up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله فيلتر PDF
QR code - فيلتر

فيلتر

کاربرد انواع فيلتر در تصفيه فاضلاب صنايع فلزي

روان کننده هاي صنايع فلزي (MWF) به طور گسترده جهت خنک سازي و روان کردن قطعات فلزي حين انجام عمليات روي آنها استفاده مي شود. ميزان مصرف ساليانه جهاني اين روغن ها حدود (۹)۱۰٭۲ L بوده و ميزان فاضلاب آن بيش از ۱۰ برابر اين مقدار مي باشد، چراکه اين روغن ها جهت استفاده بايد رقيق شوند. روان کننده هاي مصرف شده به علت دارا بودن مواد شيميائي مختلف، حضور بيو سايدها و غيره، سبب آلودگي هاي شديد زيست محيطي و انتشار بودي فساد شده شده که لزوم تصفيه و دفع نهائي مناسب و کامل را توجيه مي نمايد. آلاينده هاي اصلي فاضلاب صنايع فلزکاري شاملCOD (۸۰۰۰mg L -۵۰۰۰)، فلزات سنگين (برحسب نوع صنعت)، TSS (براده هاي فلزات)، مواد محلول (آهن، سرب، آلومينيوم، نيتروژن، فسفر و ...) و مواد آلي روغني با زنجيره هاي بلند و حلقوي بوده که نياز به روش هاي خاصي براي تصفيه دارد. براي تصفيه اين فاضلاب ها روش هاي مختلف فيزيکي، شيميائي و بيولوژيکي موجود است. تصفيه هاي فيزيکي و شيميائي معمول، مي توانند اين فاضلاب ها را تصفيه کرده، اما استانداردهاي دفع را تأمين نمي کنند. در اين بررسي به مقايسه روش هاي مختلف فيزيکي و شيميائي تصفيه اين فاضلاب ها با تکيه بر روش فيلتراسيون پرداخته و روش هاي مناسب با توجه به استانداردهاي دفع ارائه شده است.
۱) مقدمه:
استفاده از آب در تمامي صنايع امري اجتناب ناپذير است که در نهايت آب مصرفي و يا مقداري از آن بسته به نوع صنعت به صورت فاضلاب وارد محيط زيست مي شوند. با توجه به معضلاتي که تخليه اين پساب ها در محيط زيست ايجاد مي کنند، کاهش حجم فاضلاب و يا تصفيه آنها لازم به نظر مي رسد. فاضلاب روغن هاي فلزکاري که هدف اصلي آن روان کردن، کم کردن اصطکاک و خنک کردن مي باشد، از زمره فاضلاب هائي است که داراي آلودگي بسيار بالا بوده و به عنوان يک فاضلابسمي (به دليل وجود مواد افزودني مانند مواد بازدارنده خوردگي و مواد بازدارنده رشد باکتري) براي محيط هاي پذيرنده مطرح مي باشد (۱).
روغن هاي فلزکاري (Metalworking fluid) از زمان هاي يونان باستان تا کنون استفاده مي شده است اما فرمولاسيون و مطالعه در مورد مکانيزم آنها در هنگام استفاده در دو دهه اخير مورد توجه قرار گرفته است (۲). روغن هاي فلزکاري را مي توان به دو گروه عمده با پايه آب و با پايه روغن تقسيم کرد. روغن هاي فلزکاري بر پايه آب را مي توان در دو طبقه سنتتيک و نميه سنتتيک قرار داد (۳و۴). گروه دوم روغن هاي فلزکاري به طور گسترده در صنايع فلزکاري استفاده شده و در نتيجه حجم زيادي از مواد شيميائي آلي در فاضلاب اين فاضلاب حضور خواهند داشت. در حقيقت به علت گوناگوني اين ترکيبات در فاضلاب صنايع فلزکاري، تصفيه خانه هاي متداول با مشکلات زيادي در زمينه تصفيه اين مواد روبه رو هستند (۵و۶و۷).
اتحاديه اروپا از صنايع فلزکاري خود خواسته است که محصولاتي بي خطر و قابل پذيرش توسط محيط زيست حين عمل آوري و مصرف اين محصولات توليد نمايند (۸). قوانين موجود نه تنها به بي خطر بودن فرآيند براي کارگران اشاره دارد، بلکه بي خطري براي محيط زيست نيز مدنظر مي باشد. طبق قانون (۶۰ ۲۰۰۰ EC) اتحاديه اروپا، توجه زيادي به کاهش اثرات سوء زيست محيطي صنايع فلزکاري و فاضلاب آنها و کاهش حجم اين قبيل فاضلاب ها دارد.
