Агаарын флотаци нь үйлдвэрийн гаралтай усны тос, усны салгах үйл явцад хэрхэн сайжруулах вэ

Галын дагууламжтай материалуудын шинжлэх ухаан Гадаргуугийн амтанд хамгийн сайн машин тос, усны салгалт

Үйлдвэрийн бохир усанд агуулагдах тос, тосон материал, FOG-ийн асуудлууд

Үйлдвэрийн үйл явцад үүсэх бохир ус нь ихэвчлэн тос, тосон мөхлөг болон FOG (өөх, тос, мөхлөг) -ийн хольцуудыг агуулдаг бөгөөд эдгээр бодисууд олон төрлийн хатуу жижиг хэсгүүдтэй хамт цэвэрлэхэд маш хэцүү болгодог. Ийнхүү жижиг дусал болон суспензийн хэсгүүд үүсдэг. 20 микрон буюу түүнээс бага хэмжээтэй жижиг хэсгүүдтэй ажиллах үед хуучин арга болох хүндийн хүчний сепаратор ашиглах нь үр дүнтэй байдаггүй. 2016 онд Chemosphere сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар нефтийн цэвэрлэх үйлдвэрүүдээс гарч буй бохирлогчдын хоёр гуравт нь яг л ийм жижиг хэсгүүдээс бүрддэг байна. FOG хуримтлагдах үед биологийн цэвэрлэлтийн үеэр хүчилтөрөгчийн түвшинд сөрөг нөлөө үзүүлдэг тэсвэртэй эмульсийг үүсгэдэг. Мөн хоолны боловсруулах олон үйлдвэрүүд хоолойд FOG-ийн хуримтлал их байх үед хоолой бөглөрөх магадлал 38 хувиар ихсэж байна гэж тайлагнаж байсан.

Агааржуулах машиний үйл ажиллагааны зарчим

Усны шүүлт шохойлох эсвэл DAF системүүд нь усан доор даралттай агаарыг оруулах замаар эдгээр асуудлын ихэнхийг шийддэг. Флотацийн саван дахь даралт буурах үед 50-100 микрон хэмжээтэй жижиг пузырнууд үүсч, усныг түрүүлэх тодорхой төрлийн бохирдуулагчид руу наалддаг. Эдгээр нийлмэл хэсгүүд савны дээд талд нь хялбархан хөвөхөөр хөнгөн болдог. Хамгийн сүүлийн үеийн DAF төхөөрөмжүүд нь агаарын хэмжээ ба хатуу биетийн агууламжийн хоорондох зохицлыг зөв тохируулахад цагийн зургаанан нэгэнд 95 хувь нь уснаас тосыг зайлуулж чаддаг бөгөөд ихэвчлэн миллиграмм тутамд 0.01-0.1 миллиграм хооронд байдаг. Гидравлик ачааллын хурдыг мөн зөв тохируулах нь куб метр квадрат метрт 3-10 куб метр хурдтайгаар ажиллахад ажиллагаанд маш их нөлөө үзүүлдэг.

Тос, суспензийн хатуу биетийг салгахад микро пузырнуудын үүрэг

Агааржуулалт нь бид микробуцалгийн динамикийг зөв тохируулах үед хамгийн сайн ажилладаг. Хэрэв буцалгуудын хэмжээ 100 мкм-с бага бол тэд жинхэнэ хэмжээтэй буцалгуудтай харьцуулахад дөрвөн дахин илүү гадаргуугийн талбайг санал болгодог. Энэ нь боловсруулалтын үе явцад тосны дусалтай илүү үр дүнтэй мөргөлдөх боломжийг олгоно. Орчин үеийн тоног төхөөрөмж нэг куб сантиметр тутамд 5,000-с 10,000 хүртэл жижиг буцалгууд үүсгэж чаддаг бөгөөд энэ нь 10-15 мкм хэмжээтэй тосны ойролцоогоор 90%-ийг тэдгээрт наахад хүргэдэг. Энэ нь стандарт тусгаарлах арга замаар барих боломжгүй нарийн тосыг зайлуулах үйл явцыг хангана. Үүний үр дүнд цаашдын шүүлтүүрүүд нөхцөл байдлаас хамаараад ажиллах ачаалал 40%-60% хүртэл буурна.

