Kāpēc gaisa peldošanas priekšapstrāde uzlabo bioloģiskās attīrīšanas efektivitāti

Apziņa Gaisa peldošanas mašīna un tās loma DAF priekšapstrādē

Kā darbojas izšķīdinātā gaisa flotācija (DAF) notekūdeņu priekšapstrādē

Izlīdzsvara gaisa peldošanas sistēma darbojas, atdalot nepatīkamas suspendētas cietās vielas, eļļas un emulģētas piesārņojošās vielas no notekūdeņiem, injicējot spiestu gaisu. Kad spiediens iekšpeldošanas tvertnē samazinās, sāk veidoties mikroburbuļi, kuru izmērs ir aptuveni 30 līdz 50 mikroni. Šie mikroburbuļi pieķeras dažādām daļiņām ūdenī un efektīvi tās paceļ uz virsmas, kur tās var viegli noņemt ar slīpni. Rūpniecības uzņēmumi, kuri strādā ar lielām slodzēm, bieži novēro aptuveni 90 % samazinājumu kopējajā suspendēto vielu daudzumā pateicoties šai metodei. Apskatīsim soli pa solim, kā tas viss notiek:

• Koagulācija/Flokulācija : Ķīmiskās vielas apvieno smalkas daļiņas, lai uzlabotu burbuļu pielipšanu.
• Piesātināšanas kamera : Gaiss izšķīst 30–90 psi spiediena apstākļos.
• Atdalīšanas zona : Mikroburbuļi paceļ piesārņojošās vielas, veidojot dūņu slāni, kas tiek mehāniski noņemts.

Gaisa peldošanas mašīnas integrācija ar bioloģiskās attīrīšanas sistēmām

Attiecībā uz notekūdeņu attīrīšanu DAF priekšapstrāde patiešām palīdz uzturēt stabilu bioloģisko procesu darbību, samazinot pēkšņās slodzes svārstības, kas var izjaukt līdzsvaru. Sistēmām, kas apstrādā pārtikas ražošanas atkritumus, kur BOD līmenis bieži pārsniedz 1500 mg/L, DAF tehnoloģijas kombinēšana ar membrānas bioreaktoriem ievērojami uzlabo visas sistēmas veiktspēju. To mēs redzējām jau 2022. gada pilotprojektā, kura rezultāti bija diezgan iespaidīgi — aptuveni par 65% mazāk reaktoru piesārņojums, apstrādājot tekstilizkrāsu notekūdeņus. Šeit notiek tas, ka, kad šīs tehnoloģijas darbojas kopā, mikroorganismi faktiski paveic savu darbu labāk. Rezultāts? Ievērojami stabilāki COD noņemšanas rādītāji, uzlabojoties par 25–40% salīdzinājumā ar vienkāršām bioloģiskās attīrīšanas metodēm.

Kad nepieciešama DAF? Priekšapstrādes nepieciešamības novērtējums

DAF ir nepieciešama, ja notekūdeņos ir:

• Tauki/Ēteroli/Smēre (FOG) : Koncentrācijas, kas pārsniedz 100 mg/L.
• Sīkie cietie daļiņas : Daļiņas zem 50 µm, kuras notekūdeņu tvertnes nespēj aizturēt.
• Mainīgās slodzes : Bieži sastopamas piena, farmaceitiskajā un ķīmiskajā rūpniecībā.
  Iekārtas ar ieplūstošo suspendēto vielu saturu virs 500 mg/L 2021. gada nozares salīdzinājumanalīzes dati liecina par 38 % zemākām dūņu izvadīšanas izmaksām. Operatorsem vajadzētu novērtēt emulsificētos piesārņotājus un nogulsnējamību, lai noteiktu, vai DAF ekspluatācijas izmaksas 500–800 USD/tonnā atbilst efektivitātes ieguvumiem.

