Bagaimana Cara Kerja Pemisah Air Minyak? Gravitasi, Pelat Penggabungan, dan Penjelasan DAF

Sebuah pabrik pengerjaan logam mengeluarkan sekitar 20 meter kubik per jam air bilasan yang membawa sekitar 400 mg/L minyak gelandangan dan cairan pemotongan. Minyak bebas akan mengapung ke permukaan dalam hitungan menit jika air diberi tempat yang tenang untuk didiamkan. Minyak yang teremulsi dapat bertahan dalam air yang sama selama berjam-jam dan tetap tidak mengembang. Perbedaan itu, bukan bentuk tangki, yang menentukan apakah pemisah air minyak berfungsi.

Jadi inilah versi singkatnya: pemisah air minyak tidak menyaring minyak dari air. Hal ini memperlambat pergerakan air, menyebarkannya cukup lebar, dan memberikan daya apung yang cukup waktu untuk mengangkat tetesan minyak ke permukaan dimana skimmer dapat menghilangkannya. Pelat, penyekat, gelembung udara, dan bahan kimia semuanya tersedia untuk mempermudah pekerjaan tersebut.

Daya Apung, Luas Permukaan dan Waktu: Tiga Pengungkit Pemisahan

Minyak mengapung karena lebih ringan dari air. Kebanyakan oli mineral, cairan hidrolik, dan solar memiliki kandungan antara 0,85 dan 0,92 g/cm³, sedangkan air pada suhu 20 derajat Celcius mendekati 1,00 g/cm³. Kesenjangannya seringkali hanya 8 hingga 15 persen, itulah sebabnya pemisahannya lambat dan geometri tangki sangat penting.

Kecepatan naiknya satu tetesan biasanya diperkirakan dengan hukum Stokes:

v = g (massa jenis air – massa jenis minyak) d ² / 18 viskositas

dimana d adalah diameter tetesan dan viskositas adalah air. Ada dua hal yang menonjol. Karena diameternya berbentuk kuadrat, penggandaan ukuran tetesan akan membuat tetesan naik empat kali lebih cepat. Karena kekentalan berada pada penyebutnya, memanaskan air memiliki efek yang sama dengan memperbesar tetesannya. Pemisah yang mengabaikan salah satu faktor tersebut adalah tangki pengendapan dengan nama yang lebih mengesankan.

Dari saluran masuk ke Outlet: Apa yang Dilakukan Setiap Tahap Unit

Hampir setiap pemisah gravitasi mengikuti urutan yang sama, baik itu unit API beton yang dikubur di kilang atau unit paket baja kompak di lantai bengkel.

1. Distributor saluran masuk atau penyekat. Ini mematikan tinggi kecepatan dari pipa masuk dan menyebarkan aliran secara merata ke seluruh lebar unit. Distribusi yang tidak merata adalah penyebab paling umum dari hubungan arus pendek.
2. Pasir dan benda padat keluar. Pasir, kerak, dan padatan berat mengendap di dalam hopper di bagian bawah, biasanya berupa wadah berbentuk V dengan katup pembuangan atau auger.
3. Paket piring atau media penggabungan. Pelat miring memotong jarak vertikal yang harus ditempuh tetesan dari puluhan sentimeter hingga beberapa sentimeter, dan memberikan permukaan bagi tetesan kecil untuk menyatu.
4. Lapisan minyak menumpuk. Minyak bebas terkumpul sebagai lapisan tipis yang mengental hingga kira-kira 25 hingga 50 mm sebelum ditarik keluar oleh pipa skimmer, belt skimmer, atau bendungan yang dapat disesuaikan.
5. Bendung atau penyekat saluran keluar. Air diambil dari bawah lapisan minyak dan meninggalkan bendungan yang menentukan ketinggian air, dan juga kedalaman lapisan minyak, di dalam unit.

Urutan itu penting. Jika penyekat saluran masuk kotor atau paket pelat tertutup, setiap tahap hilir mengalirkan air yang salah, dan saluran keluar hanya meneruskan masalah tersebut.

