Γιατί η ενσωμάτωση του DAF με άλλες διαδικασίες επεξεργασίας βελτιώνει την ποιότητα των αποβλήτων υδάτων

Ο DAF ως πρώτη γραμμή άμυνας για τις κατερχόμενες διαδικασίες

Κάθε εγκατάσταση επεξεργασίας αποβλήτων που χειρίζεται βιομηχανικά απόβλητα έχει κάπου ένα στενωπό. Σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας τροφίμων, χημικών ουσιών και πετρελαίου, αυτό το στενωπό είναι συχνά η πρώτη μονάδα επεξεργασίας που λαμβάνει την ακατέργαστη ροή. Όταν η επεξεργασία με αναμειγνυόμενο αέρα (DAF) βρίσκεται στην αρχή της διαδικασίας επεξεργασίας, αφαιρεί τα λίπη, τα έλαια, τα λιπαρά και τα λεπτά αιωρούμενα στερεά που διαφορετικά θα επέκαλυπταν τους βιολογικούς αντιδραστήρες, θα έκλειναν τα φίλτρα και θα έκαναν τον κατώτερο εξοπλισμό να αποτύχει νωρίς. Ένας μηχανικός εγκατάστασης αποτριβής περιέγραψε πώς η λεκάνη ενεργού ιλύος κάτω από τη μονάδα DAF τους μετατρεπόταν σε μια αφρώδη, ανακατεμένη κατάσταση κάθε φορά που η γραμμή σφαγής επεξεργαζόταν μια παρτίδα λιπαρών ζώων. Μετά τη βελτιστοποίηση της DAF για να αιχμαλωτίζει πάνω από το 90% του εισερχόμενου λίπους, το αφρώδες φαινόμενο σταμάτησε και οι αεριστικοί ανεμιστήρες λειτούργησαν για πρώτη φορά σε σταθερό φορτίο επί χρόνια. Οι οδηγίες του Αμερικανικού Υπουργείου Περιβάλλοντος (U.S. Environmental Protection Agency) για τα απόβλητα κρεατοποιίας και πουλερικών αναγνωρίζουν ότι η αφαίρεση των βαρέων στερεών και του λιπαρού φορτίου πριν από τη βιολογική επεξεργασία δεν είναι απλώς καλή πρακτική, αλλά είναι απαραίτητη για τη σταθερή λειτουργία. Δρώντας ως αποσβεστήρας κρούσης, η DAF επιτρέπει στις κατώτερες διαδικασίες να επικεντρωθούν σε αυτό που κάνουν καλύτερα: στην αποδόμηση διαλυμένων ρύπων και στην τελική καθαριότητα του νερού, αντί να αγωνίζονται εναντίον στερεών που δεν σχεδιάστηκαν ποτέ για να τα χειριστούν.

Δημιουργία ενός ισορροπημένου βιολογικού οικοσυστήματος αντιμετώπισης

Τα βιολογικά συστήματα επεξεργασίας αποτελούν ζωντανά οικοσυστήματα και, όπως κάθε οικοσύστημα, χρειάζονται προβλέψιμη πηγή τροφής. Μια λεκάνη ενεργού ιλύος που λαμβάνει μια ποσότητα εμουλσιοποιημένου ελαίου ή μια αιφνίδια αύξηση των αιωρούμενων στερεών αντιδρά με φιλαμεντώδη διόγκωση, κατρακύσματα οξυγόνου και απώλεια νιτροποίησης. Μια μονάδα DAF που τοποθετείται μεταξύ της δεξαμενής εξισορρόπησης και της λεκάνης αερισμού παρέχει εκροή με εξασφαλισμένη σαφήνεια και σταθερά χαρακτηριστικά. Ένα γαλακτοκομείο στην Κεντρική Αμερική που επεξεργάζεται συμπυκνωμένο γάλα διαπίστωσε ότι, με την εγκατάσταση μονάδας DAF για την αφαίρεση του βούτυρου πριν από τον αντιδραστήρα σειράς (SBR), το προφίλ διαλυμένου οξυγόνου σταμάτησε να διακυμαίνεται ακραία και ο δείκτης όγκου ιλύος (SVI) μειώθηκε από πάνω από 180 σε λιγότερο από 80. Η προκύπτουσα βιομάζα ήταν πυκνότερη, αποκαθιστάτο ταχύτερα και απαιτούσε πολύ λιγότερο πολυμερές στον δευτεροβάθμιο αποκαθιστήρα. Δημοσιεύσεις της Water Environment Federation τονίζουν ότι ο σταθερός ρυθμός οργανικής φόρτισης αποτελεί έναν από τους ισχυρότερους προγνωστικούς παράγοντες της σταθερότητας της βιολογικής επεξεργασίας. Η DAF εξασφαλίζει αυτήν τη σταθερότητα αφαιρώντας το επιπλέον κλάσμα που η βαρυτική καθίζηση μόνη της δεν μπορεί να αποκομίσει.