آلاينده هاي اصلي فاضلاب صنايع فلزکاري شامل (COD (۵۰۰۰۰-۸۰۰۰۰ mg L، فلزات سنگين (بر حسب نوع صنعت)، TSS (براده هاي فلزات)، مواد محلول (آهن، سرب، آلومينيوم، نيترات، فسفر و ...) و مواد آلي روغني با زنجيره هاي بلند و حلقوي بوده که نياز به روش هاي خاصي براي تصفيه دارد. براي تصفيه اين فاضلاب ها روش هاي مختلف فيزيکي، شيميائي و بيولوژيکي موجود است. در اوايل دهه ۱۹۹۰، عمده روش هاي تصفيه، فيزيکي (اولترافيلتراسيون و تبخير) يا شيميائي (اضافه کردن ماده منعقد کننده) بود اما در دهه اخير توجه به روش هاي بيولوژيکي براي تصفيه اين فاضلاب ها بيشتر شده است. روغن هاي فلزکاري از نظر ترکيبات تشکيل دهنده بسيار گسترده بوده که همين امر در ايجاد يک روش تصفيه يا بازيابي واحد براي روغن هاي مختلف، ايجاد اشکال مي کند. خلاصه ترکيبات تشکيل دهنده روغن هاي فلزکاري به شرح جدول ۱ مي باشد.
برخي آلاينده هاي اين روغن ها، هنگام تماس روغن ها با سطح فلز در حال فرآيند وارد روغن مي شود. اين آلاينده ها شامل براده هاي فلزات به صورت TSS، آلاينده هاي آلي موجود در سطح فلزات نظير روغن، دوده، گريس ورودي به روغن فلزکاري از دستگاه هاي فلزکاري به علت نشتي و عدم آبند بودن دستگاه ها، ميکروارگانيسم هاي موجود در سطح فلزات و دستگاه ها و آلاينده هاي محيطي موجود نظير ذرات معلق هوا مي باشد. اما آلاينده هاي اصلي فاضلاب تظير COD، نيتروژن، گوگرد، فسفر و ترکيبات آلي حلقوي، ناشي از ترکيبات تشکيل دهنده اين روغن ها بوده که در صورت ورود به منابع پذيرنده محيط سبب آلودگي شديد اين منابع خواهد شد. لذا تصفيه اين روغن ها از لحاظ زيست محيطي از اهميت خاصي برخوردار است.
۲) روش هاي تصفيه بازيابي فاضلاب فلزکاري
به طور کلي، روش هاي مختلف تصفيه فاضلاب صنايع فلزکاري براي روغن هاي برپايه روغن شامل متعادل ساز جريان، جداسازي ثقلي روغن هاي آزاد، شکست شيميائي امولسيون، فلوکلاسيون، شناورسازي با هواي محلول و زلال سازي فيلتراسيون جهت حذف روغن، مي باشد (۵). اما با توسعه روزافزون استفاده از روغن هاي فلزکاري سنتتيک و نيمه سنتتيک، حذف روغن اهميت کمتري يافته است. در حال حاضر حذف مواد آلي به عنوان فرآيند اصلي در تصفيه اين گونه فاضلاب ها در نظر گرفته مي شود.
جدول ۲ خلاصه اي از روش هاي مختلف تصفيه فيزيکي و شيميائي اين گونه فاضلاب ها را نشان مي دهد. اين روش ها براساس دبي فاضلاب پذيرنده با هم متفاوت بوده که البته دبي هاي ارائه شده به صورت تقريبي بوده و اعداد دقيقي نمي باشند. براي روش هاي تبخير، اولترافيلتراسيون و تصفيه شيميائي اين دبي ها به ترتيب، ۳۰۰۰۲۵، ۱۵۰۰۰۵۰ و ۱۰۰۰۰۰۰۵۰ گالن در روز مي باشد. براي سيستم اسمز معکوس، ظرفيت دبي ورودي بر حسب نوع طراحي متغير بوده و معمولاً اين سيستم مقدار ۱۰۰۰۰۰۰ گالن در روز را تحمل مي کند.
همان طور که در جدول ۲ ملاحظه مي شود، برخي از روش ها به عنوان تصفيه نهائي نبوده و آلاينده هاي خروجي آنها بايد مورد تصفيه قرار گيرند. براي مثال آلاينده هاي هواي ناشي از فرآيندهاي تبخير، سيستم هاي کنترل آلودگي هوا مورد نياز است و يا براي فرآيند ممبران يا فيلتراسيون نياز به کوره هاي حرارتي براي از بين بردن مواد آلي جدا شده است. براي تصفيه کامل فاضلاب هاي صنايع فلزکاري، نياز به يک تأسيسات تصفيه کامل است.