Organisko slodžu un galveno piesārņotāju noņemšana, izmantojot gaisa flotācijas iekārtu

BOD, COD un TSS samazinājums: Mekānismi, kas stāv DAF efektivitātes pamatā

Izlīdisušā gaisa flotācija (DAF) rūpējas par uzbāzīgajiem organiskajiem piesārņotājiem, piemēram, BOD, COD un TSS, izmantojot tā saucamo mikroburbuļu adheziju. Mazi gaisa burbuļi praktiski pieķeras dažādiem suspendētiem daļiņām un taukiem, paceļot tos tieši virspusē, kur tos var noņemt ar norašņošanu. Saskaņā ar pēdējā gada pētījumiem, kas publicēti notekūdeņu attīrīšanas žurnālos, šis process samazina bioloģiskajos reaktoros nonākošo apjomu aptuveni par 40 līdz 60 procentiem. Kad DAF noņem sarežģītos emulsificētos eļļas veidus un mazos cietos daļiņas, tas faktiski palīdz aizsargāt mazos mikroorganismus, kuri strādā turpmākajā procesā. Bez šiem inhibitoriem, kas traucē to darbībai, visa sadalīšanās procesa efektivitāte ievērojami uzlabojas, kas ir labs ziņojums visiem, kuri ekspluatē attīrīšanas iekārtas.

Rezultātu kvantifikācija: vidēji 40–60% samazinājums organiskajā slodzē ar DAF

DAF nodrošina stabili samazinājumu galvenajos parametros:

Šī agrīnā pārtvertība palielina bioloģiskās sistēmas efektivitāti par 20–30%, samazinot ķīmisko vielu patēriņu un dūņu pārvaldības izmaksas.

Piemērs: Rūpnieciskas DAF sistēmas veiktspēja

Pašvaldības iekārta ieviesa DAF, lai pārvaldītu svārstīgas rūpnieciskas notekas. Rezultāti ietvēra:

• 55% samazinājums KPO dAF apstrādes laikā
• 40% mazāk membrānu piesārņojuma zemāk esošajās MBR vienībās
• 22% lielāks biogāzes iznākums sakarā ar stabilizētu organisko slodzi

Šie rezultāti atspoguļo plašākus trendus, kuros DAF uzlabo izturību mainīga plūsmas apstākļos.

Efektīva eļļu, suspendēto cieto daļiņu un emulsificēto piesārņotāju noņemšana

Kā DAF noņem eļļas, taukus un smalkas suspendētas daļiņas

DAF sistēmas noņem eļļas un taukus, pievienojot mikroburbuļus (30–50 µm) hidrofobām daļiņām, samazinot to blīvumu un veicinot peldēšanu. Šī metode noņem 70–90% emulsificēto piesārņotāju rūpnieciskajās plūsmās, mērķtiecoties uz daļiņām, kas ir tik mazas kā 10 µm. Rezultātā veidojas peldošs dūņas, ko noķer ar skimeri, novēršot eļļas aiznesi bioloģiskajos posmos.

Aizsprostošanās un piepildīšanās novēršana turpmākajos bioloģiskajos procesos

Samazinot suspendētās vielas par 60–85%, DAF minimizē bionoplēvas uzkrāšanos membrānās un difuzoros. Filtra atgriezvadības biežums samazinās par 35–50%, tieši samazinot gaisošanas enerģijas patēriņu. Turklāt, noņemot abrazīvas daļiņas, sūkņu nodilums samazinās 2–3 reizes, pagarinot iekārtu kalpošanas laiku aktīvās dūņas sistēmās.

Augstu eļļas slodžu un mikrobiālās jutīguma līdzsvarošana bioloģiskajās reaktoru sistēmās

Kad gaisa flotāciju piemēro bioloģiskajos reaktoros, tie faktiski var apstrādāt četras līdz sešas reizes lielāku eļļas koncentrāciju, vienlaikus saglabājot svarīgos nitrificējošos baktērijas veselīgus. Daži lauka testi ir parādījuši, ka ūdens, kas apstrādāts ar DAF pirms nonākšanas MBR sistēmās, rada labāku COD noņemšanas efektivitāti, parasti uzlabojoties 18–22 procentus. Turklāt ir novērots ievērojams samazinājums nepatīkamajos toksisko triecienu gadījumos, kas traucē daudzām attīrīšanas stacijām. Lai biogāzes ražošana paliktu stabila, operators DAF apstrādes beigās jāsaglabā eļļas līmenis zem 50 mg litrā. Šajā brīdī metāna izdalīšanās palielinās aptuveni par 15%, kas nozīmē veselīgākus mikroorganismus kopumā un labāku resursu atgūšanu no atkritumu plūsmām.

