Агаарын флотаци гэж юу вэ, бохир ус цэвэрлэхэд хэрхэн ажилладаг вэ?

Хэрхэн ууссан Гадаргуугийн амтанд хамгийн сайн машин : Зарчим ба механизм

Усны тусгаарлалт дахь агаарын флотацийн үндсэн зарчим

Усанд ууссан агаарын хөвүүлтийн процесс, ердийн тохиолдолд DAF гэж нэрлэдэг бөгөөд жижиг агаарын пузыруудыг ашиглан бохир усны элс, тос, шингэн тосон бодисыг хоорондоо ялгаж, бохирлогч бодисуудыг дээд талд нь хөвүүлдэг. Энэ нь ердийн хүндийн хүчний ялгах аргаас юугаараа ялгаатай юм бол? DAF нь шахсан агаарыг даралтанд оруулан усанд уусгадаг бөгөөд ийнхүү ойролцоогоор 40-70 микрон хэмжээтэй маш жижиг пузырууд үүсгэдэг. Хөвүүлтийн саван дахь эдгээр микроскопын пузырууд тэдгээрийг олж хүртэл бөгөөд хоорондоо наалддаг. Үүний шинжлэх ухааны үндэс нь адсорбцын процессыг агуулдаг бөгөөд цэнэгийн саармагжуулалтын нөлөө нь пузыруудыг бохирлогч бодисуудын жижиг таталцал мэт ажиллуулдаг. Тэд хамтдаа дээшээ гарах үед гадаргуу дээр үлээсэн тууз гэж нэрлэгддэг бөгөөд үүнийг үйлчилгээний ажилтангууд салган авч чаддаг. Энэ системийг суурилуулах хоёр үндсэн арга байдаг. Нэг арга бол 30-90 psi даралтад агаарыг дахин цуглуулан оруулах бөгөөд агаар нэмэх нь савны доторх ажлыг тайван байлгахын тулд тусдаа урсгалд ордог. Нөгөө арга бол бүтэн урсгалыг шахах замаар агаарыг шууд оруулах байдаг. Ихэвчлэн индустрийн удирдагчид эдгээр хандлагыг хугацааны туршид сайжруулж, ихэнх системийг бодит индустрийн нөхцөлд тос, тосон бодисын 85%-с бараг 95% хүртэл арилгаж чаддаг болгосон.

DAF-д микрохурдас үүсэх, олтголт

DAF-ийн үр дүнтэй ажиллах нь зорилтот хэсгүүдтэй хамгийн их хэмжээгээр харилцан үйлчлэх микро хурдсыг үүсгэхэд хамаарна. Хангамжийн саван доторх агаарыг 60-90 psi даралтанд усанд уусгад, хөвөх камер доторх даралт буух үед сая сая хурдас чөлөөлөгдөнө. Хурдас болон хэсгүүдийн хоорондын холбоо гурван механизм замаар үүсдэг:

• Мөргөлдөөн : Хөвж буй хурдас, суспензийн хатуу хэсгүүдийн хоорондох мөргөлдөөн
• Татсан хамгаалал : Хурдас болон коагулянттай эмзэглэсэн хэсгүүдийн цэнэгийн таталцал
• Барих : Флокийн бүтцэд физик барих

Оновчтой хурдасны хэмжээ (50-80 µm) том хурдсуудаас (>100 µm) 25% илүү наалдах хурд өгдөг бөгөөд DAF системд 2-5 µm хүртэлх хэсгүүдийг зайлуулах боломжийг олгоно — энэ нь уламжлалт туннад суултахаас гурван дахин илүү үр дүнтэй.