۱۲) فيلتراسيون
ذرات معلق موجود در فاضلاب، در مرحله تصفيه اوليه و توسط روش فيلتراسيون حذف مي شود. معمولاً مقدار ذرات معلق موجود در فاضلاب کم مي باشد. اما به جهت ايجاد خوردگي در تأسيسات تصفيه فاضلاب و رسوب در واحدهاي تصفيه بايد حذف شود. براي اين منظور دو نوع فيلتر استفاده مي شود. براي براده هاي فلزي و ذرات قطبي، از فيلترهاي مغناطيسي استفاده مي شود. فيلترهاي مشبکي با قطر ۱۰۰um به آساني تميز شده و در پساب خروجي کمتر از ۱ ۰ درصد ذرات موجود در فاضلاب ورودي است.
۲۲) تانک متعادل سازي
جهت حفظ حالت مداوم جريان از تانک متعادل سازي از جنس فولاد ضدزنگ استفاده مي شود. اين تانک داراي دو خروجي بوده که يکي براي واحد امولسيون شکن سانتريفيوژ و فيلترهاي بستر جاذب مي باشند. هم چنين در کف اين تانک نيز يک شير خروجي ديگر تعبيه شده که براي خروج ذرات ته نشين شده در کف تانک مي باشد. در صورتي که از فرآيند امولسيون شکن سانتريفيوژ استفاده شود، فاضلاب بايد تا ۵۰ درجه سانتيگراد حرارت داده شود که براي اين منظور، هيترهاي الکتريکي در تانک بايد تعبيه شود.
۳۲) امولسيون شکن سانتريفيوژ
اين مرحله براي تصفيه روغن هاي فلزکاري معدني و نيمه سنتتيک استفاده مي شود. در اين مرحله، حذف روغن هاي آزاد، شکست امولسيون ها و حذف روغن هاي امولسيون شده به دست مي آيد. براي جداسازي فاز آب و روغن نياز به تزريق دوز مشخصي از مواد شيميائي مي باشد.
هنگامي که امولسيون شکسته شد، فاضلاب وارد سانتريفيوژ شده که در آن جا روغن در مخزني جمع آوري شده و سپس براي سوزاندن به کوره هدايت مي شود. پساب خروجي از اين واحد وارد واحد اولترافيلتراسيون مي شود.
۴۲) اولترافيلتراسيون
اولترافيلتراسيون تکنيک غشائي است که جهت حذف روغن باقيمانده در فاز آبي استفاده مي شود چراکه در واحدهاي قبلي کمتر از ۹۵ درصد روغن حذف مي شود. از اين فيلترها دو نوع جريان خارج مي شود: پساب حاوي روغن بسيار کم و مايع غليظ روغني. اولترافيلترها به دليل جلوگيري از عبور مواد روغني کلوئيدي به جاي ميکروفيلترها معمولاً انتخاب مي شوند. اين فيلترها معمولاً از جنس سراميک بوده و به صورت توبولار بوده و از شستشوي معکوس جهت تميز کردن آنها استفاده مي شود.
۵۲) فيلترهاي با بستر جاذب
در صورتي که روغن فلزکاري ما از نوع سنتتيک بوده و يا پساب خروجي از واحدهاي قبلي حاوي مقادير روغن بالاتر از استانداردها باشد، از فيلترهاي با بستر جاذب استفاده مي شود. اين فيلترها براساس مجموعه اي از مکانيسم هاي جذب، پيوستگي و انعقاد کار مي کنند.
جاذب موجود در اين فيلترها معمولاً زغال کک بوده که قبل از استفاده با آب خام شستشو شده و سپس تا رسيدن به وزن مشخص با هوا خشک مي شود. سپس به مدت ۲۴ ساعت و در دماي ۵۰ درجه سانتيگراد خشک مي شود. هم چنين از جاذب هاي غيرآلي نظير CaCL۲ يا CaSO۴ .H۲O استفاده کرد.
۳) بحث و نتيجه گيري
روغن صنايع فلزکاري به عنوان ماده اي مؤثر در بهبود فرآيندهاي فلزکاري مطرح هستند، اما از ديدگاه محيط زيست، در جهت تصفيه فاضلاب ناشي از اين روغن ها به عنوان بخشي از مجموعه مديريت اين صنايع بايد توجه خاصي مبذول نمود. سيستم تصفيه ارائه شده به عنوان يک نمونه براي تصفيه فاضلاب اين صنايع مطرح بوده و به عنوان مرجع پيشنهاد نمي شود.

