Диссолвд Эйр Флотейшн машиний загвар зохион бүтээлтийн сүүлийн үеийн шинэлэг ойлголтууд юу вэ?

Үндсэн Засагчдын Төрөл Гадаргуугийн амтанд хамгийн сайн машин Технологи ба микроболорын үр ашгийн чадвар

Хатуу биет-шингэний салгалтын тулд ууссан агаарын флотаци (DAF) технологийн шинжлэх ухаан

Усанд шахалт өгч, 30-80 мкм диаметртэй жижиг пузыр үүсгэх замаар Ууссан агаартай салгих систем (DAF) ажилладаг. Эдгээр пузырууд усанд элдэв хог хор, тос, биологийн бодисуудад наалдан дэлгэцэн дээр гарч ирэхэд үүнийг ажилтангууд цэвэрлэж авдаг. Сүүлийн онд Water Research-ийн судалгааны мэдээгээр жижиг пузыруудын хэмжээ 50 мкм болон түүнээс доош буурах үед усан цэвэрлэх процессоор бохирдлын 92%-97%-ийг зайлуулж чаддаг байна. Өнөөгийн үед шинэ DAF төхөөрөмжүүд ихэвчлэн 4-6 атмосфер шахалт хэрэглэх, усыг системд байлгах хугацааг тохируулах зэрэг ухаалаг шийдлүүдийг ашиглан энерги хэмнэж, индустрийн ихэнх хэрэгцээг хангаж чаддаг болсон.

Микронжуулсан болон Нано булингар үүсгэх: Агаарын флотацийн машинд бохирдлыг цэвэрлэх аргыг сайжруулах

Орчин үеийн ус цэвэрлэх технологи нь тусгай саван эсвэл электролизийн аргаар 50 микрон орчим хэмжээтэй булингар үүсгэж чаддаг. Эдгээр жижиг нано булингарууд нь 200 нанометр ба түүнээс доош хэмжээтэй байдаг бөгөөд шингэнд илүү их гадаргуугийн талбайтай, илүү удаан хугацаагаар дарагдсан байдаг тул усанд элвэгдэж буй жижиг хэсгүүдийг барихад илүү сайн ажилладаг. 2024 оны сүүлийн үеийн судалгаа нано булингаруудыг ууссан агаарын флотацийн системд нэмснээр боловсруулагдсан уснаас нийт элвэгдсэн бодисын ойролцоогоор 98.5 хувийг зайлуулж чадсан тухай мэдээлжээ. Сонирхолтой нь энэ аргыг ашиглаж буй үйлдвэрүүд харьцуулахад уламжлалт арга барилаас 25 хувийн хураамжит бодисыг бага хэмжээтэй хэрэглэсэн бөгөөд энэ нь зардлыг бууруулахад нөлөөлөхийн зэрэгцээ орчныг хамгаалахад урт хугацаанд нөлөөлдөг.

Өндөр үр дүнтэй булингар тараах хоёр шатлалт вортекс насос болон хавтан багцын систем

Эдгээр шинэчлэлтүүд урсгалын туйлшралыг хамгийн бага болгох ба жигд хөвмөл тархалтыг хангаж, ажиллагааны найдвартай байдлыг сайжруулдаг. Хавтангийн багц нь ижил нүхний хэмжээнд салгах талбайг хоёр дахин нэмэгдүүлдэг бөгөөд орон тооны хувьд хязгаарлагдмал байгууламжид онцгой ач холбогдолтой.