Хангамж, төвөгшилт, хурдас үүсэх процесс

DAF системүүд нь гурван шаттай процесс ашиглан эзлэхүүний 8-12% агаарыг уусгадаг:

1. Давхаргах : Ус-агаарын хольц 4-6 бар даралттайгаар байлдах саванд орно
2. Төвөгтөрөлт : Даралт буурах нь бохирдлын дээр жижиг пузыр үүсгэхийг идэвхжүүлнэ
3. Өсөлт : Дээш хөөрөх явцад пузырууд 70-120 мкм хүртэл томордог

Сатурааторт 65-75 psi-г баримжаалсан байх нь пузырын нягтыг 18%-иар сайжруулдаг бөгөөд энэ нь өндөр ачаалалтай бохир усыг (≥800 мг/л НБН) цэвэрлэхэд маш чухал юм. Энэ төвөгтөрлийн удирдлагатай систем нь 150 мкм-с дээш хэмжээтэй пузыр үүсгэхэд тогтворгүй байдаг ууссан хийн флотаци (DGF)-ийг давуу талтай давуу талтай.

DAF нь гравитацын суналтаас яагаад илүү ажилладаг вэ

Микробулингарын физикийг оптимжуулсан флоккийн үүсэлттэй хослуулах нь унжилтынхаа харьцангуй 85% илүү хурдан тусгаарлах боломжийг олгохоор алга эсвэл тосны дусал шиг бага нягттай жижиг хэсгүүдэд ялангуяа сайн үр дүнтэй байдаг. Мөн хооллох боловсруулалтын үйлдвэрийн бохир усыг цэвэрлэх үед индуцирлагч хийн салхи (IGF) системийн харьцаагаар химийн бодисын хэрэглээг 40% хэмнэдэг гэдгийг аж үйлдвэрийн мэдээлэл баталдаг.

Агаарын салхины машин ба системийн загварчлалын түлхүүр хэсгүүд

Үр дүнтэй агаарын салхины систем нь хамтын ажиллагааны дотор ажилладаг гурван чухал бүрэлдэхүүн хэсэгт тулгуурладаг: салхины сав, агаарын шингээгч нэгж, шкиммерийн систем. Эдгээр нь өндөр хурдтай жижиг хэсгийг зайлуулах үзүүлэлтийг хангаж, үйл ажиллагааны үр ашгийг хадгалж байх үүрэг гүйцэтгэдэг.

Салхины савны тохируулга ба гидравлик ачаалал

Хөвөн булингийн хэлбэр нь нэгэн зэрэг хичнээн их усны ачааллыг тэвчих боломжтой вэ гэдэгт шууд нөлөөлдөг бөгөөд үүнийг бид ерөнхийд нь гидравлик ачааллын хурд гэж нэрлэдэг. Хэрэв хаалтуур зөв байрлуулсан бол тэгш өнцөгт эсвэл дугуй булангууд нь усны урсгалыг жигд, тасралтгүй болгох ба түүнд дээвэрт байгаа шорооны давхаргыг алдагдуулдаг салхиордог цэвэршилтийг саатуулдаг. Ихэнх мэргэжилтнүүд эдгээр ачааллын хурдны хувьд минутанд квадрат фут тутамд ойролцоогоор 3-5 галлоны хооронд байлгахыг зөвлөдөг. Энэ тохиромжтой завсар нь системийн доторх урсгалыг сайн хадгалж байхад нь сайн тусгаарлагдах үр дүнг гаргадаг. Гэсэн хэдий ч операторууд энэ хязгаараас давж болохгүй, учир нь тэд хурданхан асуудалд орж болно. Жижиг агаарын пузырнууд маш эрт задарч эхэлдэг бөгөөд гэнэт систем уснаас шохойлогдсон хэсгүүдийг хангалттай зэрэгцээ авч чаддаггүй болдог. Зарим туршилтууд энэ тохиолдолд авалтын хувь ойролцоогоор дөрөвний нэгээр буурдаг гэж харуулсан.

Агаарын хангамжийн нэгж: Хангамжийн нэгжийн үр ашгийг хамгийн их болгох

Шахмал агаарын хангамжийн нэгж нь агаарыг усанд уусгадаг 50-70 psi , диаметр нь 30-50 µm байх микро хөвөгчид үүсгэж, гидрофобик жижиг хэсгүүдтэй холбогдоход тохиромжтой. Давуу төлөвт оруулагчид 70-80% агаар шингээх үр дүнтэй байдлыг олон шатлалт дахин эргэлтийн тусламжтайгаар хадгалж нэг удаагийн системүүдээс 200% илүү үр дүнтэй байх температур нь 25°c хөвөгчдийн тогтвортой байдлыг илүү сайжруулж, савлан тусгаарлах үед нэгдэхээс сэргийлнэ.

