینده ها در بالا دست جریان می باشد.

مراحل تصفيه اينگونه فاضلاب ها به نوع روغن و محتويات آلـي فاضـلاب بسـتگي دارد. روغـن ممكـن اسـت بصورت آزاد، امولسيون و محلول وجود داشته باشد. روش هاي تصفيه اصلي اشكال مختلف روغـن در زيـر خلاصـه شده است.

• دكانتاسيون: روغن آزاد به راحتي با دكانتاسيون قابل حذف است. انواع مختلف جدا كننده هاي ثقلي براي حـذف روغن آزاد وجود دارند. انعقـاد و سانتريفوژ كردن نيز براي تصفيه فاضلاب هاي روغني قابل استفاده هستند. در سوسپانسيون هاي آبي رقيق استفاده از پودرهاي با پايه سيليكات آلومينيوم نيز براي جذب سطحي روغن متداول است.
• مـواد شـيميايي گوناگوني براي اين منظور بكار مي روند. اسيدها در شكستن امولسيون ها مؤثر بوده و بطور متداول مـورد اسـتفاده قرار مي گيرند. تنظيم محلول حاوي امولسيون روغن در 3 pH باعث حذف مؤثر روغن شده و توليد لجن نيز به حداقل مي رسد. از محدوديت هاي اين فرايند هزينه بالا و نياز به اصلاح pH پساب توليدي، پـس از ايـن مرحلـه، از محدوديت هاي اين فرايند مي باشد. استفاده از منعقد كننده هاي معدني مثل كلرور فريك و آلوم باعث پايين آمـدن pH و انعقاد مؤثر مي گردد. اما استفاده از اين تركيبات هزينه تصفيه را افزايش داده و باعث توليـد مقـادير زيـادي لجن مي گردد. در صورت استفاده از پليمرهاي آلي همراه با منعقد كننده هاي معدني، اين پليمرها باعث توليد لجن نمي گردند، اما اگر به تنهايي بكار روند، نوع و مقدار مورد نياز هر يك از آنها بايستي مورد ارزيابي قرار گيرد. براي پخش يكنواخت مواد شيميايي و شكستن امولسيون يك اختلاط خـوب لازم اسـت. معمـولاً بـراي اين فرايند زمان ماند 20min-15 بكار مي رود. بعد از شكسته شـدن امولسـيون، بـراي حـذف مـؤثر روغـن حداقل به 2 ساعت زمان ماند نياز است. حذف روغن عبارت از جداسازي لايه روغن شـناور از سـطح اسـت.كه توسط كفاب روب هايي مثل كفاب روب هاي دوراني و نوار نقاله اي انجام مي شـود. افـزايش درجـه حـرارت، زمان جداسازي روغن را كاهش مي دهد.
• شكستن حرارتي امولسـيون: شكستن حرارتي امولسـيون شـبيه شكسـتن شـيميايي اسـت. در واقـع حـرارت جايگزين مواد شيميايي مي شود. اين روش جداسازي بسيار مؤثراست، اما بايستي به اين نكتـه توجـه نمـود كه اين روش بسيار پرهزينه بوده و بيشتر براي بازيافت روغن بكار مي رود.
• شناورسازي با هواي محلول: شناورسازي بخصوص شناورسازي با هواي محلول (DAF )يك روش بسيار مـؤثر براي حذف روغن بعد از شكستن امولسيون است. شناورسازي بـا هـواي محلـول يـك تكنولـوژي اصـولي و پركاربرد در حذف روغن است. شناورسازي الكتريكي نيز يكي ديگر از روش هاي مؤثر در تصـفيه فاضـلاب هاي روغني محسوب مي گردد.
• انعقاد الكتريكي: از ديگر روش هاي تصفيه فاضلاب هاي روغني، انعقاد الكتريكي اسـت. ايـن فراينـد يـك روش الكتروشيميايي با استفاده از الكترودهاي آهن و آلومينيوم اسـت. ايـن روش بـراي تصـفيه امولسـيون هـاي روغن – آب توصيه مي گردد.