Seberapa Cepat Tetesan Minyak Naik?

Angka membuat logika desain menjadi jelas. Menggunakan hukum Stokes dengan perbedaan massa jenis 80 kg/m³ dalam air pada suhu 20 derajat Celcius, tetesan berukuran 150 mikron, dasar desain klasik untuk pemisah gravitasi, naik dengan kecepatan sekitar 1 mm per detik. Dibutuhkan sekitar 17 menit untuk menempuh jarak satu meter.

Inilah sebabnya mengapa pemisah gravitasi berbentuk panjang dan dangkal. Jaga agar tetesan berada dalam jarak 20 cm dari permukaan dan waktu tinggal yang dibutuhkan turun dari puluhan menit hingga beberapa menit. Hal ini juga menjadi alasan keberadaan kumpulan pelat: memperpendek jalur pendakian dan Anda dapat mengecilkan tangki atau menangkap tetesan yang lebih kecil di tapak yang sama.

Suhu Adalah Variabel Termurah untuk Diubah

Viskositas air turun tajam seiring dengan pemanasan. Nilainya sekitar 1,79 mPa s pada 0 derajat, 1,00 pada 20 derajat, dan kira-kira 0,55 pada 50 derajat. Karena viskositas berada dalam penyebut hukum Stokes, memanaskan aliran dari 20 hingga 50 derajat hampir menggandakan kecepatan kenaikan setiap tetesan di dalamnya, tanpa mengubah satu pelat pun.

Itulah sebabnya sistem air berminyak di iklim dingin diisolasi atau dipanaskan, dan mengapa unit yang sama sering kali bekerja lebih baik di musim panas dibandingkan di musim dingin. Ini juga merupakan peringatan. Jika pabrik beralih ke deterjen atau bahan pembersih lain, fraksi yang teremulsi dapat melonjak tajam, dan pemisah akan terlihat seolah-olah ada sesuatu yang rusak secara mekanis padahal tidak ada yang rusak.

Rute Pemisahan Utama Dibandingkan

Pemisahan gravitasi adalah tulang punggung pengolahan air berminyak, namun hal ini jarang menjadi keseluruhan cerita. Rute di bawah ini adalah rute yang paling sering ditemukan sebelum titik pembuangan atau langkah penggunaan kembali.

Mesin Flotasi Udara Horisontal Mesin flotasi udara terlarut adveksi merupakan peralatan pemisahan padat-cair yang biasa digunakan dalam industri pengolahan limbah. Ini dapat secara efektif menghilangkan... Lihat Produk →

Flotasi udara terlarut perlu dicermati karena mengubah mekanisme daripada geometri. Daripada menunggu minyak naik dengan sendirinya, gelembung mikro menempel pada tetesan dan mengangkatnya dengan kecepatan yang tidak dapat dihasilkan oleh gravitasi saja. Ini menghilangkan minyak yang terdispersi dan sedikit teremulsi yang dilewati oleh unit gravitasi biasa.

Dimana Dosis Bahan Kimia Cocok

Di bawah sekitar 20 mikron, tetesan minyak berperilaku lebih seperti zat terlarut dibandingkan minyak terapung. Tetesan berukuran 20 mikron memerlukan waktu beberapa jam untuk naik ke ketinggian satu meter, hal ini tidak dapat dilakukan oleh tangki praktis. Jawabannya adalah dengan menumbuhkannya: koagulan menetralkan muatan permukaan tetesan, dan flokulan membangun tetesan yang dinetralkan menjadi flok yang cukup besar sehingga gravitasi atau flotasi dapat dihilangkan.

Kimia hanya bekerja jika dosisnya konsisten. Tingkat dosis pada air berminyak biasanya berkisar antara puluhan hingga ratusan mg/L, dan pompa pengukur yang bergerak sebesar 20 persen akan membuang polimer atau membiarkan minyak masuk ke saluran keluar. Itulah sebabnya sistem dosis yang dikemas dengan ruang pencampuran dan pompa yang dikalibrasi merupakan standarnya pengolahan air limbah industri garis di mana perubahan yang berpengaruh bergeser demi shift.