Προστασία Συστημάτων Μεμβρανών και Διασφάλιση Αξιόπιστης Επαναχρησιμοποίησης Νερού

Οι βιοαντιδραστήρες με μεμβράνες, η υπερδιήθηση και οι διαδικασίες αντίστροφης όσμωσης έχουν καθιερωθεί στη βιομηχανική επεξεργασία λυμάτων, καθώς οι περιορισμοί για την απόρριψη γίνονται αυστηρότεροι και η επαναχρησιμοποίηση του νερού αποτελεί προτεραιότητα για τις επιχειρήσεις. Αυτές οι μεμβράνες είναι ακριβές και εξαιρετικά ευαίσθητες στην επιβάρυνση από λίπη, λάδια και κολλοειδή στερεά. Μία μονάδα DAF που παράγει απολύμαντα με λιγότερα από είκοσι χιλιοστόγραμμα ανά λίτρο συνολικών αιωρούμενων στερεών μπορεί να διπλασιάσει ή τριπλασιάσει το χρονικό διάστημα μεταξύ των χημικών καθαρισμών των μεμβρανών. Μία ομάδα μηχανικών σε ένα πετροχημικό συγκρότημα ανέφερε ότι, αφού ενσωμάτωσαν μία μονάδα DAF μεταξύ του διαχωριστή λαδιού-νερού και των μεμβρανών υπερδιήθησης (UF), η αύξηση της διαμεμβρανικής πίεσης επιβραδύνθηκε σημαντικά και η κατανάλωση χημικών καθαρισμού μειώθηκε κατά περισσότερο από σαράντα τοις εκατό. Αυτό μεταφράστηκε σε λιγότερες διακοπές παραγωγής και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής των μεμβρανών, με αποτέλεσμα να αλλάξει η οικονομική βιωσιμότητα του έργου επαναχρησιμοποίησης. Οι οδηγίες της American Water Works Association για τη μικροδιήθηση και την υπερδιήθηση συνιστούν ειδικά να προβλέπεται προεπεξεργασία των μεμβρανικών συστημάτων με στόχο την απομάκρυνση των ίδιων λεπτών σωματιδίων και λαδιών που η DAF είναι σχεδιασμένη να απομακρύνει. Όταν η DAF ενσωματώνεται ως βήμα προεπεξεργασίας για τις μεμβράνες, ολόκληρος ο κύκλος επαναχρησιμοποίησης γίνεται πιο προβλέψιμος και απαιτεί λιγότερη συντήρηση.

Χημικές Συνεργίες που Μειώνουν το Κόστος Λειτουργίας σε Όλο το Εργοστάσιο

Μια διαδικασία επεξεργασίας πρέπει να είναι περισσότερο από το άθροισμα των μερών της, και η ενσωμάτωση της DAF με επόμενες διαδικασίες δημιουργεί ευκαιρίες για χημική συνεργία. Σε ορισμένες εγκαταστάσεις επεξεργασίας μετάλλων και χημικών προϊόντων, τα άλατα σιδήρου ή αλουμινίου που χρησιμοποιούνται ως συσσωματωτικά στη μονάδα DAF μπορούν να μεταφερθούν στο επόμενο στάδιο αποστράγγισης λάσπης και να λειτουργήσουν ως παράγοντες προετοιμασίας, μειώνοντας τη συνολική ανάγκη πολυμερούς. Ένας επεξεργαστής τροφίμων που εφάρμοζε DAF πριν από έναν παχυντήρα με διαλυμένο αέρα για ενεργοποιημένη λάσπη διαπίστωσε ότι, διαιρώντας τη δόση πολυμερούς, μπορούσε να χρησιμοποιήσει το ίδιο χημικό σε και τις δύο μονάδες και να μειώσει το συνολικό ετήσιο κόστος πολυμερούς κατά περίπου δεκαπέντε τοις εκατό. Άλλες εγκαταστάσεις ανακτούν το αιωρούμενο υλικό από τη DAF και το αναμειγνύουν με πρωτογενή λάσπη για να βελτιώσουν την αποστράγγιση του μείγματος, μειώνοντας το κόστος διάθεσης. Το κλειδί για την απελευθέρωση αυτών των συνεργιών είναι η ενσωμάτωση των διαδικασιών. Όταν η DAF είναι κατάλληλα διαστασιολογημένη και τοποθετημένη στη διαδικασία επεξεργασίας, η χημεία ενός σταδίου υποστηρίζει το επόμενο, αντί να αντιδρά εναντίον του.

