유수분리조

[웰리암 정]

오일과 그리스 제거(Oils and grease remova)

Main article: API oil-water separator (API 오일-물 분리기)

API 오일-물 분리기 (A typical API oil-water separator)

      1. 오물 트립(경사진 막대)

        2. 오일 보유 칸막이

        3. 유동 분배기

        4. 오일 막(오일로 된 층;레이어)

         5. 구멍이 나있는 파이프형 스키머

         6. 조정가능한 월류관

         7. 오물 배출펌프

         8. 체인과 플라이트 스크래퍼(흘러내려가는 오수를 거르는 역할을 하는듯합니다)

많은 산업분야에서 사용되는 전형적인 API 오일-물 분리기

해방수역에서 오일을 걸러내는 장치를 사용할 경우, 많은 양의 오일들을 회수할 수 있다.

물에서 오일이나 그리즈 그리고 다른 기타 탄화수소들을 제거하는 경우, 신뢰할 수 있고 비용도 저렴한 방식을 고려한다면, 오일 스키머를 사용하여, 본인이 원하는 정도의 수질 순도를 얻을 수 있을 것이다. 스키밍(오일을 거르는 행위)은 또한, 막여과기나 다른 화학처리를 시도하기전에 대부분의 오일을 제거 할 수 있는 비용효과적인 방법이다. 스키머는 필터들이 너무 빨리 블라인드 하는 것을 방지하며, 처리할 오일 양을 줄임으로써 화학처리에 드는 비용을 절약할 수 있도록 돕는다.

그리즈 스키밍은 더 높은 점도의 탄화수소를 다루기 때문에, 스키머는 방출을 위하여, 그리즈액들을 보존할 수 있을 만큼 충분히 강력한 히터들을 탑재해야만 한다. 만일 수중에 떠 있는 그리즈들이 뭉쳐서 고체의 덩어리로 변할 경우, 스프레이 막대나 기포장치, 혹은 기계적 장치를 사용하여 제거가 가능하다.

그러나, 유압유나 어느정도 분해된 대부분의 오일들은, 제거하려면 더 많은 처리가 요구되는 용해성 혹은 유상의 요소를 가지고 있다. 계멸활성제나 용매를 이용하여 오일을 용해하거나 유화하는 것은, 처리하기가 더 곤란한 폐수를 만들어 냄으로써, 문제를 해결하기 보다는 악화시키는 경우가 더 많다.

정유공장, 석유화학공장, 화학공장, 천연가스 가공소 등과 같은 대형 산업단지에서 나오는 폐수들은 엄청난 양의 오일과 부유물질을 포함하고 있다. 이러한 공장들은 API 오일-물 분리기라고 불리는 장치를 사용하는데, 이 장치는 공장에서 나오는 폐수에서부터 오일과 부유물질을 분리하도록 디자인되어있다. 해당 장치의 이름은 이러한 분리기가 미국 석유 검정 협회(Amercan Petroleum Institue; API)에 의해 발행된 기준에 따라 디자인 되었기 때문에, API 오일-물 분리기라고 명명되었다.

API 분리기는, 오일 방울들의 상승속도를, 오일방울들의 밀도와 크기에 근거하여 정의하는 스토크스의 법칙을 이용하여 디자인된 비중분리 장치이다. 본 장치의 디자인은 오일과 폐수간의 특정 비중 차이에 근거하는데, 이는 이러한 차이가 부유물질과 물간의 특정 비중 차이보다 훨씬 적기 때문이다. 부유물질들은 침전물 층(layer)으로써 분리기의 바닥에 가라앉는고, 오일은 분리기의 상층으로 떠오른다. 그런 다음, 정화된 폐수는 오일층과 맨밑의 부유물질층 사이 중간층에 자리 잡게 된다.

일반적으로, 오일층은 걸러지게 되고, 그후 재처리 되거나 배출된다. 그 다음, 제일 밑의 침전물 층은 체인과 플라이트 스크래퍼(혹은 비슷한 도구), 그리고 오물 배출 펌프를 통해 제거된다. 물로 된 층은 전기부상 모듈로 구성된 차후 처리 단계로 보내지는데, 이는 남아 혹시 남아 있을지 모르는 여분의 오일을 추가적으로 제거하기 위함이다. 그런 다음, 분해되지 않은 유해 화학물질들을 제거하기 위하여 생물학적 처리 유닛 단계로 넘어가게 된다.

