دستگاه شناور هوای محلول (DAF) تولیدکنندگان

فیزیک پشت شناور هوای محلول و چرا عملکرد بهتری از ته نشینی گرانشی برای جریان های زباله خاص دارد

رسوب گرانشی به اختلاف چگالی بین مواد جامد معلق و آب برای ایجاد جداسازی ذرات متکی است. برای آلاینده‌های با چگالی نزدیک به آب - روغن‌های امولسیون‌شده، ذرات کلوئیدی ریز، جلبک‌ها و لخته‌های بیولوژیکی - سرعت ته‌نشینی بسیار آهسته است و اغلب باعث می‌شود که ردپای شفاف‌کننده برای زمان ماند هیدرولیکی مورد نیاز، غیرعملی بزرگ باشد. دستگاه های فلوتاسیون هوای محلول این مشکل را با معکوس کردن بردار جداسازی حل کنید: به جای انتظار برای غرق شدن ذرات، ریز حباب های تولید شده تحت فشار به ذرات آلاینده متصل می شوند و آنها را به عنوان یک لایه لجن شناور به سمت بالا می برند.

این فرآیند در یک مخزن تحت فشار آغاز می شود که در آن جریان بازیافت پساب شفاف شده با هوا اشباع می شود. 3-6 بار . هنگامی که این جریان فوق اشباع از طریق نازل های کاهش فشار وارد مخزن شناور می شود، هوا از محلول به صورت میکرو حباب هایی با قطر در محدوده خارج می شود. 10-100 میکرومتر . اندازه حباب بسیار مهم است: حباب های کوچکتر از 40 میکرومتر به اندازه کافی به آرامی بالا می روند تا زمان تماس با ذرات معلق را به حداکثر برسانند، در حالی که حباب های بزرگتر از 150 میکرومتر خیلی سریع بالا می روند و مقدار زیادی از بار آلودگی را دور می زنند.

مکانیسم اتصال حباب به ذره توسط شیمی سطح کنترل می شود. ذرات آبگریز - روغن ها، موم ها و الیاف مصنوعی خاص - به راحتی و بدون تهویه شیمیایی به حباب های هوا می چسبند. ذرات آبدوست مانند کانی‌های خاک رس و لخته هیدروکسید فلزی به افزودن منعقدکننده و لخته‌کننده نیاز دارند تا سطوح خود را به اندازه کافی آبگریز کنند تا به حباب متصل شوند. این تمایز پیامدهای مستقیمی برای طراحی سیستم دوز شیمیایی و پیش‌بینی هزینه عملیاتی دارد.

کاربردهای صنعتی که در آن DAF مزایای درمان قابل اندازه گیری را ارائه می دهد

DAF سیستم ها به طور کلی نسبت به سایر فناوری های شفاف سازی برتری ندارند - مزایای آنها در پروفایل های فاضلاب خاص برجسته تر است. درک اینکه کجا DAF بهترین عملکرد را دارد، از تعیین بیش از حد در برنامه‌هایی که فناوری‌های ساده‌تر کافی است، و زیر مشخص‌سازی در برنامه‌هایی که شفاف‌کننده‌های گرانشی نمی‌توانند محدودیت‌های تخلیه را برآورده کنند، جلوگیری می‌کند.

صنایعی که DAF به طور مداوم عملکرد قوی ارائه می دهد عبارتند از:

• فرآوری مواد غذایی و آشامیدنی - غلظت بالای چربی، روغن و گریس (FOG) حاصل از کشتار گوشت، لبنیات و پالایش روغن خوراکی به خوبی به DAF واکنش نشان می دهد و کارایی حذف مه را به دست می آورد. 90-98٪ در یک پاس با تهویه شیمیایی مناسب
• چاپ و رنگرزی فاضلاب - ذرات رنگ کلوئیدی و امولسیون های تثبیت شده با سورفکتانت که در برابر ته نشین شدن گرانش مقاومت می کنند، به طور موثر با شناورسازی DAF، کاهش رنگ و بار COD در تصفیه بیولوژیکی پایین دست جذب می شوند.
• کارخانه های کاغذ و خمیر کاغذ - ریز فیبر و ذرات پرکننده (کائولن، کربنات کلسیم) به آسانی شناور می شوند، که امکان بازیابی الیاف و کاهش مواد جامد معلق در پساب آسیاب را به طور همزمان فراهم می کند.
• دباغی های چرم - لجن حاوی کروم و ترکیبات پروتئینی حاصل از عملیات خیساندن و آهک سازی در یک لایه لجن شناور با رطوبت قابل توجهی پایین تر از معادل های ته نشین شده گرانشی متمرکز شده و بار آبگیری پایین دست را کاهش می دهد.
• پردازش پلاستیک و پوشش سطح - روغن های برش امولسیون شده و مواد جامد رنگ به DAF به کمک انعقاد برای شکستن امولسیون ها قبل از شناورسازی نیاز دارند. هنگامی که به درستی شرطی شود، راندمان حذف بیشتر است 85% برای کل مواد جامد معلق

تجربه پروژه Hengye Technology در سراسر این بخش ها نشان داده است که عملکرد DAF به مراحل انعقاد و لخته سازی بلافاصله در بالادست مخزن شناور بسیار حساس است. سرمایه گذاری در طراحی صحیح سیستم تهویه شیمیایی به طور مداوم بازده بیشتری نسبت به اندازه بیش از حد خود واحد DAF دارد.