Απορρόφηση Δυνάμεων Κρούσης με Πολυεπίπεδη Προσέγγιση

Η βιομηχανική παραγωγή είναι ακατάστατη. Μια υπερχείλιση δεξαμενής, η απόρριψη μιας παρτίδας ή ένας κύκλος καθαρισμού μπορούν να στείλουν έναν «τοίχο» υψηλά συγκεντρωμένων λυμάτων μέσω της αποχέτευσης ταχύτερα από ό,τι μπορεί να αντιμετωπίσει οποιαδήποτε μεμονωμένη μονάδα επεξεργασίας. Μια σειρά πολλαπλών βαριερών επεξεργασίας, όπου η πρώτη είναι η DAF, απορροφά αυτές τις αιφνίδιες φόρτισεις, επειδή η χημική προεπεξεργασία και ο κύκλος ανύδρωσης μπορούν να ρυθμιστούν γρήγορα. Εάν το εισερχόμενο φορτίο διπλασιαστεί ξαφνικά, ο χειριστής ή το αυτόματο σύστημα ελέγχου αυξάνει τη δόση συσσωματωτικού και τον λόγο ανακυκλοφορίας, και η μονάδα DAF συνεχίζει να παράγει αποδεκτό αποτέλεσμα εξόδου. Αυτό δίνει στα υπόλοιπα στάδια — βιολογικά ή με μεμβράνες — τον χρόνο να προσαρμοστούν χωρίς να υπερφορτωθούν. Ένα χημικό εργοστάσιο που παράγει εμουλσιοποιημένα πολυμερή περιέγραψε ένα συμβάν όπου ο καθαρισμός μιας δεξαμενής οδήγησε σε αιφνίδια υψηλή φόρτιση κολλώδους αποβλήτου με υψηλή ζητούμενη οξυγόνου (COD) προς τη μονάδα επεξεργασίας. Η μονάδα DAF απέσπασε το μεγαλύτερο μέρος των στερεών πολυμερών, ενώ ο βιοφιλμ αντιδραστήρας με κινούμενη κλίνη (moving bed biofilm reactor) σχεδόν δεν παρατήρησε το γεγονός. Ως εναλλακτική λύση, μια άμεση επίδραση στα μέσα βιοφιλμ θα απαιτούσε εβδομάδες για ανάκαμψη. Η έννοια της πολλαπλής βαριέρας επεξεργασίας εγκρίνεται από τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας στις οδηγίες του για την επαναχρησιμοποίηση λυμάτων, και η DAF λειτουργεί ως ανθεκτική πρώτη βαριέρα σε αυτήν την αλυσίδα.

Πώς οι μηχανικοί της EVU ενσωμάτωσαν τα συστήματα DAF για μακροπρόθεσμη απόδοση

Η επιτυχία μιας ολοκληρωμένης διαδικασίας επεξεργασίας εξαρτάται όχι μόνο από την επιλογή της τεχνολογίας, αλλά και από το πόσο καλά έχει σχεδιαστεί κάθε συστατικό για να λειτουργεί αρμονικά με τα υπόλοιπα. Η EVU έχει δημιουργήσει τη φήμη της σχεδιάζοντας συστήματα αναπλεύσεως με διαλυμένο αέρα (DAF) που ενσωματώνονται απρόσκοπτα σε ευρύτερα σχήματα επεξεργασίας αποβλήτων. Κάθε μονάδα DAF διαστασιολογείται βάσει του συγκεκριμένου φορτίου ρύπων από την προηγούμενη διαδικασία και των απαιτήσεων του εξοπλισμού που ακολουθεί, είτε πρόκειται για αντιδραστήρα δεσμευμένης λειτουργίας (SBR), είτε για μεμβρανικό σύστημα, είτε για απόρριψη στο δημοτικό αποχετευτικό δίκτυο. Η εταιρεία χρησιμοποιεί υλικά ανθεκτικά στη διάβρωση και τυποποιημένα σχέδια σατουρατόρων που διασφαλίζουν σταθερή ποιότητα λευκού νερού, ενώ τα πίνακες ελέγχου της περιλαμβάνουν τα σήματα εισόδου και εξόδου που απαιτούνται για τη σύνδεση με ένα εργοστασιακό δίκτυο SCADA. Η παραγωγική δραστηριότητα της EVU είναι δομημένη ώστε να παραδίδει ολοκληρωμένες λύσεις DAF εντός προβλέψιμων χρονικών περιθωρίων, και η τεχνική υποστήριξή της συνεχίζεται κατά την εκκίνηση της λειτουργίας και μετά. Για τους διευθυντές εγκαταστάσεων που απαιτούν να λειτουργεί ολόκληρη η γραμμή επεξεργασίας ως ένα ενιαίο, αξιόπιστο σύστημα, η συνεργασία με έναν κατασκευαστή που κατανοεί τόσο τη μονάδα DAF όσο και το οικοσύστημα που την περιβάλλει καθιστά τη διαφορά μεταξύ μιας απλής συλλογής εξοπλισμού και μιας πραγματικά ολοκληρωμένης διαδικασίας.