Comment le filtre filtre-t-il l’huile de l’eau potable ?
Dans le domaine de l'industrie moderne et de la protection de l'environnement, la gestion de la qualité de l'eau est devenue une tâche vitale. En particulier, en raison de la présence d'eaux usées industrielles, de déversements d'hydrocarbures et d'autres sources de pollution, l'eau potable peut contenir une certaine quantité de substances pétrolières. Ces polluants pétroliers affectent non seulement le goût et l'odeur de l'eau, mais peuvent également nuire à la santé humaine. Par conséquent, la manière d'éliminer efficacement les substances pétrolières de l'eau potable est devenue un sujet important dans l'ingénierie du traitement de l'eau.
Lefiltre à huile et à eauest un équipement clé conçu pour résoudre ce problème. Alors, qu'est-ce qu'un filtre huile-eau ? Comment filtre-t-il l'huile de l'eau potable ?
Qu'est-ce qu'un filtre huile-eau ?
Le filtre huile-eau est un dispositif spécialement conçu pour séparer et éliminer les polluants pétroliers de l'eau. Il est largement utilisé dans le traitement des eaux usées industrielles, le traitement des eaux de réinjection des champs pétrolifères, le traitement de la pollution marine par les hydrocarbures et les situations de la vie quotidienne où les polluants pétroliers doivent être éliminés de l'eau potable.
Le concept de conception du filtre huile-eau repose sur la différence des propriétés physiques de l'huile et de l'eau. L'eau et l'huile sont deux liquides différents avec des densités et des tensions superficielles différentes. Comme l'eau a une densité supérieure à celle de l'huile, l'huile flotte généralement à la surface de l'eau après mélange. De plus, l'huile et l'eau sont immiscibles, ce qui permet de séparer efficacement l'huile de l'eau par des méthodes physiques et chimiques appropriées.
Comment fonctionne un filtre huile-eau ?
Le principe de fonctionnement d'unfiltre à huile et à eaupeut être compris sous les aspects suivants :
Méthode de séparation physique
La séparation physique est l’une des technologies de séparation huile-eau les plus courantes, qui repose principalement sur la différence de densité entre l’huile et l’eau pour la séparation.
La séparation par gravité est une méthode courante de séparation physique. Une fois que le mélange huile-eau pénètre dans le filtre, le débit est ralenti par les cloisons et les déflecteurs internes, ce qui permet au mélange huile-eau de se stratifier naturellement. En raison de la faible densité de l'huile, elle flottera progressivement à la surface de l'eau, tandis que l'eau se déposera au fond. Après un certain temps de séjour, l'huile de la couche supérieure peut être collectée et l'eau du fond peut être évacuée par la sortie.
La séparation centrifuge est une autre méthode de séparation physique efficace. Le séparateur centrifuge sépare l'huile et l'eau de différentes densités grâce à la force centrifuge générée par la rotation à grande vitesse. La densité de l'huile est faible et, sous l'action de la force centrifuge, l'huile sera projetée vers la périphérie de l'arbre rotatif, tandis que l'eau sera concentrée sur le côté intérieur de l'arbre rotatif. En ajustant la structure de la sortie, l'huile et l'eau peuvent être évacuées séparément.
Méthode de séparation par adsorption
La méthode de séparation par adsorption utilise les propriétés d'adsorption de matériaux spécifiques pour adsorber les substances pétrolières dans l'eau à la surface du matériau, atteignant ainsi l'objectif de séparer l'huile et l'eau.
Le filtre à charbon actif est l'un des équipements de séparation par adsorption les plus courants. Le charbon actif présente une grande surface spécifique et une structure de pores très développée, ce qui lui confère une forte capacité d'adsorption des matières organiques et des substances huileuses dans l'eau. Lorsque le mélange huile-eau traverse la couche de charbon actif, les substances huileuses sont adsorbées par le charbon actif et l'eau pure est évacuée à travers la couche filtrante.
Le filtre à adsorption à fibres est également un équipement de séparation par adsorption couramment utilisé. Il utilise des matériaux fibreux spéciaux et les surfaces de ces fibres sont spécialement traitées pour avoir une forte lipophilie et hydrophobie. Lorsque le mélange huile-eau traverse la couche de fibres, les substances huileuses sont adsorbées sur la surface de la fibre, tandis que l'eau passe en douceur. Après une période d'utilisation, les substances huileuses de la couche d'adsorption peuvent être éliminées par chauffage ou lavage au solvant, régénérant ainsi le filtre.
Méthode de séparation par membrane
La séparation membranaire est une technologie de séparation huile-eau efficace et précise qui utilise des matériaux membranaires spécifiques pour séparer les substances pétrolières de l’eau.
