Miksi DAF:n integroiminen muihin jäteveden käsittelyprosesseihin parantaa jäteveden laatumittausta

DAF ensilinjana alapuolisten prosessien suojaamisessa

Jokaisessa teollisuusjätevesien käsittelylaitoksessa on jossakin kohtaa pullonkaula. Ravintola-, kemikaali- ja öljyprosessointilaitoksissa tämä pullonkaula on usein ensimmäinen yksikkötoiminto, joka vastaanottaa raakavirtauksen. Kun liuotetun ilman kellutus (DAF) sijaitsee käsittelyketjun alussa, se poistaa rasvat, öljyt, rasvamaiset aineet ja hienot kelluvat kiinteät aineet, jotka muuten peittäisivät biologisia reaktoreita, tukkisivat suodatinaineita ja pakottaisivat alapuolisia laitteita varhaiseen vikaantumiseen. Yhden lihajalostamon insinööri kuvasi, kuinka heidän DAF-yksikön jälkeen sijainnut aktiivilietepesä kuohui jatkuvasti kuplia aina kun teurastuslinja käsiteli rasvaisia eläimiä. Kun DAF-yksikköä säädettiin niin, että se erotti yli yhdeksänkymmentä prosenttia saapuvasta rasvasta, kuohuminen loppui ja ilmanpuhallimet toimivat vakaimmin kuin monien vuosien ajan. Yhdysvaltojen ympäristönsuojeluviraston (EPA) ohjeet liha- ja siipikarjan jätevesien käsittelystä tunnustavat, että raskaiden kiinteiden aineiden ja öljykuorman poisto ennen biologista käsittelyä ei ole vain hyvä käytäntö, vaan se on välttämätöntä vakaiden toimintojen kannalta. Toimimalla iskunvaimentimena DAF mahdollistaa alapuolisten prosessien keskittyä siihen, mihin ne ovat parhaiten soveltuneet: liuenneiden epäpuhtauksien hajottamiseen ja veden viimeistelyyn eikä taisteluun kiinteitä aineita vastaan, joita ne eivät ole suunniteltu käsittelyn kohteeksi.

Biologisen käsittelyn tasapainoisen ekosysteemin luominen

Biologiset käsittelyjärjestelmät ovat eläviä ekosysteemejä, ja kuten kaikki ekosysteemit, niillä on oltava ennustettava ravintolähde. Aktiivisessa lietteessä toimiva hajottamisaltaassa, johon tulee kerralla emulsioitu öljy tai äkillinen liukenematon aineen pitoisuuden nousu, esiintyy filamentoista turpoamista, happikriisejä ja nitrifikaation heikkenemistä. DAF-yksikkö, joka sijoitetaan tasausaltaan ja ilmastusaltaan väliin, tuottaa selkeää jätevettä, jonka ominaisuudet ovat vakaita. Keski-Amerikassa toimiva maitotuoteteollisuuslaitos, joka valmistaa tiivistettyä maitoa, havainnoi, että DAF-yksikön asentaminen ennen sekvenssieräytysreaktoriaan poisti voihappoja, mikä johti siihen, että liuenneen hapen profiili ei enää vaihdellut voimakkaasti ja lietteen tilavuusindeksi (SVI) laski yli sadasta kahdeksankymmenestä alle kahdeksankymmenen. Tuloksena saatu lietteen biomassa oli tiukempaa, laskeutui nopeammin ja vaati huomattavasti vähemmän polymeeria toissijaisessa selkeytysaltaassa. Veden ympäristöliiton julkaisuissa korostetaan, että orgaanisen kuormituksen vakaa taso on yksi vahvimmin biologisen käsittelyn vakauden ennustajista. DAF tarjoaa tämän vakauden poistamalla kelluvan osan, jota pelkkä painovoiman avulla tapahtuva sedimentointi ei pysty kiinnittämään.

Suojattavien kalvojärjestelmien turvaaminen ja luotettavan veden uudelleenkäytön mahdollistaminen

Kalvo-bioreaktorit, ultrafiltraatiot ja käänteisosmoosijärjestelmät ovat yleistyneet teollisessa jätevesien käsittelyssä, kun päästörajoitukset tiukentuvat ja veden uudelleenkäyttö muodostuu liiketoiminnallisena prioriteettina. Nämä kalvot ovat kalliita ja erityisen herkkiä saastumiselle öljyjen, rasvojen ja kolloidisten kiinteiden aineiden aiheuttamasta saastumisesta. DAF-yksikkö, joka tuottaa puhdistettua vettä, jonka kokonaissuspendoitujen aineiden pitoisuus on alle kaksikymmentä milligrammaa litrassa, voi kaksinkertaistaa tai jopa kolminkertaistaa väliajan kalvojen kemiallisien puhdistusten välillä. Petrokemiallisen teollisuusalueen insinööriryhmä ilmoitti, että heidän asennettuaan DAF-yksikön öljyvesierottimen ja UF-kalvojensa väliin niiden läpikalvon paineen nousu hidastui merkittävästi ja puhdistuskemikaalien käyttö väheni yli neljänkymmenen prosentin. Tämä johti vähemmän tuotantokatkoja ja pidemmälle kestäviin kalvoihin, mikä muutti niiden uudelleenkäyttöprojektin taloudellisen kannattavuuden. American Water Works Associationn mikrofiltraation ja ultrafiltraation ohjeet suosittelevat erityisesti, että kalvojärjestelmiä varten suoritettavan esikäsittelyn tulee kohdistua juuri niiden hienojen hiukkasten ja öljyjen poistamiseen, joita DAF on suunniteltu kiinnittämään. Kun DAF integroidaan kalvoesikäsittelyksi, koko uudelleenkäyttökierto muuttuu ennustettavammaksi ja vähemmän huoltovaativaksi.

