Czyszczenie cystern, a w szczególności czyszczenie wnętrza cystern, są istotnymi elementami procesów przemysłowych, zwłaszcza w przemyśle chemicznym, spożywczym i uzdatniania wody. Te procesy czyszczenia wytwarzają silnie zanieczyszczone ścieki, które ze względu na swój specyficzny skład muszą być starannie oczyszczone przed odprowadzeniem do kanalizacji lub ponownym użyciem. Technologia oczyszczania ścieków koncentruje się na skutecznym oczyszczaniu tych silnie zanieczyszczonych ścieków i niezawodnym usuwaniu zanieczyszczeń, takich jak oleje, smary, pozostałości chemiczne, pozostałości organiczne i ciała stałe.

Generowanie ścieków podczas czyszczenia cystern i czyszczenia wnętrza cystern

Czyszczenie cystern (mobilnych lub stacjonarnych) oraz ukierunkowane czyszczenie wewnętrzne cystern prowadzi do powstawania specyficznych ścieków, które różnią się w zależności od obszaru zastosowania i przewożonych produktów. Ścieki te stanowią szczególne wyzwanie dla oczyszczania wody ze względu na ich niejednorodność i stężenie zanieczyszczeń.

1. czyszczenie wnętrza cysterny

Podczas czyszczenia wnętrza cystern głównym zadaniem jest usunięcie pozostałości płynów, szlamu i środków czyszczących, które były wcześniej transportowane w cysternie.

• Cel czyszczenia:

  • Usuwanie pozostałości produktów, takich jak chemikalia, oleje, żywność lub kwasy.
  • Zapewnić czystość, aby uniknąć zanieczyszczenia krzyżowego podczas kolejnych załadunków.

• Pozostałości w ściekach:

  • Pozostałości produktu: oleje, tłuszcze, kwasy, zasady lub barwniki.
  • Środki powierzchniowo czynne: Pozostałości środków czyszczących.
  • Ciała stałe: piasek, pigmenty, osady organiczne lub nieorganiczne.

2. ogólne czyszczenie cystern

Czyszczenie cystern może obejmować zarówno czyszczenie wewnętrzne, jak i zewnętrzne. Podczas gdy czyszczenie wewnętrzne koncentruje się na usuwaniu pozostałości produktu, czyszczenie zewnętrzne służy do konserwacji i czyszczenia powierzchni zewnętrznych, co również generuje ścieki.

• Źródła ścieków:
  • Wysokociśnieniowe systemy czyszczące i dysze natryskowe wykorzystujące duże ilości wody i chemikaliów czyszczących.
  • Systemy CIP (clean-in-place), które działają automatycznie i stale wytwarzają ścieki.

Charakterystyka ścieków z czyszczenia cystern

Ścieki z czyszczenia cystern i wewnętrznego czyszczenia cystern są niejednorodne i często wysoce skoncentrowane ze względu na dużą liczbę transportowanych produktów i procesów czyszczenia. Mają one następujące główne cechy:

1. wysokie obciążenie organiczne

• Pozostałości takie jak oleje, środki powierzchniowo czynne i chemikalia organiczne prowadzą do zwiększonego chemicznego zapotrzebowania na tlen (ChZT).
• Wartość ChZT jest często bardzo wysoka, szczególnie w przypadku czyszczenia cystern, które przewoziły żywność, oleje lub chemikalia.

2. oleje i tłuszcze

• Oleje mineralne, roślinne i zwierzęce są często zawarte w ściekach. Muszą być one oddzielane za pomocą specjalnych procesów, takich jak separatory oleju, ponieważ mają duży wpływ na środowisko i mogą zakłócać procesy oczyszczania ścieków.

3. metale ciężkie

• Metale ciężkie, takie jak chrom, cynk, miedź lub nikiel, mogą dostać się do ścieków podczas czyszczenia wnętrza cystern chemicznych. Wymagają one ukierunkowanych procesów separacji chemiczno-fizycznej, takich jak wytrącanie i flokulacja.

4. ciała stałe i zawiesiny

• Zanieczyszczenie ciałami stałymi jest powodowane przez pozostałości takie jak
  • Pigmenty z pozostałości lakieru lub farby.
  • Szlam z czyszczenia zbiorników.
  • Osady, takie jak piasek lub cząsteczki kurzu.
• Te zawieszone ciała stałe zwiększają zmętnienie ścieków i muszą zostać usunięte przez sedymentację lub filtrację.