Les membranes d'ultrafiltration et de nanofiltration sont des matériaux membranaires couramment utilisés pour la séparation huile-eau. La taille des pores des membranes d'ultrafiltration est généralement comprise entre 0,01 et 0,1 micron, tandis que la taille des pores des membranes de nanofiltration est plus petite. Étant donné que le diamètre des molécules d'huile est généralement grand, ces matériaux membranaires peuvent bloquer efficacement le passage des molécules d'huile, tandis que les molécules d'eau peuvent traverser la couche membranaire en douceur. Grâce à la technologie de séparation membranaire, non seulement les polluants pétroliers présents dans l'eau peuvent être efficacement éliminés, mais également d'autres impuretés telles que les particules et les matières en suspension peuvent être éliminées en même temps.
La technologie des membranes d'osmose inverse est également un moyen extrêmement efficace de séparation huile-eau. La taille des pores des membranes d'osmose inverse est extrêmement petite, généralement autour de 0,0001 micron, et peut éliminer presque tous les polluants solubles, y compris les substances pétrolières. Lorsque le mélange huile-eau traverse la membrane d'osmose inverse sous haute pression, les molécules d'eau pure sont forcées de traverser la couche membranaire, tandis que les substances pétrolières et autres impuretés sont retenues de l'autre côté de la membrane, formant finalement un liquide résiduaire concentré.
Méthode de traitement chimique
La méthode de traitement chimique permet de séparer l’huile et l’eau en ajoutant des réactifs chimiques spécifiques au mélange huile-eau pour modifier les propriétés interfaciales de l’huile et de l’eau.
Les floculants et les coagulants sont des réactifs chimiques couramment utilisés. Lorsque ces agents sont ajoutés à un mélange huile-eau, ils provoquent la condensation des molécules d'huile en particules plus grosses, qui sont facilement séparées de l'eau en raison de leur densité élevée. L'huile floculée peut être éliminée par sédimentation, filtration ou flottation.
Les désémulsifiants sont une classe spéciale d'agents chimiques utilisés spécifiquement pour traiter les mélanges huile-eau dans un état émulsionné. Les désémulsifiants agrègent et séparent les particules d'huile émulsionnées en détruisant l'interface huile-eau émulsionnée, ramenant ainsi le mélange huile-eau à un état qui peut être traité par des méthodes de séparation physique ou membranaire.
Quelles sont les applications des filtres huile-eau dans le traitement de l’eau potable ?
Dans le traitement de l'eau potable, le rôle des filtres huile-eau est particulièrement important. Bien que la teneur en contaminants pétroliers de l'eau potable soit généralement faible, même une petite quantité d'huile peut avoir un effet néfaste sur la qualité de l'eau, affectant le goût, l'odeur et la transparence de l'eau.
Les contaminants pétroliers présents dans l'eau potable peuvent provenir de diverses sources, telles que les rejets d'eaux usées industrielles, les fuites accidentelles de substances pétrolières et les résidus de graisse dans les eaux usées domestiques. Afin de garantir la qualité et la sécurité de l'eau potable, les usines de traitement des eaux utilisent généralement divers équipements et technologies de séparation huile-eau pour maximiser l'élimination des substances pétrolières dans l'eau.
Comment bien choisir et entretenir un filtre huile-eau ?
Choisir le bonfiltre à huile et à eauest essentiel pour traiter efficacement la pollution par les hydrocarbures. Lors de la sélection d'un filtre huile-eau, le type et la concentration d'huile dans l'eau doivent être pris en compte. Différents types de substances pétrolières peuvent nécessiter différentes technologies de filtration. Pour les sources d'eau avec des concentrations d'huile plus élevées, des filtres à plusieurs étages ou un équipement de séparation plus efficace peuvent être nécessaires.
Deuxièmement, la capacité de traitement du filtre huile-eau doit correspondre au volume réel de traitement de l'eau. Les sources d'eau avec des volumes de traitement plus importants nécessitent la sélection de filtres avec une capacité de traitement plus élevée. Différents types de filtres huile-eau diffèrent en termes d'entretien et de fonctionnement. Certains filtres peuvent nécessiter le remplacement régulier des éléments filtrants ou des éléments membranaires, tandis que d'autres peuvent nécessiter un nettoyage et une régénération réguliers.
De plus, lors de la sélection d'un filtre huile-eau, les réglementations et normes environnementales locales doivent être prises en compte pour garantir que la qualité de l'eau filtrée répond aux normes de sécurité de l'eau potable. Pour l'entretien du filtre huile-eau, le nettoyage et le remplacement réguliers des éléments filtrants sont essentiels pour maintenir son fonctionnement normal. Selon l'utilisation, l'élément filtrant, l'élément membranaire et d'autres composants du filtre peuvent devoir être remplacés régulièrement pour garantir l'effet de filtration. De plus, une inspection régulière de divers paramètres du filtre, tels que la pression d'entrée et de sortie de l'eau, le débit, etc., peut détecter et résoudre en temps opportun les problèmes potentiels.