Efektivitātes un lejteces bioloģiskās attīrīšanas stabilitātes uzlabošana

Uzlabota procesa stabilitāte un attīrīšanas efektivitāte pēc DAF

Gaisa flotācija apstrādā aptuveni 40 līdz 60 procentus organiskās vielas (piemēram, BOD un COD), kā arī aptuveni 70 līdz 85 procentus visu šo peldošo daļiņu jau pirms notekūdeņi nonāk bioreaktoros. Šis process patiešām palīdz stabilizēt mikroorganismu darbību, jo noūdē vielas, kas traucē to darbībai, piemēram, eļļas un smagās metālu nogulsnes ūdenī. Arī 2023. gadā publicēts ziņojums no Water Environment Federation parādīja interesantus rezultātus — attīrītavas, kas ieviesa DAF sistēmas, sasniedza aptuveni 92 procentus BOD noņemšanas līmeni, plus mīnus 3 procenti. Tas ir diezgan ievērības vērts, salīdzinot ar objektiem bez šīs tehnoloģijas, kuru efektivitāte bija aptuveni par 18 procentiem zemāka. Kad sistēmā ir mazākas svārstības, operators var labāk uzturēt pareizo izšķīdinātā skābekļa līmeni un kontrolēt dūņu uzglabāšanas laiku. Šie faktori ir ļoti svarīgi, lai panāktu labus rezultātus gan nitrifikācijas procesos, gan fosfora noņemšanā no ūdens plūsmas.

Ietekme uz dūņu pārvaldību un biogāzes iznākumu bioloģiskajos sistēmās

Noņemot 550–800 mg/L TSS pirms tam, DAF samazina dūņu ražošanu sekundārajās nosēdēs par 30–40%. Tas noved pie:

• 15–30% zemāks polimēru patēriņš ūdens atdalīšanas laikā
• 15–30% augstāks biogāzes iznākums no palielinātā organiskā satura primārajās dūņās
• 20% ilgāks membrānu kalpošanas laiks MBR instalācijās

Stabils organiskais slodze arī novērš barības pārpilnības un badu ciklus anaerobajos rūgšanas procesos, uzturot ikdienas metāna izlaidi ietvaros ±7% — ievērojami labāk nekā ±22% svārstības, kas novērotas sistēmās bez DAF

BUJ

Kas ir izšķīdinātā gaisa flotācija (DAF)?

DAF ir ūdens attīrīšanas process, kas noņem suspendētās daļiņas, eļļas un citas nepatīkamas vielas, iepumpējot presētu gaisu notekūdeņos, lai izveidotu mikroburbuļus.

Kāpēc DAF priekšapstrāde ir nepieciešama bioloģiskajām attīrīšanas sistēmām?

DAF priekšapstrāde samazina triecienslodzes uz bioloģiskajām sistēmām, stabilizē tās un uzlabo organisko piesārņotāju noņemšanu, paaugstinot kopējo efektivitāti.

Cik efektīvs ir DAF organisko slodžu un piesārņotāju noņemšanā?

DAF pastāvīgi nodrošina BOD, COD un TSS samazinājumu par 40–60 %, mazinot dūņu daudzumu un uzlabojot bioloģiskās attīrīšanas efektivitāti.

Kuros rūpniecības nozarēs bieži tiek izmantotas DAF sistēmas?

DAF sistēmas plaši izmanto piena, farmaceitisko, ķīmisko un pārtikas apstrādes rūpniecībā, jo tās spēj efektīvi apstrādāt mainīgas slodzes un augstas tauku, eļļu un treknu koncentrācijas.

Kā DAF ietekmē dūņu pārvaldību un biogāzes iznākumu?

DAF samazina dūņu ražošanu par 30–40 % un palielina biogāzes iznākumu, uzlabojot organisko vielu saturu dūņās un stabilizējot slodzes ciklus.