Скиммерийн системүүд ба Үр дүнтэй шороо цэвэрлэх

Хурдны хэмжээг тохируулдаг скиммерийн хөзөр нь тусгаарлагдсан шороог 95-98% чийгийн агууламжтайгаар , доод түвшний ус салгах зардлыг бууруулахад тусална. Зэрэгцээ эргэх хөрөнгийн эргэлт (2-5 эрг/мин) нь цэвэршүүлсэн бохир усыг хөндлөнгөөр үл зөрчсөн шүргэлтгүй ашиглах боломжийг олгоно. Хувьсах налуу өнцөгтэй хоёр түвшний скимер нь 18% илүү өндөр туяа барьж авах чадал ганц лезерийн байгууламжаас давуу талтай.

Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгийг сайжруулах замаар орчин үеийн агаарын флотацийн машинууд мэдээллийн сангийн салбарт 90-95% БНБ-ийг зайлуулдаг — их тунадаст дүүрэх нөхцөлд 35% илүү үр өгөөжтэй уртрагийн туннельтай харьцуулахад.

Химийн урьдчилсан боловсруулалт: Коагуляци, Флоккуляци, Флокийн Оновчтойжуулалт

DAF ажиллагаанд коагулянт, флокулянтын үүрэг

Хурдаснуур нь суспензит хэсгүүдийн тойронд байгаа цахилгаан цэнэгийг зөндөө устгаж эхэлдэг. Энэ нь коллоидын суспензийн тогтвортой байдлыг задалж, бидний сайтаар мэдэх жижиг флокнуудыг үүсгэх явцыг эхлүүлдэг. Хуучин цагаас хэрэглэж ирсэн алуминий сульфат (ихэвчлэн 'алум' гэж нэрлэдэг) ба харцангуй хлорид зэрэг органик бус хурдаснуур нь цэнэгийн саармагжуулалтын процессоор жижиг хатуу хэсгүүдийг барихад урт хугацаагаар ашиглагдаж ирсэн. Эдгээр жижиг флокнууд үүсч эхэлсний дараа флокулянт оролцох цаг болдог. Эдгээр нийлмэл полимерүүд нь жижиг флокуудыг хооронд нь холбож том бөөгнөрүүлэг болгон холбох үүрэгтэй бөгөөд энэ нь цэвэршүүлэх үед илүү сайн хөвөхөд нь тусалдаг. Сүүлийн үед зарим хүмүүс ургамлын ялгавараас гарган авсан натурал орлох шийдлийг ашиглаж эхэлсэн. Тэд үнэндээ жижиг хэсгүүдийг ижил хурдаар (ойролцоогоор 85-92 хувь), гэхдээ традицион арга замаас ойролцоогоор 30 хувиар бага шороонд үлдээдэг. Эдгээр хурдасгагчийн ихэнх бүтээгдэхүүнүүд нь усны pH 5.4-7.4-ийн хооронд байх үед хамгийн сайн ажилладаг. Хүйтэн цаг агаар? Эндхийн урвалд сайн нөлөө үзүүлдэггүй, учир нь температур буурах нь бүх зүйлийг удаан хөдөлгөх боломжийг олгодог тул үр ашгийг чухалчлах тохиолдолд сайн биш.

Хлопийн хэмжээ нь жижиг хэсгүүд болон пузыртлагын хоорондын холбоог яаж нөлөөлөх вэ

