Hiệu quả của thiết bị loại bỏ dầu có thể khác nhau đáng kể tùy thuộc vào loại dầu được loại bỏ, vì các loại dầu khác nhau có đặc tính vật lý và hóa học riêng biệt. Các yếu tố như độ nhớt, nhũ tương hóa, mật độ và thành phần hóa học ảnh hưởng đến mức độ dễ dàng tách dầu khỏi nước và loại thiết bị loại bỏ dầu yêu cầu. Dưới đây là bảng phân tích về cách các yếu tố này phát huy tác dụng:
Loại dầu (Độ nhớt và mật độ):
Độ nhớt: Độ nhớt của dầu quyết định độ dày hoặc chất lỏng của dầu. Dầu có độ nhớt thấp (ví dụ: dầu nhẹ như xăng hoặc dầu diesel) dễ tách khỏi nước hơn vì chúng có xu hướng nổi và tạo thành những giọt lớn hơn có thể được loại bỏ bằng các phương pháp tách cơ bản như tách trọng lực hoặc kết hợp các bộ lọc. Mặt khác, các loại dầu có độ nhớt cao (ví dụ: dầu nặng, chất bôi trơn hoặc dầu thô) dày hơn và có khả năng chống phân tách cao hơn, đòi hỏi các phương pháp tiên tiến hơn hoặc tiêu tốn nhiều năng lượng hơn như tách ly tâm hoặc xử lý hóa học.
Mật độ: Các loại dầu có mật độ thấp hơn nước (ví dụ: dầu thực vật, dầu khoáng hoặc dầu mỏ) nổi trên mặt nước, khiến chúng dễ dàng tách ra hơn bằng cách sử dụng bộ tách dầu-nước. Tuy nhiên, các loại dầu có mật độ cao hơn (chẳng hạn như một số loại dầu nhũ hóa hoặc một số loại dầu công nghiệp nhất định) có thể chìm hoặc vẫn lơ lửng, làm phức tạp việc phân tách. Sự không phù hợp về mật độ ảnh hưởng đến độ nổi của các giọt dầu và hiệu quả của các phương pháp dựa trên trọng lực.
Nhũ hóa:
Dầu nhũ hóa: Dầu được nhũ hóa trong nước (tức là phân tán mịn dưới dạng giọt nhỏ) đặc biệt khó tách. Quá trình nhũ hóa xảy ra khi dầu và nước trộn lẫn với nhau, tạo thành một hỗn hợp ổn định gồm những giọt dầu nhỏ phân tán trong nước, khiến các kỹ thuật tách truyền thống kém hiệu quả hơn. Các bộ lọc kết hợp thường được sử dụng để thu thập và kết hợp những giọt mịn này thành những giọt lớn hơn, nhưng trong trường hợp nhũ hóa mạnh, có thể cần đến các phương pháp tiên tiến hơn, chẳng hạn như chất khử nhũ tương hóa học, lọc màng hoặc siêu lọc.
Dầu không nhũ hóa: Khi dầu không được nhũ hóa và tồn tại dưới dạng các giọt riêng biệt, chúng sẽ dễ dàng được loại bỏ hơn nhiều bằng các phương pháp như máy hớt dầu (thiết bị cơ học loại bỏ dầu khỏi bề mặt) hoặc bộ lọc kết tụ (thúc đẩy sự hợp nhất của dầu nhỏ). giọt thành những giọt lớn hơn có thể tách rời).
Dầu kỵ nước và dầu ưa nước:
Dầu kỵ nước: Hầu hết các loại dầu đều có tính kỵ nước tự nhiên (không thấm nước), nghĩa là chúng không trộn với nước và tạo thành một lớp riêng biệt ở trên. Những loại dầu này, chẳng hạn như dầu gốc dầu mỏ, dễ dàng tách ra hơn bằng các phương pháp vật lý như tách trọng lực hoặc hớt cơ học vì chúng có xu hướng nổi lên trên mặt nước.