5. zmienne wartości pH

• Stosowanie kwasów lub zasad do czyszczenia prowadzi do silnych wahań wartości pH w ściekach.
• Neutralizacja jest niezbędna do późniejszego oczyszczania ścieków w celu osiągnięcia zakresu pH między 6,5 a 8,5.

Proces oczyszczania ścieków

1. separator oleju: usuwanie olejów i smarów

Funkcja i zasada działania

Separatory oleju oddzielają oleje, smary i inne lekkie ciecze od wody. Zasada działania opiera się na różnicy gęstości między olejem a wodą:

• Lekkie ciecze, takie jak olej, unoszą się na powierzchni wody ze względu na ich mniejszą gęstość, podczas gdy cięższe substancje osadzają się.
• Ciężkie cząstki, takie jak piasek lub muł, osadzają się w obszarze osadu.

Procedura

• Separator koalescencyjny:
  • Separację poprawiają elementy koalescencyjne, które łączą krople oleju i tworzą większe skupiska oleju. Te szybciej unoszą się na powierzchnię.
• Standardowy separator oleju:
  • Skuteczny w oczyszczaniu ścieków ze swobodnie pływającym olejem.
• Dwustopniowy separator oleju:
  • Integracja strefy pułapki szlamu w celu usunięcia ciał stałych przed separacją oleju.

Etapy oczyszczania w separatorze oleju

1. Strefa docierania:
   • Uspokojenie przepływu w celu zapewnienia równomiernej dystrybucji.
2. Obszar koalescencji:
   • Tworzenie się większych klastrów oleju i ich osadzanie na powierzchni.
3. Osadnik szlamu:
   • Osadzanie się ciężkich cząstek, takich jak piasek i muł.

Zalety separatora oleju

• Effektive Entfernung von Ölanteilen bis zu Konzentrationen von < 20 mg/L.
• Chroni dalsze systemy przed zatorami i przeciążeniami.
• Ekonomiczne wstępne oczyszczanie ścieków silnie zanieczyszczonych olejem.

2. obróbka chemiczno-fizyczna w zakładach flotacji

Po oddzieleniu oleju w ściekach pozostają drobno zdyspergowane oleje, smary i rozpuszczone substancje. Są one usuwane w instalacji flotacyjnej poprzez kondycjonowanie chemiczne i separację fizyczną.

Funkcja i zasada działania

Flotacja wykorzystuje drobne pęcherzyki powietrza do transportu cząstek i najdrobniejszych kropelek oleju na powierzchnię, gdzie są one odtłuszczane w postaci szlamu. Odczynniki chemiczne poprawiają wydajność separacji.

Procedura

1. Kondycjonowanie chemiczne:

   • Środek strącający:
     • Sole żelaza lub glinu (np. FeCl₃, Al₂(SO₄)₃) do wytrącania substancji rozpuszczonych.
     • Wiązanie fosforanów lub metali ciężkich.
   • Flokulant:
     • Polimery organiczne sprzyjają tworzeniu dużych, stabilnych kłaczków, które są łatwe do oddzielenia.
   • Regulacja pH:
     • Neutralizacja ścieków poprzez dodanie kwasów (np. kwasu siarkowego) lub zasad (np. sody kaustycznej) do optymalnej wartości pH 6,5-8,5.

2. Proces flotacji:

   • Tworzenie się pęcherzyków powietrza:
     • Drobne pęcherzyki powietrza są tworzone przez dekompresję lub dyfuzory.
   • Przyczepność do cząstek:
     • Pęcherzyki powietrza wiążą się z płatkami lub kropelkami oleju, które wypływają na powierzchnię dzięki sile wyporu.
   • Zrzut osadu:
     • Piana tworząca się na powierzchni jest stale odtłuszczana.

Zalety systemu flotacji

• Skuteczna separacja najdrobniejszych kropelek i cząstek oleju.
• Zmniejszenie chemicznego zapotrzebowania na tlen (ChZT) i obciążenia zawiesiną ciał stałych.
• Nadaje się do silnie zanieczyszczonych ścieków o zmiennym składzie.