Хавтангийн технологи болон орон зайг хэмнэх байгууламжтай өндөр хурдны DAF

Өнөөгийн агааржуулах машинд хэрэглэдэг налуу хавтангийн багцууд нь минутанд квадрат фут тутамд ойролцоогоор 15 галлоны гидравликийн ачааллыг зөөж чаддаг. Эдгээр системийн онцгой нугаламт хэлбэр нь энгийн талбайн хавтангаас ойролцоогоор 30% илүү гадаргуун талбайг олгох бөгөөд энэ нь жижиг пузырууд болон зайлуулах шаардлагатай бохирдуулагчдын хооронд илүү сайн харилцааг хангана. 2023 онд Усны судалгааны хамтын ажиллагааны судалгаагаар энэ тодорхой загвар нь суурилуулахад шаардагдах физик хэмжээг ойролцоогоор 40%-иар бууруулдаг байна. Энэ нь нэмэлт зайгүй, хуучин ус цэвэрлэх төхөөрөмжид шинэ технологийг суурилуулахад томоохон ялгааг гаргаж өгдөг. Мөн бүх зүйл модуль хэлбэрээр идэвхжсэн тул станцын үйлчлэгчид ханыг юмуу суурин дээр нь задлахгүйгээр л системээ шинэчлэх боломжтой.

Эсрэг урсгал ба Олон шатны Агааржуулалт нь Тусгаарлах Ажиллагааг Дээшлүүлэхийн Тулд

Олон шатламжтай, эсрэг урсгалын чиглэлтэй савууд нь орж ирэх нөхцөл байдал хувьсч байсан ч нийт хатуу түүхий материлын 95% -ийг зайлуулдаг. Систем нь бохир усны урсгалын эсрэг чиглэлд шахалтын доор агаарыг шахаж, жижиг пузырууд энгийн зэрэгцээ урсгалын тохиолдолтой харьцуулахад бохирлогчтойгоо илүү их харилцан үйлчлэх цагийг авдаг. Махны үйлдвэрийн зарим туршилтууд энэ арга зам нь дараагийн шүүлтүүрүүдийн таслагдлыг ойролцоогоор 70%-иар бууруулдаг бөгөөд үйлдвэрийн ажилтангууд тоног төхөөрөмжийг засварлах, хугацаа хэтэрсэн хэсгүүдийг солих талаар бага мөнгө зарцуулдаг болохыг харуулсан. Эдгээр иргэний ус цэвэрлэх системүүд өдөр бүр гладкаар ажиллаж байхад илүү урт хугацааг үргэлжлэх пузырын харилцан үйлчлэл бүхний ялгааг гаргадаг.

Бага засвар хийх зориулалттай доод талын цэвэрлэх системтэй шигшүүр цэвэрлэх нержисээр хийсэн багтаамж

Сүүлийн үеийн агаарын флотацийн машинууд нь 304 эсвэл 316L зэвэрдэггүй гангаар хийгдсэн бөгөөд цугруулагч шламыг цаг хугацаанд нь хуримтлагдахаас сэргийлэх доод талын гарцтай хавтангуудтай ирдэг. Эдгээр шинэ загварууд нь зөөлөн цэвэрлэгээний савхнууд болон автомжуулсан самбайтуудыг агуулдаг тул одоо заавал долоо хоногт нэг удаа биш харин гурван сард нэг удаа л засвар үйлчилгээ хийх шаардлагатай болсон. Ийм төрлийн хугацааны хуваарь нь ISO 55000 стандартад нийцүүлэн хөрөнгийг зөв удирдахыг эрмэлздэг байгууллагуудад маш ихээр тусалдаг. Захидалтын үр ашгийн талаар ярихад, радиал савлуурууд нь үйлдвэрийн талбайд ойролцоогоор 60 хувийн бага зай эзлэх эдгээр дөрвөлжин хариностой адилхан сайн үйл ажиллагаа үзүүлдэг. Энэ шиг нягт загвар нь компаниуд өөрсдийн үйлдвэрийн хэсгийг бүхэлд нь задлахгүйгээр хуучин системийг шинэчлэхийг хүсэх үед онцгой хэрэглээтэй байдаг.

