Как иновациите в технологията DAF подобряват ефективността на пречистването

Преходът към по-умно наситяване с въздух

Технологията DAF е изминала дълъг път от просто подаването на въздух във водата и надяването, че мехурчетата ще се прилепят към твърдите частици. Съвременните системи за плавене с разтворен въздух вече контролират процеса на наситяване с далеч по-голяма прецизност. Вместо да работи циркулационната помпа на пълна мощност през целия ден, новите агрегати регулират съотношението въздух–твърди частици въз основа на реални сигнали за мътност или разход. Това осигурява стабилен поток бяла вода и избягва загуба на енергия поради прекомерно наситяване.

Ползата се проявява в последователността на процеса. Когато рециркулиращият поток е правилно наситен, микропузырите се формират равномерно, а флокулите се издигат с предсказуема скорост. При лошо наситена система се образуват големи, нестабилни пузыри, които се разпадат, преди да достигнат повърхността. Това води до пренасяне на твърди частици и мътно изходно течение. По-умното наситяване не означава добавяне на повече въздух, а добавяне на точното количество при подходящото налягане.

Размерът на микропузырите вече не е въпрос на предположение

Размерът на пузырите има по-голямо значение от общия обем въздух. По-малките пузыри имат по-голяма повърхностна площ за единица въздух и се издигат по-бавно, което им осигурява по-дълго време на контакт с увисналите твърди частици. Традиционните DAF-установки често разчитаха на иглови клапани и ръчни настройки, които водеха до непоследователен размер на пузырите от една смяна към друга. По-новите конструкции използват специализирани дюзи и контролирани падове на налягането, за да генерират тясно разпределение на размерите на пузырите.

Практическото въздействие е значително. Система, която произвежда мехурчета с размери от 30 до 50 микрона, улавя фините частици — включително водорасли и леки флокули — много по-ефективно от система, която произвежда мехурчета с размер 100 микрона. Фондацията за водни изследвания (Water Research Foundation) е публикувала данни, които показват, че по-малките микромехурчета подобряват премахването на мътността с до 15 процента при някои повърхностни водни приложения. Такова подобрение се дължи на конструкцията, а не на добавянето на повече химикали.

Скорости на натоварване и намаляване на заеманата площ вървят ръка за ръка

Една от най-големите промени в последните иновации в областта на DAF е увеличаването на хидравличните скорости на натоварване. По-старите системи обикновено работят при 2–4 галона в минута на квадратен фут. Съвременните DAF-системи с висока скорост могат да функционират при 10–20 галона в минута на квадратен фут, без да се компрометира качеството на изходящата вода. Това означава, че една очистна станция може да обработва същия разход в значително по-малък резервоар.

В таблицата по-долу се сравняват конвенционалната DAF-система и DAF-системата с висока скорост по няколко ключови параметъра.

Очистна станция за отпадъчни води в Шандун е заменила две остарели обикновени DAF-установки с една високопроизводителна единица. Новата система обработваше същия пиков дебит на по-малко от половината площ и операторите съобщиха по-лесно отстраняване на утайката, тъй като плаващият слой оставаше по-дебел и по-сух.

Реална ефективност в предприятие за преработка на храни

Предприятие за преработка на птици в източна Китай имаше затруднения с високото натоварване с мазнини и масла в предварителната си система за пречистване. Съществуващата DAF-установка не можеше да издържи пиковите часове на производство и биологичната система в по-ниско течение страдаше от натрупване на мазнини. След инсталирането на модерна DAF-установка с подобрено управление на наситеността и рециркулационна помпа с променлива скорост нивата на мазнини и масла в отпадъчните води намаляха с повече от 50 %.

Операторите също забелязаха промяна в употребата на химикали. Тъй като новата единица формира по-плътен плаващ слой, дозирането на полимер бе намалено с приблизително 20 процента, без да се засегне ефективността на отстраняването. Това може да не изглежда като голямо число, но за цяла година спестяванията само от полимер покриха значима част от разходите за модернизация. Този случай показва, че иновациите в областта на DAF не се ограничават само до механичните компоненти. Те променят и икономиката на пречистването.

Енергийни спестявания, които се отразяват в сметката

Въздушните компресори и рециркулационните помпи отчитат повечето от енергийното потребление в система DAF. По-старите конструкции често работеха с тези компоненти при фиксирани скорости, което означаваше, че системата използва еднаква мощност както при половин, така и при пълен капацитет на завода. Съвременните регулируеми честотни преобразуватели позволяват на рециркулационната помпа и компресора да се нагаждат към действителния поток, намалявайки енергийното потребление през периодите на ниско натоварване.

Агенцията за опазване на околната среда на САЩ е отбелязала, че подобренията в енергийната ефективност при пречистването на вода и отпадъчни води могат значително да намалят експлоатационните разходи, без да се компрометира производителността. В система DAF най-лесният начин за постигане на резултат обикновено е чрез рециркулационната помпа. Намаляването на рециркулационния дебит от 15 на 8 процента, когато това позволява входящият поток, може да намали енергийното потребление с забележима стойност. Ключов фактор е наличието на подходяща система за управление, която осигурява безопасно извършване на такава настройка.

Защо качеството на изпълнение и местната поддръжка все още имат значение

Всички тези иновации дават резултати само ако оборудването е изработено така, че да издържа ежедневната експлоатация. Тънки стоманени плочи, лошо заваряване и недостатъчно големи тръби създават слаби точки, които се повреждат под налягане. Един DAF агрегат, който изглежда добре в брошура, може да се превърне в главоболие за поддръжката, ако резервоарът се деформира или ако съдът за разтваряне на въздух се корозира в рамките на две години.

Тук производственият опит и контролът върху веригата за доставки правят разликата. EVU произвежда системи DAF с внимание към структурната цялост и качеството на компонентите, което помага на операторите да избягват простои, причинени от евтино производство. Когато оборудването се произвежда при последователен контрол на качеството и се поддържа от екип, който разбира местните условия на водата, технологията работи така, както е проектирана. Тази комбинация от иновации и надеждно производство превръща модернизацията на процеса на пречистване в актив с дългосрочна стойност.