Ууссан агаарын улбуур (DAF) системийн загварчлал ба үйл ажиллагааны динамик

Тос, өөхийг үр дүнтэй зайлуулах зориулалттай DAF системийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Орчин үеийн DAF систем дөрвөн чухал бүрэлдэхүүн хэсэгт тулгуурладаг:

• Улбуурын камер : Микробулингарын наалдац болон туслангийн тусгаарлалтын төлөв байдалд тодорхой нөхцөлийг бүрдүүлнэ
• Дахин ашиглалтын систем : Боловсруулсан усны 30–90%-ийг шахуургатай болгон нягт микробулингарын цацраг (40–70 мкм диаметртэй) үүсгэнэ
• Агаар оруулах механизм : 30–90 psig даралтанд агаар уусган хэвтээ усны үзэгдэл үүсгэж, жижиг хэсгүүдийг хөвүүлнэ
• Гадаргуугийн цэвэрлэгч : Автомжуулсан скребер нь төвлөрсөн тос/зэсэх давхаргийг авч, хөдөлгөөнийг хамгийн бага байлгана

Эдгээр элементүүд нь шатахуун боловсруулах үйлдвэрийн бохирдсон усыг цэвэрлэхэд нийт хатуу биетийн (TSS) хэмжээг 85–95% хүртэл бууруулахад хамтран ажилладаг.

Өндөр тослогдсон үйлдвэрийн гаралтай бохирдлын зохиомжийн анхаарах зүйлс

500 мг/л-ээс дээш тосны агууламжтай системийн боловсруулалт шаардана:

Загварчлагчид турбулентийн хяналтыг (0.3 м/с урсгалын хурд) хангалттай болор-хэсгийн мөргөлдөөний хурдтай тэнцвэртэй байлгах шаардлагатай.

Үйл ажиллагааны гол параметрүүд: Агаар-Хатуу фазын харьцаа, Гидравлик ачаалал, Давталтын хурд

Их дээд үзүүлэлт нь гурван тохируулгатай хувьсагчид үндэслэнэ:

1. Агаар-хатуу хэсгийн харьцаа (A/S) : Их энергийн зарцуулалтгүйгээр хангалттай пузыр үүсгэхийн тулд 0.01–0.06 мл/мг байхаар хадгална
2. Гидравлик ачаалал : Тусгаарлагдсан давхаргыг задлахгүй байлгахын тулд 0.4 м³/м²/цаг хадгална
3. Дахин боловсруулалтын хурд : Ерөнхийдөө пузырын нягтыг үйлчилгээний зардалтай тэнцвэртэй байлгахын тулд 30–50% байна

Эдгээр параметрүүдийг тохируулах нь мах боловсруулах үйлдвэрүүд дэх тосоор хийсэн цэвэрлэлийн үр дүнт шинж чанарыг 22%-иар сайжруулсан бөгөөд 2023 оны судалгаагаар батлагдсан.

Ажиллагааны өгөгдөл: DAF-ийн үр ашигт чанар бодит нөхцөлд

Мэргэжлийн өгөгдлөөс харахад:

• Газрын тосны химийн үйлдвэр : API сепараторын гаралтанд байгаа тосыг 92–97% хүртэл зайлуулдаг
• Хүнсний боловсруулах үйлдвэр : 2.8 галлон/минут/кв.фут ачаалалтай үед нутаг дээрх нөсөөний уснаас 85% FOG-ийг бууруулсан
• Металл боловсруулах : 45 psi шингэрүүлэх даралттай үед эмульсийг задлах үр дүнтэй байдал 94%

: Бодит цагийн тунадасны хэмжээг хянах автоматжуулсан систем нь урсгалын хурд 35%-иар хэлбэлзэх үед ч үр ашгийг ±2% хэвээр хадгалж чаддаг.

: Химийн коагуляци-флокуляци ашиглан DAF-ийн үр ашгийг сайжруулах

: Агаарын савлан тусгаарлах технологийг химийн коагуляци-флокуляцитай интеграцичлах