Орчин үеийн агаарын флотацийн машиний үйл ажиллагаан дахь ухаалаг автоматжуулалт ба IoT-ийн интеграци

Хувьсах урсгалын хурдны бодит цагийн хяналт ба тохируулга

Одоогийн үед хөндийд салхины систем нь дотроо хий ба усны холимогийг урсгал өөрчлөгдөх үед тохируулах зориулалттай мэдрэгч, PLC-тэй ирдэг. Эдгээр тохируулгууд нь савангийн урсгалын асуудлыг жилийн өмнөх WEF-ийн судалгаагаар 18-22 хувь хүртэл бууруулахад тусалдаг бөгөөд цэвэршүүлэлтийн процессоор агаарын пузыруудыг хамгийн сайн ажиллах түвшинд хадгалж чаддаг. Операторууд HMI дэлгэцнээс нэвтрэх нөхцөл байдлын өөрчлөлтөнд хариу үзүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр системийн бодис ба ус ялгах чадварыг алдахгүйгээр цаг үеийн туяа шингээлтийн унтаралт ба даралтын түвшнийг хянах боломжтой.

Хийн флотацийн машиний дахин тохируулга, оношлогоонд зориулсан IoT ба Хиймэл оюун

Одоо үед DAF-ийн хуучин системүүдийг интернетэд холбогдсон ухаалаг бултируулагч сенсорууд болон цахим санах ойны чадалд суурилсан шинэ технологитой шинэчилж байна. Ухаалаг алгоритмууд нь системийн өмнөх ажиллагааны түүхийг судалж, насосны асуудал гарахаас гурваас дөрвөн өдрийн өмнө л оношлох чадвартай болсон. Энэ илгээгчийн системийн тусламжтайгаар хоол боловсруулагчид хүлээгдээгүй зогсолтыг дунджаар гуравны нэгээр бууруулсан. Техникийн дэмжлэг үзүүлэгч баглалууд одоо сайтуудад очихын оронд найдвартай мэдээллийн холболтоор PLC-ийн асуудлыг алсаас шийдвэрлэж чадаж байна. Энэ нь бусад салбарт ч түвшинд нийт очиж үзэх ажлыг ойролцоогоор 40%-иар бууруулж, техник хангамжийн багийн цаг хугацаа, мөнгийг хэмнэж өгсөн.

Эрчим хүч хэмнэх автоматжуулалтын онцлог ба системийн тохируулагч чанар

Оюунлаг агаарын хөвүүлэгч нэгжүүд нь богиноос болгоомжит хувьсах давтамжийн хөдөлгүүр эсвэл VFD-тэй ирдэг бөгөөд эдгээр нь бохирлогчдын талаар бодит цагт мэдээлэл илрүүлэхэд шахуургын ажиллах хурдыг тохируулдаг. Эдгээр системийн гол давуу тал нь хуучин тогтмол хурдны загваруудтай харьцуулахад цахилгааны хэрэглээг 27-33 хувь хүртэл бууруулдаг ч гэсэн уснаас тосыг салгах үйл явцын үр дүнтэй байдлыг 95 хувь орчимд байлгадаг. Гэхдээ тэдгээрийг үнэхээр ялгаж буй зүйл бол модуль хэлбэр юм. Үйлдвэрийн нөхцөл байдал эсвэл үйлдвэрлэлийн шаардлага улирал бүрт өөрчлөгдөхөд хялбархан хэсгүүдийг солих боломжтой. Жишээлбэл, флоккуляци хийх камерийг солих нь нийтдээ зөвхөн 45 минут зарцуулдаг тул байгууламжууд өөр өөр төрлийн хаягдал усыг цэвэрлэх шугамуудаар хурдан хариу үзүүлэх боломжтой болгодог.