Dầu ưa nước: Một số loại dầu, như dầu thực vật, có thể có đặc tính ưa nước (hút nước), khiến chúng khó tách hơn. Những loại dầu này có xu hướng tạo thành nhũ tương ổn định với nước, khó phân tách hơn. Trong những trường hợp như vậy, các chất phụ gia hóa học, công nghệ nhiệt hoặc màng có thể cần thiết để phá vỡ nhũ tương và tách dầu một cách hiệu quả.
Thành phần hóa học của dầu:
Dầu gốc dầu mỏ: Những loại dầu này thường không phân cực và kỵ nước, giúp chúng dễ dàng tách khỏi nước hơn thông qua các phương pháp vật lý như kết tụ hoặc hớt váng. Tuy nhiên, những loại dầu này có thể khó xử lý nếu chúng được nhũ hóa hoặc trộn với các hóa chất khác.
Chất béo thực vật và động vật: Những loại dầu này thường chứa nhiều hợp chất phân cực hơn và có thể dễ bị nhũ hóa với nước hơn. Việc loại bỏ chúng có thể cần đến thiết bị chuyên dụng được thiết kế để đạt hiệu quả cao hơn, chẳng hạn như máy tách ly tâm hoặc vật liệu hấp thụ. Ngoài ra, một số loại dầu, đặc biệt là trong chế biến thực phẩm, có thể trở nên dính và gây khó khăn cho các phương pháp loại bỏ cơ học.
Dầu tổng hợp: Những loại dầu này có thể chứa các chất phụ gia hoặc hợp chất ảnh hưởng đến hoạt động của chúng trong nước, bao gồm chất tẩy rửa hoặc chất ổn định giúp duy trì trạng thái nhũ hóa của chúng. Loại bỏ các loại dầu này thường đòi hỏi các phương pháp xử lý phức tạp hơn như chất khử nhũ tương hóa học hoặc lọc màng.
Diện tích bề mặt và kích thước giọt:
Giọt dầu lớn hơn: Khi giọt dầu lớn hơn, chúng sẽ dễ dàng loại bỏ hơn. Các hệ thống như bộ lọc kết hợp rất hiệu quả trong trường hợp này vì chúng tạo điều kiện thuận lợi cho việc hợp nhất các giọt nhỏ thành các giọt lớn hơn. Những giọt lớn hơn này có thể được tách ra bằng trọng lực hoặc sự lướt qua cơ học.
Các giọt dầu nhỏ hơn: Nếu dầu được phân tán mịn (chẳng hạn như ở dạng nhũ tương), nó có diện tích bề mặt lớn, khiến việc phân tách trở nên khó khăn hơn. Nhũ tương mịn đòi hỏi các phương pháp phức tạp hơn như tách tĩnh điện, xử lý hóa học hoặc kỹ thuật lọc tiên tiến (ví dụ: siêu lọc hoặc thẩm thấu ngược).
Phương pháp xử lý các loại dầu khác nhau:
Đối với dầu không nhũ hóa: Các kỹ thuật tách cơ bản như tách trọng lực, lọc kết tụ hoặc thiết bị tách dầu thường đủ cho các loại dầu như sản phẩm gốc dầu mỏ hoặc mỡ động vật, kỵ nước và dễ tách khỏi nước.
Đối với dầu nhũ hóa: Trong trường hợp dầu nhũ hóa, có thể cần phải có các kỹ thuật tiên tiến hơn như chất khử nhũ tương hóa học, siêu lọc, tách ly tâm hoặc lọc màng. Phương pháp xử lý hóa học thường được sử dụng để phá vỡ nhũ tương và cho phép dầu kết lại thành những giọt lớn hơn để loại bỏ dễ dàng hơn.
Đối với Dầu tổng hợp và Chất tẩy rửa: Những loại dầu này có thể yêu cầu xử lý đặc biệt, bao gồm các chất phụ gia hóa học để phá vỡ nhũ tương hoặc cải thiện khả năng phân tách. Dầu tổng hợp thường chứa các chất phụ gia làm phức tạp các phương pháp tách truyền thống, khiến cho việc lọc hoặc ly tâm tiên tiến trở thành lựa chọn ưu tiên.