तेल-पानी विभाजक कैसे काम करते हैंः सिद्धांत, यांत्रिकी और परिचालन चरण

एक औद्योगिक तेल जल विभाजक एक भ्रामक रूप से सरल लेकिन अत्यधिक प्रभावी भौतिक सिद्धांत पर काम करता है: तेल और पानी स्वाभाविक रूप से मिश्रित नहीं होते हैं, और क्योंकि पेट्रोलियम हाइड्रोकार्बन पानी की तुलना में कम घने होते हैं, वे घनत्व अंतर के आधार पर अलग हो जाते हैं। तेल जल विभाजक कैसे काम करते हैं को समझना संयंत्र इंजीनियरों, सुविधा प्रबंधकों और पर्यावरण अनुपालन अधिकारियों के लिए आवश्यक है जो औद्योगिक अपशिष्ट जल को कुशलतापूर्वक शुद्ध करना चाहते हैं।

गुरुत्वाकर्षण, द्रव गतिकी और उन्नत समेकन प्रौद्योगिकी का लाभ उठाकर, ये प्रणालियाँ निर्वहन या पुनर्चक्रण से पहले जल धाराओं से मुक्त-तैरने वाले हाइड्रोकार्बन को अलग करती हैं।

तेल जल पृथक्करण के पीछे मौलिक तंत्र विशिष्ट गुरुत्व अंतर तेल और पानी के बीच पर निर्भर करता है:

• घनत्व अंतर: शुद्ध पानी का विशिष्ट गुरुत्व 1.0 होता है, जबकि अधिकांश पेट्रोलियम तेल, ईंधन और स्नेहक 0.85 और 0.90 के बीच होते हैं। यह प्राकृतिक उत्प्लावकता तेल की बूंदों को सतह की ओर ऊपर उठाती है।

• स्टोक्स के नियम का अनुप्रयोग: पानी के माध्यम से तेल की बूंदों के ऊपर उठने की दर गणितीय रूप से स्टोक्स के नियम द्वारा शासित होती है, जो यह निर्धारित करता है कि बूंदों का आकार, तापमान और दो तरल पदार्थों के बीच घनत्व अंतर के साथ ऊपर उठने का वेग बढ़ता है, जबकि द्रव की चिपचिपाहट के साथ घटता है।

एक आधुनिक औद्योगिक तेल जल विभाजक तैलीय अपशिष्ट जल को अलग, इंजीनियर यांत्रिक चरणों के माध्यम से संसाधित करता है:

कच्चा अपशिष्ट जल एक इनलेट डिफ्यूजन चैंबर के माध्यम से विभाजक में प्रवेश करता है जिसे द्रव वेग को कम करने और अशांति को खत्म करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। लैमिनार (चिकना) प्रवाह महत्वपूर्ण है क्योंकि अशांति तेल की बूंदों को ऊपर उठने से रोकती है और उन्हें निलंबन में वापस धकेल देती है।

जैसे-जैसे अपशिष्ट जल प्राथमिक पृथक्करण कक्ष से धीरे-धीरे गुजरता है, बड़ी, मुक्त-तैरने वाली तेल की बूंदें स्वाभाविक रूप से अलग हो जाती हैं और सतह भंडारण क्षेत्र तक ऊपर उठ जाती हैं, जबकि भारी ठोस और कीचड़ नीचे के हॉपर में बैठ जाते हैं।

छोटी, बिखरी हुई तेल की बूंदों को पकड़ने के लिए जो केवल गुरुत्वाकर्षण से आसानी से ऊपर नहीं उठती हैं, अपशिष्ट जल विशेष समेकन मीडिया पैक (नालीदार प्लास्टिक या ओलेओफिलिक प्लेटें) से गुजरता है। जैसे ही पानी संकीर्ण चैनलों से बहता है, सूक्ष्म तेल की बूंदें प्लेटों से टकराती हैं, बड़ी बूंदों में विलीन हो जाती हैं (समेकित हो जाती हैं), और तेजी से सतह तक ऊपर उठ जाती हैं।

जमा हुई सतह के तेल को स्वचालित यांत्रिक स्किमर, डिकैंटर पाइप या वीयर ट्रफ का उपयोग करके एक समर्पित अपशिष्ट-तेल वसूली टैंक में आवधिक रूप से हटाया जाता है। इस बीच, स्पष्ट पानी एक आंतरिक बैफल के नीचे से गुजरता है और नीचे के निर्वहन आउटलेट से बाहर निकलता है।

• द्रव तापमान:उच्च जल तापमान द्रव की चिपचिपाहट को कम करते हैं, स्टोक्स के नियम के अनुसार तेल की बूंदों के ऊपर उठने के वेग को तेज करते हैं।

• तेल की बूंदों का आकार:मुक्त तेल की बूंदें आसानी से अलग हो जाती हैं, जबकि यांत्रिक या रासायनिक रूप से पायसीकृत तेलों को पूर्व-उपचार (जैसे डिमल्सीफायर या घुली हुई हवा का प्लवन) की आवश्यकता होती है क्योंकि बूंदों का आकार गुरुत्वाकर्षण के लिए बहुत छोटा होता है।

• हाइड्रोलिक प्रतिधारण समय (HRT):जहाज के अंदर पर्याप्त प्रतिधारण समय सुनिश्चित करता है कि पूर्ण पृथक्करण होने से पहले अपशिष्ट जल को जल्दबाजी में न निकाला जाए।

प्र: तेल जल विभाजक कैसे काम करते हैं, इसके पीछे प्राथमिक सिद्धांत क्या है?

उ: तेल जल विभाजक मुख्य रूप से विशिष्ट गुरुत्व अंतर के सिद्धांत पर काम करते हैं। क्योंकि तेल पानी की तुलना में कम घना और अघुलनशील होता है, यह दिए गए प्रतिधारण समय में स्वाभाविक रूप से सतह पर तैरता है।

प्र: समेकन प्लेटें पृथक्करण प्रक्रिया को कैसे बेहतर बनाती हैं?

उ: समेकन प्लेटें एक कॉम्पैक्ट स्थान में हजारों वर्ग फुट सतह क्षेत्र प्रदान करती हैं। जैसे ही छोटी तेल की बूंदें नालीदार चैनलों से बहती हैं, वे प्लेटों से टकराती हैं, बड़ी बूंदों में विलीन हो जाती हैं (समेकित हो जाती हैं), और तेजी से सतह तक ऊपर उठ जाती हैं।

प्र: क्या तेल जल विभाजक पानी से पायसीकृत तेल को हटा सकता है?

उ: मानक गुरुत्वाकर्षण और समेकन विभाजक मुक्त और बिखरे हुए तेल को हटाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। वे रासायनिक डिमल्सीफायर, उन्नत निस्पंदन, या डीएएफ सिस्टम की सहायता के बिना रासायनिक या यांत्रिक रूप से पायसीकृत तेलों को अलग नहीं कर सकते।

प्र: तेल जल विभाजक में इनलेट अशांति को कम करना महत्वपूर्ण क्यों है?

उ: अशांति मिश्रण धाराएँ बनाती हैं जो तेल की बूंदों को फिर से निलंबित करती हैं और उन्हें सतह पर उठने से रोकती हैं। शांत, लैमिनार प्रवाह गुरुत्वाकर्षण और समेकन तंत्र को प्रभावी ढंग से कार्य करने के लिए आवश्यक है।