Агаарын хөвүүлэгч машин системийн энергийн үр ашиг ба тэгш хандлагат дизайн

Нарны энергиэр ажилладаг шахуургууд ба сэргээгдэх энерги интеграци

WaterTech Journal-ийн өнгөрсөн жилийн судалгаагаар нарны энергиэр ажилладаг шахуургатай орчин үеийн агаарын флотацийн машинууд цахилгаан горимын хэрэглээг 30-50 хувь хүртэл бууруулдаг. Цахилгаан эрчим хүчний нөөц системтэй хослуулбал эдгээр тоноглолууд гэрэл бага байх үед ч л үр дүнтэй цэвэрлэлт хийхэд шаардагдах жижиг пузыруудыг үргэлж үүсгэж байдаг. Зарим шинэчилсэн гибрид загварууд одоогоор хүчний тэжээлийнхээ хоёр болон гуравыг ногоон эх үүсвэрээс авдаг бөгөөд ингэснээр жилд тус бүр нь карбон хийн ялгаралтыг ойролцоогоор 12 тонноор бууруулдаг. Ийм төрлийн бууралт нь цэвэрлэх станцуудыг цаг хугацаатай холбон илүү экологийн хувьд нийцтэй болгох явцад бодит ахиц юм.

Цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээ, үйлчилгээний зардлыг бууруулахын тулд хялбаршуулсан тоног төхөөрөмжийн дизайн

Савны геометрийг сайжруулах, насосны спираль дизайныг сайжруулах нь гидравлик алдагдлыг 18–22% бууруулж, тусгаарлалтанд нөлөөлөхгүйгээр хүчний шаардлагыг бууруулдаг. 2024 оны судалгаа гурван гол үр ашгийн хөдөлгүүрийг тодорхойлсон:

• Хувьсах давтамжийн шороо цэвэрлэгч моторын ачааллын мөчлөгийг 40%-иар бууруулдаг
• Онцгой даралтны мэдрэгч динамик агаар шингэнд уусахыг удирдах боломжийг олгох бөгөөд компрессорын энерги хэрэглээг 25%-иар хэмнэдэг
• Модуль тулгуур багцын цуглуулга засвар үйлчилгээг хялбаршуулдаг, 15%-иар бага хэсгийг шаарддаг ба суурилуулах хугацааг 30%-иар багасгадаг

Хамтдаа эдгээр шинэчлэлтүүд нь хуучин системүүдтэй харьцуулахад 1000 галлоны боловсруулалтанд 7.2–9.6 долларыг боловсруулах зардлыг бууруулдаг бөгөөд үйлдвэрийн хэрэглэгчдийн хувьд хөрөнгийн өглөгийг сайжруулдаг.

Дараагийн үеийн агаарын флотацийн машинуудын харьцуулах үзүүлэлт ба салбарын хүлээн зөвшөөрөл

Анхдагч ба дэвшилтэт DAF системүүд: Үр ашиг, байршлын хэмжээ, ажиллагааны зардал

Сүүлийн үеийн агаарын флотацийн машинууд нь нийт хатуу биетийг зайлуулах чадвараараа өмнөх загваруудаас ойролцоогоор 35-45 хувийн илүү дээ, ингэсэн ч цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээгээрээ жилийн өмнөх WaterTech Journal-д заасны дагуу ойролцоогоор 30% бага хэрэглэдэг. Уламжлалт тоног төхөөрөмж нь тунамжих талбай нь хангалтгүй үр дүнтэй байдаггүй учраас ойролцоогоор 25-40% илүү их зай эзэлдэг. Шинэ загварууд энэ асуудлыг ухаалаг самбаран багцын дизайн болон автоматаар шороог удирдах системүүдэд шийдэл олж, шаардлагатай нүүр хэмжээг бараг хоёр дахин бууруулдаг. Ажиллаж буй зардалд анхаарч үзвэл, орчин үеийн суурилуулалт нь куб метр тутамд $0.18-с $0.25 хооронд ажилладаг бөгөөд өмнөх загварын системүүдийн $0.35-с $0.50 хооронд байсан дундаж үнээс харьцангуй их буурч байна. Энэ сайжруулалт голдуу химийн бодисыг илүү сайн удирдах, усыг ухаалаг аргаар дахин ашиглах аргачлалын тусламжтайгаар бүх зүйлсийг илүү эдийн засгийн үр дүнтэй ажиллуулах боломжийг олгодог.