Kemialliset synergiat, jotka vähentävät koko tehtaan käyttökustannuksia

Käsittelyketjun tulisi olla enemmän kuin sen osien summa, ja DAF:n integrointi alapuolisiin prosesseihin luo mahdollisuuksia kemialliselle synergialle. Joissakin metallien pinnankäsittely- ja kemian tehtaissa rauta- tai alumiinisuolat, joita käytetään koagulantteina DAF-yksikössä, voivat kulkeutua eteenpäin ja toimia konditionointiaineena alapuolisessa lietteen kuivauksessa, mikä vähentää kokonaismäistä polymeeritarvetta. Ravintoteollisuuden yritys, joka käytti DAF:ia ennen lietteen paksuuntumiseen tarkoitettua ilmakuplakäsittelyyksikköä jäteaktiivilietteelle, huomasi, että jakamalla polymeerihoidon määrän he voivat käyttää samaa kemikaalia molemmissa yksiköissä ja vähentää vuotuisia polymeerikustannuksiaan noin viiteentoista prosenttiin. Muut tehtaat keräävät DAF:n tuottaman kelluvan lietteen ja sekoittavat sen ensisijaiseen lietteeseen parantaakseen seoksen kuivattavuutta ja vähentääkseen käsittelykustannuksia. Näiden synergiaeten sydän on prosessien integrointi. Kun DAF on mitoitettu ja sijoitettu oikein käsittelyketjuun, edellisen vaiheen kemiallinen toiminta tukee seuraavaa vaihetta eikä estä sitä.

Monitasoisella esteellä tapahtuva iskukuorman absorbointi

Teollinen tuotanto on sekavaa. Säiliön ylivuoto, erän tyhjennys tai puhdistusjakso voi aiheuttaa suuren määrän erittäin konsentroitunutta jätevettä virtaamaan viemäriin nopeammin kuin mikään yksittäinen käsittelylaitteisto kykenee käsittelemään. Monitasoinen käsittelyketju, jossa käytetään alussa DAF-laitetta (dissolved air flotation), kestää tällaiset äkilliset kuormitukset, koska kemiallinen esikäsittely ja kellutusprosessi voidaan säätää nopeasti. Jos tuleva kuorma kaksinkertaistuu äkkiä, käyttäjä tai automaattinen ohjausjärjestelmä lisää koagulantin annosta ja kierrätysosuutta, ja DAF-järjestelmä jatkaa hyväksyttävän laatuisten jätevesien tuottamista. Tämä antaa aikaa alapuolella oleville biologisille tai kalvojen kautta tapahtuville käsittelyvaiheille sopeutua ilman, että ne ylikuormittuisivat. Kemian tehdas, joka valmistaa emulsioituneita polymeerejä, kuvaili tapausta, jossa säiliön puhdistus aiheutti huippukuorman liimaavia, korkean COD-arvon omaavia jätevesiä käsittelylaitokseen. DAF-yksikkö erotti suurimman osan polymeerihiomasta, ja alapuolella oleva liikkuvan sänkön biofilm-reaktori ei juurikaan huomannut tapahtumaa. Vaihtoehtoisesti, jos biofilm-materiaaliin olisi osunut suora isku, toipuminen olisi vaatinut viikkoja. Monitasoisen käsittelyketjun käsitettä tukee Maailman terveysjärjestö (WHO) jätevesien uudelleenkäytön suosituksissaan, ja DAF toimii tässä ketjussa vankkana ensimmäisenä esteenä.

Kuinka EVU-insinöörit integroivat DAF-järjestelmät pitkäaikaiseen suorituskykyyn

Integroidun käsittelyketjun menestys riippuu ei ainoastaan teknologian valinnasta, vaan myös siitä, kuinka hyvin kukin komponentti on suunniteltu toimimaan yhdessä muiden komponenttien kanssa. EVU on rakentanut maineensa liukuvan ilmakanavajärjestelmien (DAF) suunnittelussa, jotka sopivat saumattomasti laajempiin jätevesien käsittelyjärjestelmiin. Jokainen DAF-yksikkö mitoitetaan tarkasti sen mukaan, mikä on ylävirtaisen prosessin aiheuttama epäpuhtauskuorma ja mitkä ovat alavirtaisen laitteiston vaatimukset – olipa kyseessä sitten sarjallisesti toimiva reaktori (SBR), kalvojärjestelmä tai jäteveden johtaminen kunnallisella viemäriverkolla. Yritys käyttää korroosionkestäviä materiaaleja ja standardoituja kyllästyslaitteita, joiden avulla varmistetaan tasalaatuinen valkovesi, ja sen ohjauspaneelit sisältävät kaikki tarvittavat tulo- ja lähtösignaalit tehdaskohtaisen SCADA-verkon integrointia varten. EVUn valmistusoperaatiot on järjestetty siten, että integroidut DAF-ratkaisut toimitetaan ennustettavissa olevalla toimitusaikataululla, ja sen tekninen tuki jatkuu käyttöönoton yli. Kasvillisuuden johtajille, jotka haluavat koko käsittelylinjansa toimivan yhtenä luotettavana kokonaisuutena, on ratkaisevaa kumppanuus valmistajan kanssa, joka ymmärtää sekä DAF-yksikön että sen ympärillä olevan ekosysteemin – tämä ero erottaa erillisistä laitteista muodostuvan kokoelman todellisesta integroidusta prosessista.