하이드로사이클론 오일 분리기 (Hydrocyclone Oil Separators)

 

전형적인 평행판 분리기

평행판 분리기는 API 분리기와 비슷하나, 이 장치에는 경사진 평행판 조립(평행 팩으로도 불림)이 포함되어 있다는 점에서 차이가 있다. 평행판들은 부유 오일 방울들이 더 큰 구상체로 유착할 수 있도록 더 많은 공간을 제공한다. 이러한 분리기들은 여전히 부유 오일과 물간의 특정 비중 차이에 의존한다. 그러나, 평행판들은 오일-물 분리도를 강화하는 역할을 한다. 이로 인한 결과는 바로, 평행판 분리기가 일반적인 API 분리기와 비교했을 때, 똑같은 분리도를 보이는 동시에 훨신 더 적은 자리를 차지한다는 점이다.

하이드로사이클론 오일 분리기 하이드로 사이클론 오일 분리기는 폐수가 사이클론 구역에 유입된 후, 중력의 1000배에 이르는 엄청난 원심력에 의해 회전되는 과정을 거친다. 이러한 원심력은 물과 오일 방울들이 분리되게 한다. 분리된 오일은 사이클론의 한쪽 배출구를 통해 방출 되며, 분리된 물의 경우 사이클론의 반대쪽 다른 배출구를 통해 차후 처리, 정수 혹은 방출을 위하여 배출된다.

Oils and grease removal [edit]

Main article: API oil-water separator

A typical API oil-water separator used in many industries

Many oils can be recovered from open water surfaces by skimming devices. Considered a dependable and cheap way to remove oil, grease and other hydrocarbons from water, oil skimmers can sometimes achieve the desired level of water purity. At other times, skimming is also a cost-efficient method to remove most of the oil before using membrane filters and chemical processes. Skimmers will prevent filters from blinding prematurely and keep chemical costs down because there is less oil to process.

Because grease skimming involves higher viscosity hydrocarbons, skimmers must be equipped with heaters powerful enough to keep grease fluid for discharge. If floating grease forms into solid clumps or mats, a spray bar, aerator or mechanical apparatus can be used to facilitate removal.[5]

However, hydraulic oils and the majority of oils that have degraded to any extent will also have a soluble or emulsified component that will require further treatment to eliminate. Dissolving or emulsifying oil using surfactants or solvents usually exacerbates the problem rather than solving it, producing wastewater that is more difficult to treat.

The wastewaters from large-scale industries such as oil refineries, petrochemical plants, chemical plants, and natural gas processing plants commonly contain gross amounts of oil and suspended solids. Those industries use a device known as an API oil-water separator which is designed to separate the oil and suspended solids from their wastewater effluents. The name is derived from the fact that such separators are designed according to standards published by the American Petroleum Institute (API).[4] [6]

The API separator is a gravity separation device designed by using Stokes Law to define the rise velocity of oil droplets based on their density and size. The design is based on the specific gravity difference between the oil and the wastewater because that difference is much smaller than the specific gravity difference between the suspended solids and water. The suspended solids settles to the bottom of the separator as a sediment layer, the oil rises to top of the separator and the cleansed wastewater is the middle layer between the oil layer and the solids.[4]

Typically, the oil layer is skimmed off and subsequently re-processed or disposed of, and the bottom sediment layer is removed by a chain and flight scraper (or similar device) and a sludge pump. The water layer is sent to further treatment consisting usually of an electroflotation module for additional removal of any residual oil and then to some type of biological treatment unit for removal of undesirable dissolved chemical compounds.

A typical parallel plate separator[7]

Parallel plate separators[7] are similar to API separators but they include tilted parallel plate assemblies (also known as parallel packs). The parallel plates provide more surface for suspended oil droplets to coalesce into larger globules. Such separators still depend upon the specific gravity between the suspended oil and the water. However, the parallel plates enhance the degree of oil-water separation. The result is that a parallel plate separator requires significantly less space than a conventional API separator to achieve the same degree of separation.

Hydrocyclone Oil Separators Hydrocyclone oil separators operate on the process where wastewater enters the cyclone chamber and is spun under extreme centrifugal forces up to 1000 times the force of gravity. This force causes the water and oil droplets to separate. The separated oil is discharged from one end of the cyclone where treated water is discharged through the opposite end for further treatment, filtration or discharge.[8]