Химийн коагуляци, дараа нь флокуляцитай хослуулсан үйл явц нь ус цэвэрлэхэд агааржуулалт юу хийж чадахыг бодитоор сайжруулдаг. Үндсэндээ энэ нь микрон орчим хэмжээтэй жижиг тосны дусал, мөн усанд хөвж буй туяархаг биет зүйлсийг илүү том цугласан хэсгүүд болгон өөрчилж, илүү сайн хөвөх боломжийг олгодог. Хэрэв бид когулянт (жишээ нь: алуминий сульфат) нэмбэл, тосны тогтвортой эмульсийг задалдаг. Дараа нь флокулянт нэмэх шатанд эдгээр жижиг хэсгүүд хоорондоо холбогдон 100-500 микрометр хэмжээтэй бөөн үүсгэдэг. Дараа нь сонирхолтой зүйл болдог: эдгээр том бөөнүүд 20-50 микрометр хэмжээтэй жижиг агаарын пузырт мөнөөхөөр наалдан, дээр нь тогтвортой хөвмөл үүсгэдэг, ингэснээр ихэнх бохирдлыг зайлуулдаг. 2023 онд Water Research судалгааны хийсэн судалгаа энэ аргаар бохирдлын 85-95 хувийг зайлуулж чаддаг гэж харуулсан. Орчин үеийн ихэнх цэвэрлэх станцууд энэ аргыг хамгийн сайн ашиглах замыг олж мэдсэн бөгөөд анхдагч усыг системд оруулах цэгт когулянт нэмж, дараа нь DAF камерын өмнө флокулянт нэмдэг бөгөөд бүх бодис хангалттай холилдох хугацааг хангасан байдаг.

DAF системд химийн бодисын тохиромжтой хэрэглэх арга зүй

• Урсгалд тохируулсан цацалт : PID-ийн шатан удирдлагат насос ашиглан оруулж буй урсгалын хэлбэлзэлд нийцүүлэн химийн бодисын орцуурын хурдыг тохируулна
• Холих үйл явцыг сайжруулах : Жигд тархахын тулд хурдан холих саванд 50–150 эрг/мин хурд хадгалана
• Хоёр үе шаттай коагуляци : Янз бүрийн бохирдуулагчийг зорьж катион ба анионы полимерийг ээлжлэн ашиглах

Бодит цагт туяа шингээлтийг хянах нь тогтмол хэмжээгээр цацалтаас 18–22% химийн бодисын хаягдлыг бууруулдаг.

Илүү хэмжээний химийн бодис хэрэглэхээс зайлсхийх: Оновчтой хэмжээг олох

Илүү хэмжээний коагулянт хэрэглэх нь шламын үйлдвэрлэлийг 30–40% нэмэгдүүлж, флокийн хөвхөрч байгаа чадварыг бууруулдаг. Оновчтой хэмжээ дараахь зүйлсийг тэнцвэржүүлнэ:

Савны шинжилгээг урсгийн цэнэгийн илрүүлэгчтэй хослуулах нь нарийвчлалтай тохируулгыг хангаж, жилийн туршид химийн бодисны зардлыг суурилуулалтаас $12,000–$45,000 хүртэл бууруулдаг.

Агаарын флотацийн машиний үйлдвэрлэлийн салбарт хэрэглэх гол салбарууд

Агаарын флотацийн машинууд нь нарийн төвөгтэй үйлдвэрийн бохир усыг цэвэрлэхэд чухал ач холбогдолтой бөгөөд үйлдвэрийн салбаруудад ус, тосны салгалтын үр дүнтэй байдал нь дүрэм журамд нийцэх шаардлагыг хангахад чиглэгдсэн (Water Environment Federation, 2023). Эдгээрийн олон талт чадвар нь өндөр цэвэршилттэй усыг дахин ашиглах эсвэл зөвшөөрөгдсөн хэмжээнд бохир усыг цэвэрлэн гаргах шаардлагатай салбарт тус болдог.

Нефтехимийн үйлдвэрт DAF-ийг ашиглах: Тос, тосон тууч, хатуу хэсгүүдийг зайлуулах

Нефтехимийн үйлдвэрүүд нь гидрокарбон (5–15% тосны агууламж), хүнд металл, суспензийн хатуу хэсгүүдийг агуулсан бохир усыг цэвэрлэхэд DAF-ийг ашигладаг. Орчин үеийн системүүд нь Clean Water Act-ын гаргалтын хязгаарлалтыг хангахад чухал 4 GPM/ft² хүртэлх усны ачааллын хурдтайгаар НБХ-ийг 92–96% хүртэл зайлуулдаг.