Хлопийн хэмжээ нь DAF системийн ажиллах үйл явцад ихэвчлэн чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Жижиг хэсгүүд ойролцоогоор 10-100 микрон хэмжээтэй байх үедээ 70 хувийн түвшинд илүү сайн наалддаг, учир нь тэдгээрийн гадаргуу дээр хоорондоо мөргөлдөх магадлал ихэсдэг. Гэсэн хэдий ч хлопууд 500 микронаас дээш хэмжээтэй том болох тусам тэдгээрийн савар усанд хөвөх чанар муудаж, системд усны шахалт ихсэх үед задрана. Иймээс операторууд холилтугийн хурд болон коагулянт бодисын хэмжээг зөв тохируулж, хлопийг 50-300 микрон хэмжээтэй 'алтан бүсэд' байлгах шаардлагатай. Энэ асуудлыг зөв шийдвэрлэснээр ихэнх цэвэрлэх станцууд гарч буй уснаас тос, өөхийг ойролцоогоор 95 хувь нь зайлуулж чаддаг. Олон үйлдвэрүүд одоогоор нэвтрүүлэгч усны байдлыг бодит цагт шалгаж, флокулянт бодисын хэмжээг шууд тохируулж, орж ирж буй усны чанар өдөр бүр өөрчлөгдөж байхад ч систем тасралтгүй сайн ажиллахыг хангаж байна.

Урдчилсан боловсруулалтын химийг сайжруулах нь агаарын флотацийн төхөөрөмжийн үйл ажиллагааг хамгийн их байлгаж, химийн бодисын хэрэглээ болон үйлчилгээний зардлыг хамгийн бага байлгахад тусална.

DAF процессийн үйлдэл: Оролтноос Гаралт хүртэлх Оновчтойжуулалт

DAF бохир ус цэвэрлэх процессын алхам алхмаар урсгал

DAF нь томоохон хэмжээтэй эвдэрмэг зүйлсийг уснаас салгахын тулд эхлээд орж ирэх усыг шүүдэг. Дараа нь коагулянт гэж нэрлэгдэх тусгай бодисуудыг ашиглан химийн боловсруулалт хийгдэж, хараацаа байгаа жижиг хэсгүүдийг барих болно. Боловсруулсан ус агааржуулах төхөөрөмж рүү орох үед дараагийн үе шат маш сонирхолтой явагдана. Шахсан агаар усанд уусч, диаметр нь 20-50 микрон байх жижиг пузыр үүсгэж, усанд элбэгдсэн бүх төрлийн хатуу хэсгүүдтэй наалддаг. Эдгээр жижиг пузырын бөөнүүд дээшээ хөвдөг. Дээвэр дээр цугласан шороог соргох төхөөрөмжийн тусламжтайгаар зайлуулах бөгөөд цэвэршсэн ус нь саван доорх онцгой загварын босгоноос доош урсана. Бүх зүйл зөв ажиллавал эдгээр сайжруулсан DAF системүүд нь хуучин, уламжлалт арга замуудтай харьцуулахад суспензийн хатуу хэсгийг ойролцоогоор 40 хувиар бууруулж чаддаг.

Гидравлик ачааллыг болон агаар/хатуу хэсгийн харьцааг оновчтой болгох

Эдгээр системийн ажиллах үйл ажиллагааг нөлөөлөх гол зүйлс бол ерөнхийдөө квадрат фут бүртээ минутанд 2-оос 5 галлоны хооронд байдаг гидравлик ачааллын түвшин, мөн агаар болон хатуу биетийн харьцаа юм. Ус их хэмжээтэй урсах үед эдгээр чухал пузыртсан бөөмсийн холбоос задардаг. Нөгөө талаас A/Х харьцаа мг-агаарын 0.01 мг-хатуу биетээс бага болвол сүврэлтийн үр дүн мууддаг. Орчин үеийн суурилуулалтанд цэвэршилтийн бодит цагийн хяналтын тоног төхөөрөмжийг оруулж эхэлсэн бөгөөд агаар шахах түвшнийг автоматаар тохируулан A/Х харьцааг ихэвчлэн 0.03-оос 0.06 хооронд байлгадаг. Энэ нь практик хувьд юу гэсэн үг вэ? Үйлчлэгчид ихэнх тохиолдолд усны тунгалаг байдлыг 10 NTU-с бага түвшинд хүргэж, энергийн зардлынхаа дөрөвний нэгийг хэмнэсэн гэж тайлагнаж байна.