واحدهای شناورسازی همراه با هوای فشرده ممکن است برای حذف روغن و چربی از فاضلاب به کار گرفته شود. شفافیت فاضلاب تصفیه شده با کمک DAF بیانگر این است که بارآلی، حداقل از لحاظ روغن و چربی، به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش یافته است. تحقق بهبود در کیفیت فاضلاب از طریق DAF اغلب مستلزم استفاده از مواد منعقدکننده می باشد. از میان مواد منعقدکننده به کار رفته، نمک های آلومینیوم و آهن رایج می باشد.

این امر معمولا بعلت هزینه نسبتا پایین و در دسترس بودن این مواد شیمیایی است. در هر مورد، مواد منعقدکننده با مواد قلیایی موجود در فاضلاب واکنش نشان داده و تشکیل هیدروکسیدهای فلزی را می دهند. از آنجایی که ممکن است فاضلاب ها دارای خاصیت قلیایی کافی برای واکنش با مواد منعقدکننده افزوده شده نباشد، خاصیت قلیایی می بایست تقویت گردد. نمک های آهن ممکن است در pH وسیع تر 4/8 تا 11 اثربخش باشند در حالیکه، انعقاد آلومینیوم معمولا در محدوده pH بین 5/5 تا 8 موثر می باشد.

کنترل pH از این لحاظ در انعقاد، یک شرط اساسی به شمار می رود، زیرا حلالیت پذیری هیدروکسیدهای فلزی در خارج از شرایط ایده آل معین شده برای هر فاضلاب افزایش می یابد. رسوب هیدروکسید فلز غیرمتبلور و غیرشفاف، برای بیشتر فرآیندهای انعقاد و زلالسازی، یک ضرورت به شمار می رود.

استفاده از مواد منعقدکننده در تصفیه فاضلاب از جمله برای کمک به شناورسازی با هوا مسائلی را نیز در پی دارد. لجن هیدروکسید فلزی تولید شده باید در محل دفن زباله ها تخلیه گردد که این امر خود، هزینه کلی تصفیه فاضلاب را افزایش می دهد.

• اولترافيلتراسيون: در اولترافیلتراسیون از يك غشاء نيمه تراوا براي جداسازي فيزيكي روغن از امولسيون هاي آب -روغن استفاده مي شود. جداسازي بر اساس ايجاد فشار روي مايع صورت مي گيرد. مـايع از روي غشـايي بـا اندازه منافذي در حد جداسازي مولكولي عبور مي نمايد. اندازه منافذ غشاء بين 01/0 – 0025/0 ميكرون متغيـر است.

آب، حلال و مواد حل شده با وزن مولكولي پائين از غشاء عبور كرده و مـواد وزن مولكـولي بـالابه درون غشاء پمپاژ می گردد. محدوديت هاي اولترافيلتراسيون شامل حساسيت به تغييرات درجه حرارت و وجود مواد خطرناك براي غشاء مي باشند. غشاها دماهاي تا 70 را تحمل مي نمايند. اكسيدان ها و تركيبـات آلـي باعـث تخريـب غشـاها مي شوند. اولترافيلتراسيون يك تكنولوژي با هزينه سرمايه گذاري، نگهداري و بهره برداري نسبتاً پايين است. ايـن تكنولوژِي براي بازيافت جامدات و مايعات داراي راندمان مناسبي است و درصنايع تكميل فلزات براي جدا سـازي روغن، مواد آلي سمي و جامدات بكار مي رود. در زماني كه بازيافت روغن مد نظر باشد، اولترافيلتراسيون را مي توان جايگزين شكستن امولسيون نمود. از اين تكنولوژي در تصفيه و بازيافت مايع خنك كننده (آب صـابون) صـنعتي استفاده مي شود.

• ميكروفيلتراسـيون: ميكروفيلتراسيون نسبت به اولترافيلتراسـيون داراي انـدازه منافـذ بزرگتـري (1/0 ميكـرون و بزرگتر) است و فقط جامدات ريز و امولسيون هاي در حد ميكرون را جدا مي كند. اين تكنولوژي براي بازيافت پاك كننده هاي مايع و جامدات معلق موجود در پساب خروجي از واحدهاي ترسـيب هيدروكسـيدي كـاربرد دارنـد. واحدهاي با جريان موازي بخاطر دارا بودن پتانسيل تميزكاري خودبخودي، در تصفيه فاضلاب صـنايع پرداخـت فلزات بسيار متداول هستند.