Хооллох үйлдвэрлэлийн салбарт тослогдсон бохир усыг цэвэрлэхэд агаарын флотацийг ашиглах

Хооллох үйлдвэрийн цэвэрлэх станцууд нь уснаас тос, өөх болон хөрсийг (ТОХ) ялгахад микробулингарын аргыг ашигладаг. Энэ нь шугамын бөглөрлийг саатуулж, анаэробик шингээлтийн өмнөх үе шатанд биологийн хүчилтөрөгчийн хэрэгцээг (БХХ) 60–80%-иар бууруулдаг бөгөөд ISO 14001 гэрчилгээ авахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Урьдчилан танин мэдэх орчин тойрны технологийн тэргүүлэх нийлүүлэгчдийн инноваци

Сүүлийн үеийн дэвшилтэд AI-д суурилсан агаар шингээх системүүд багтах ба энэ нь орж ирэх усны онцлогт тохируулан микробулингарын хэмжээг (10–50 µm) бодит цагт тохируулдаг. Цахилгааныг илүү үр дүнтэй ашиглах зураглал нь хэвийн загваруудтай харьцуулахад цахилгааны хэрэглээг 30%-иар бууруулж, 90%-иас дээш тос ялгах үр дүнтэй байх боломжийг олгодог.

Агаарт улбаах машинуудын хувьд ирээдүйн чиг хандлага болон технологийн дэвшил

Тосон бохирдлыг цэвэрлэх үр ашгийн шинэчлэгдсэн инноваци

Өнөөгийн агаарын флотацийн тоног төхөөрөмжүүд эдгээр шинэ микробулингар үүсгэгчдийн тусламжтайгаар жижиг 20-50 мкм-ийн булингар үүсгэж, тосыг 95-98 хувийн гайхалтай үр дүнтэй салгаж чаддаг. Ууссан агаарын флотаци (DAF) технологийг цахилгаан коагуляци хийх аргатай хослуулбал, цэвэрлэх байдлах дахь шалгалтууд стандарт арга замаас ойролцоогоор 40 хувиар илүү хурдан бохирдлыг зайлуулдаг болохыг харуулсан. Нөгөө нэгэн сонирхолтой хөгжил нь керамик мембраны DAF системүүдийн хослол юм. Энэ нь устгах системийн 32 хувийг бууруулах замаар тослог шороо үүсэхийг бууруулдаг. Энэ нь зөвхөн тосыг сайн салгах үр дүнд нэмэхээс гадна, үлдэгдэл хаягдал материалтай асуудлыг шийдвэрлэх том асуудлыг шийдэж байна.

Орчин үеийн DAF системд ухаалаг хяналт ба автоматжуулалт

Интернетийн холбоотой DAF системүүд одоо бодит цагт датчик ашиглан хянах:

Клауд платформууд нь ус болон хатуу хэсгийн харьцаа, шингэний ачааллын хурдны зайнд орших үзүүлэлтүүдийг алсаас тохируулах боломжийг олгох бөгөөд ИНТЕЛЛЕКТ алгоритмууд нь оруулсан бохирдуулагчийн хэмжээнд үндэслэн дахин боловсруулах урсгалыг автоматаар тохируулдаг. Хамгийн аврагч үйлдвэрлэгчид одоо хуримтлуур илүүдэл хэрэглээг 22%-иар бууруулж, үлдэгдэл тосны агууламж <5 мг/л байх нөхцөлийг хангах зорилгоор химийн бодисыг автоматаар нэмэх системийг нэгтгэж эхэлсэн.

НӨАТ-ын хэсэг

Ууссан агаарын савлан тусгаарлах (DAF) гэж юу вэ?

DAF нь жижиг агаарын бөмбөлгүүдийг ашиглан бохир уснаас хатуу хэсэг, тос, бохирдуулагчийг тусгаарлах ус цэвэрлэх арга юм.

Агаартай салгах арга ус цэвэрлэх процессыг хэрхэн сайжруулах вэ?

Агаартай салгах арга нь жижиг агаарын бөмбөлгүүдийг ашиглан бохирдуулагчийг тусгаарлах үйл явцыг илүү үр дүнтэй болгох замаар ус цэвэрлэхийг сайжруулдаг тул тэдгээрийг хасахад илүү хялбар болгодог.

Ямар салбарууд агаартай салгах машинийг ашиглах өргөн боломжтой вэ?

Нефтехимийн, хоолны боловсруулалтын, металл төрөлтийн гэх мэт салбарууд агаартай салгах машины үр дүнд бохир ус гаргахад хяналтын шаардлагыг хангах боломжтой.

DAF системийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд юу юу вэ?

Гол бүрдэл хэсгүүдэд хөвөх тасалгаа, дахин ашиглах контур систем, агаар оруулах механизм болон гадаргуугийн сорогчид орно.