پارامترهای کلیدی طراحی که قابلیت اطمینان بلند مدت DAF را تعیین می کنند

واحدهای DAF که در زمینه عملکرد ضعیفی دارند، معمولاً مجموعه مشترکی از کاستی‌های طراحی را دارند که تا مرحله مهندسی اولیه قابل ردیابی است. مهم ترین پارامترهای حاکم بر راندمان جداسازی و پایداری عملیاتی، نرخ بارگذاری سطحی هیدرولیک، نسبت بازیافت و هندسه توزیع جریان ورودی است.

نرخ بارگذاری سطح هیدرولیک - که به صورت متر مکعب ورودی در هر متر مربع سطح مخزن شناور در ساعت بیان می شود - متغیر اندازه اولیه است. برای اکثر کاربردهای صنعتی، مقادیر طراحی در محدوده ای قرار می گیرند 3-8 m³/m²·h ، با مقادیر کمتری که برای فاضلاب حاوی لخته ریز و آهسته در حال افزایش اعمال می شود و مقادیر بالاتر برای مواد درشت تر و سریع شناور مجاز است. تجاوز از نرخ بارگذاری طراحی در طول رویدادهای اوج جریان باعث ایجاد اتصال کوتاه هیدرولیکی می شود، جایی که جریان ورودی، پوشش لجن شناور را مختل می کند و مواد جامد جدا نشده را به خروجی پساب شفاف می برد.

نسبت بازیافت - کسری از پساب شفاف شده تحت فشار و برگشتی برای تولید حباب های ریز - معمولاً از 15-50٪ از جریان نفوذی نسبت بازیافت بالاتر حجم حباب بیشتری تولید می کند و احتمال تماس با ذرات معلق را بهبود می بخشد، اما مصرف انرژی از پمپ بازیافت و سیستم فشار را افزایش می دهد. بهینه‌سازی این پارامتر مستلزم متعادل کردن عملکرد تصفیه در برابر هزینه عملیاتی در محدوده کامل غلظت‌های جامد ورودی مورد انتظار است.

توزیع ورودی اغلب مهندسی نشده است. معرفی جریان بازیافت تحت فشار و پساب شرطی شده به شیوه ای آشفته و ضعیف، تشکیل حباب های کوچک را مختل می کند و باعث بارگذاری ناهموار در عرض مخزن می شود - کانال هایی با سرعت بالا ایجاد می کند که در آن جداسازی بی اثر است در حالی که مناطق دیگر راکد می شوند. طراحی مناسب بافل های ورودی و ترتیبات پخش کننده برای دستیابی به شرایط هیدرولیک جریان پلاگین که کارایی فلوتاسیون را به حداکثر می رساند ضروری است.

ویژگی های لجن شناور و ملاحظات مدیریت پایین دست

لایه لجن شناور تولید شده توسط یک سیستم DAF به طور قابل توجهی با لجن ته نشین شده با جاذبه هم از نظر ویژگی های فیزیکی و هم از نظر نیازهای جابجایی پایین دست متفاوت است. شناور DAF معمولا شامل 2 تا 6 درصد مواد جامد خشک با جرم - به طور قابل توجهی بالاتر از غلظت 0.5-1.5٪ مواد جامد رایج در زیر جریان زلال کننده گرانشی - که بار حجمی را در مراحل ضخیم شدن و آبگیری بعدی کاهش می دهد.

با این حال، ترکیب لجن DAF به طور قابل توجهی با منبع فاضلاب بالادست متفاوت است. شناور حاصل از فاضلاب فرآوری مواد غذایی عمدتاً ارگانیک است، با محتوای چربی بالا که چالش هایی را برای آبگیری پرس پیچ ایجاد می کند - کیک فشرده و چرب می تواند کارایی تمیز کردن حلقه فیلتر را کاهش دهد و تقاضای پلیمر را افزایش دهد. شناور حاصل از فرآیندهای رسوب شیمیایی، در مقابل، ممکن است حاوی مواد جامد هیدروکسید فلزی باشد که بیشتر تحت فشار مکانیکی هستند، اما بسته به غلظت فلزات سنگین ممکن است به مسیرهای دفع زباله های خطرناک نیاز داشته باشند.

طراحی جمع‌کننده لجن – اعم از خراش‌دهنده زنجیره‌ای، جمع‌کننده مارپیچی دوار، یا اسکیمینگ هیدرولیکی – هم بر قوام حذف شناور و هم بر میزان آب رقیق وارد شده به جریان لجن تأثیر می‌گذارد. خراش دادن تهاجمی با سرعت بالا می تواند مواد جامد شناور را دوباره به منطقه شفاف شده بازگرداند. اسکیمینگ ناکافی به لایه شناور اجازه می دهد تا بیش از حد ضخیم شود، وزن مخصوص آن افزایش یافته و باعث می شود که بخش هایی به داخل مخزن فرو بروند. در Yixing Hengye Environmental Protection Technology Co., Ltd.، سیستم‌های DAF با مسیرهای مدیریت لجن یکپارچه طراحی شده‌اند - این اطمینان را می‌دهد که نوع جمع‌کننده، فرکانس skimming و ظرفیت تجهیزات آب‌گیری پایین‌دست به‌عنوان یک سیستم هماهنگ مشخص شده‌اند تا اینکه به‌طور مستقل انتخاب شوند، که یک منبع رایج شکاف‌های عملکردی قابل اجتناب در تجهیزات است که توسط تأمین‌کننده‌ها دلار طراحی شده است.