Perangkat Dosis Terintegrasi Mesin Pengurasan Lumpur Press Sekrup Lihat Produk →

Apa yang Memutuskan Apakah Unit Memenuhi Jumlahnya

Dua pemisah yang dibuat dengan gambar identik dapat bekerja dengan sangat berbeda. Dalam praktiknya, kinerja ditentukan oleh sejumlah variabel:

• Laju pembebanan permukaan, dalam meter kubik per meter persegi per jam. Dorong ke atas dan waktu retensi turun secara proporsional.
• Suhu dan viskositas aliran masuk.
• Distribusi ukuran tetesan: bebas, terdispersi atau teremulsi.
• Turbulensi di saluran masuk, yang memecah kembali tetesan-tetesan yang telah menyatu.
• Kedalaman dan stabilitas lapisan minyak. Lapisan yang terlalu skim membawa air, sedangkan lapisan yang kurang skim membawa minyak keluar bersama air.
• Akumulasi lumpur dan pasir, yang secara diam-diam mengurangi volume kerja unit.

Hanya satu item dalam daftar itu yang merupakan properti mekanis pemisah. Sisanya adalah properti aliran dan cara unit dioperasikan.

Pemeliharaan, dan Lumpur yang Tidak Direncanakan Siapa Pun

Pemisah air minyak adalah perangkat pasif, sehingga tidak berfungsi dengan baik. Gejala umum yang dapat diprediksi:

• Oli di saluran keluar: lapisan oli terlalu tebal, interval skimming terlalu lama, atau saluran keluar terlalu rendah.
• Pemisahan yang buruk pada aliran desain: hubungan arus pendek yang disebabkan oleh penyekat saluran masuk yang tersumbat atau paket pelat yang kotor.
• Bau yang terus-menerus dan meningkatnya lapisan lumpur: padatan terakumulasi di dalam hopper lebih cepat daripada saat dikeluarkan.
• Hilangnya performa secara tiba-tiba tanpa perubahan mekanis: bahan pembersih baru atau perubahan proses telah mengemulsi oli.

Minyak yang diperoleh dari permukaan dan lumpur yang diambil dari dasar, keduanya memerlukan suatu tujuan. Lumpur berminyak biasanya dikeringkan sebelum dibuang atau diolah bersama, dan di sinilah banyak pabrik kecil tidak dapat beroperasi karena perilaku lumpur berminyak sangat berbeda dengan lumpur kota dan tidak dapat digunakan pada peralatan dewatering konvensional.

Mesin Pengurasan Lumpur Press Sekrup Mesin dewatering mixer limbah tipe spiral tidak hanya dapat mengolah lumpur dengan konsentrasi tinggi tetapi juga konsentrat dan mengeringkan limbah dengan konsentrasi rendah. Yang berlaku... Lihat Produk →

Memilih Pemisah untuk Aliran Anda

Mulailah dengan spektrum tetesan, bukan laju aliran. Jika sebagian besar alirannya adalah minyak bebas dari lantai bengkel, tempat pencucian kendaraan, atau tempat penampungan bahan bakar, pemisah gravitasi paket pelat berukuran 60 hingga 100 mikron biasanya dapat melakukan pekerjaan tersebut. Jika membawa oli teremulsi, cairan pendingin permesinan, atau air terproduksi operasi minyak dan gas , gravitasi saja tidak akan mencapai batas pelepasan dan diperlukan tahap flotasi atau kimia.

Kemudian periksa hal-hal praktis: jejak yang tersedia, apakah panas tersedia, bagaimana minyak dan lumpur yang diperoleh akan ditangani, dan siapa yang akan membersihkan unit. Keempat pertanyaan tersebut memperkirakan biaya pengoperasian jauh lebih andal dibandingkan angka brosur mana pun dalam hal efisiensi pemindahan.

Pertanyaan yang Sering Diajukan