Туршлага: Интеграцчилсан DAF шинэлэг бүтээлүүдийн үйлдвэрийн масштабын хэрэгжилт

Нэгэн Хятадын орчны инженерийн компани саяхан зохиомол агаарын эрүүл мэндийн машиндаа IoT технологийг ашиглан нано болоруудыг ухаалаг даралтанд зориулсан хяналтын системтэй хольж, тусгай систем бүтээсэн. Энэхүү систем нь 2024 оны Үйлдвэрийн усны тайлангийн мэдээгээр сүүний үйлдвэрийн бохирдсон уснаас химийн хүчилтөрөгчийн хэрэгцээг 94% хүртэл бууруулж чадсан. Энэ шийдлийг онцлог болгож буй зүйл бол энэ нь уламжлалт системийн хувьд зардалыг гурваас нь хоёр хэсгийг багасгах зорилгоор хэвтээ биш босоо байдлаар барьж байгаа явдал юм. Мөн тэд эдгээр төхөөрөмжүүдийн цахилгааны ердийн сүлжээнд хамаарал багатай байхын тулд нарны энергиэр ажилладаг шахуургыг нэмж суурилуулсан - жинхэндээ гурван хувиар багасгасан. Туршилтууд нь эдгээр машинууд 220 куб метр усыг цагт шахах үед ч чийдэнгийн 88-92 хувийг хангаж чаддаг болохыг харуулсан. Ийм чадвар нь ус цэвэрлэх нь чухал ч зай хязгаарлагдмал байж болох хоолны боловсруулалт, уул уурхайн үйлдвэрүүдэд үйл ажиллагааг томруулах боломжийг нээж өгдөг.

Түгээмэл асуулт

DAF системд нано болор ашиглахын гол давуу тал юу вэ?

Нано болор нь шингэнд урт хугацаагаар үлэвсэр байх, гадаргуугийн талбай их байх зэрэг шалтгаанаар бохирдлыг илүү сайн цэвэрлэх боломжийг олгох бөгөөд химийн коагулянт бага хэрэглэх, зардлыг бууруулахад хүргэдэг.

Хоёр фазын вихрэлт насос агаарын элвэрлэлтийн машинд яаж тусалдаг вэ?

Хоёр фазын вихрэлт насос механик таслагч үйлчилгээгүйгээр агаар ба усыг үр дүнтэй холих ба энерги хэрэглээг 18%-иар бууруулж, болор тараах үйл явцыг сайжруулдаг.

Агаарын элвэрлэлтийн машинд энергийн үр ашгийг сайжруулахад ямар ахиц гарч байна вэ?

Сүүлийн үеийн ахицад нарны энерги хангамжит шахуургууд, ухаалаг даралтны мэдрэгчид, хувьсах давтамжийн хөдөлгүүрүүдийг ашиглах ордог бөгөөд цахилгаан хэрэглээ, CO2 ялгаралтыг бууруулдаг.

Ухаалаг автоматжуулалт ба IoT-ийн интеграци DAF үйл ажиллагаанд ямар ашиг оруулах вэ?

Ухаалаг автоматжуулалт нь урсгалын хувьсах хурданд тохируулан бодит цагт хяналт тавих, ухацтай удирдах боломжийг олгох бөгөөд IoT-ийн интеграци урьдчилан таамаглаж болох диагностикууд, алсаас асуудлыг шийдвэрлэх боломжийг бий болгоно. Энэ нь хүлээгдээгүй зогсолтууд, засвар үйлчилгээний зардлыг хамгийн бага хэмжээнд байлгахад тусалдаг.