بدون هيچ درنگ به سراغ فيلتر هواي اسپرت ميرويم خود اينها براي اين کار به همراه لوله هاي رابط طراحي شده اند به طور مثال اين نمونه براي پژو ۲۰۶ است که هو ...

۲۳) خواص گاز خروجي: مهم ترين اثر و بازده الکتروفيلترها بستگي به خواص گرد و غبار موجود در گاز دارد که شامل اندازه پارتيکل ها و بافت آنان، مقاومت الکتري ...

افزايش کارائي الکتروفيلترهاي موجود: ۱) در دهه گذشته، با توجه به آلودگي هوا توجه عمومي بيشتري به محيط زيست گرديده و در اين راستا اثرات آلودگي بر طبيعت ...

تعريف يک استراتژي پيش به سوي بازار کليدي است براي توليدکنندگان Roll good (منسوج نبافته رول شده به عنوان ماده اوليه براي واحدهاي توليد فيلتر و ...). ...

مقدمه: با افزايش جمعيت روزافزون كنوني بايد بر ميزان توليد غذا افزود. بخاطر محدوديت منابع (آب و سرزمين) نمي توان افزايش سطح زيادي داشته باشيم به همين د ...

روغن ترانسفورماتورهاي قدرت نقش بسيار مهمي در عملکرد ترانسفورماتورها دارند. نقش عايق کنندگي، خنک کنندگي و تشخيص عيب از جمله مهمترين وظايف روغن مي باشند ...

طي سالهاي اخير، توسعه و بسط روشهاي پايش وضعيت (CM) در »نگهداري پيش بينانه« (PM) در صنايع نظامي و راه آهن، منجر به راههايي براي تشخيص عيوب ماشين آلات ق ...

امروزه توربين هاي گازي چه در سيکل هاي ساده و چه در سيکل هاي ترکيبي نقش بسزايي در توليدانرژي الکتريکي موردنياز کشور بر عهده دارند و با در نظر گرفتن رون ...

دانلود نسخه PDF - فيلتر