Агаарт сүврэлтийн машинийн үйлдвэрлэлийн хэрэглээ

Хоол боловсруулах болон үйлдвэрийн бохир ус цэвэрлэхэд DAF-ийг ашиглах

Агаарын флотацийн машинууд нь мах боловсруулах үйлдвэрийн, сүүний болон архи өргөстэй үйлдвэрүүдээс гарч ирэх тос, өөх, эмгэгтэй холимог (FOG) зэрэг оргил усыг цэвэрлэхэд маш сайн ажилладаг. Тухайлбал, үнэгийн мах боловсруулах үйлдвэрийн оргил усыг цэвэрлэхэд ууссан агаарын флотацийн систем нь биохимийн хүчилтөрөгчийн хэрэгцээ (BOD)-ийг 40-60 хувь хүртэл бууруулдаг. Энэ нь жижиг агаарын пузырнууд тосны жижиг хэсгүүдэд наалдаад дээш нь хөвдөг учраас болдог. Зөвхөн хоолны үйлдвэрлэлд л биш харин химийн үйлдвэрт ч мөн эдгээр системийг ашигладаг. Тийм үед 500 галлоноос илүү ус минутанд гүйх үед ч чийдэнгүүд ба хүнд металл зэрэг нарийн бодисуудыг хооронд нь ялгахад тусалдаг. Ийм учраас олон үйлдвэр энэхүү технологид итгэдэг нь мэдээж.

Нийслэлийн ба унсны усны цэвэрлэх станц дахь DAF-ийн ашиглалтыг өргөжүүлэх

Улсын хэмжээнд ус цэвэрлэх байгууламжууд эдгээр агаарын савлан тусгаарлах төхөөрөмжүүдийг суулгаж эхэлсэн бөгөөд эдгээр нь ихэд зовиуртай цөцөгт ургамлын дэлгэрэлт болон бусад хөнгөн жинтэй бөгөөд энгийн нөхцөлд суух чадваргүй хэсгүүдтэй ажиллах үед тус болдог. 2024 оны Усны стандартын талаарх ХЭА-гийн сүүлийн тайлангийн мэдээгээр, ууссан агаарын савлан тусгаарлах системүүд гадаргын уснаас туяат байдлын 92% -ийг зайлуулдаг бөгөөд энэ нь элсэн шүүлтүүртэй харьцуулахад бараг 20 хувиар илүү юм. Мөн зарим сонирхолтой шинэ хөгжилтүүд явагдаж байна. Эдгээр машинууд одоогоор дахин боловсруулсан усны системд микропластик барих чадвартай болсон. Туршилтын үзүүлэлтийн анхны шалгалтаар коагулянтуудыг нарийвчлан тохируулах, агаарын пузыр ба хатуу материал хоорондын зөв тэнцвэрийг бий болгоход операторууд микропластикийн талаарх 85% -ийг зайлуулж чаддаг болсон.

Түгээмэл асуулт

Ууссан агаарын савлан тусгаарлах (DAF) гэж юу вэ?

DAF нь шахалт под давхарга усанд агаар шингээж жижиг агаарын бөмбөлгүүд үүсгэх замаар бохир усыг цэвэрлэх арга юм. Эдгээр бөмбөлгүүд хатуу болон шингэн бохирдлын жижиг хэсгүүд, тос, өөр бусад бохирдуулагчидтай холбогдон гадаргуу дээр гарч ирэх бөгөөд тэдгээрийг ингаж арилгана.

DAF нь энгийн туун бутарч суурьших аргаас ямар ялгаатай вэ?

DAF нь зөвхөн татах хүчний оронд микроскопын хэмжээний агаарын бөмбөлгүүдийг ашиглан салгах арга замыг хэрэглэдэг тул энгийн туун бутарч суурьсханаас ялгаатай. Энэ нь жижиг хэсгүүд, тос, тосон бодисыг арилгахад маш үр дүнтэй ажилладаг.

DAF-ийг хаана хэрэглэдэг вэ?

DAF-ийг хоолны боловсруулалт, химийн үйлдвэрлэл, хотын ус цэвэрлэх станц зэрэг олон салбарт хэрэглэдэг. Үйлдвэрийн бохир усыг цэвэрлэх, тос, тосон бодис, мөн микропластикийг арилгахад үр дүнтэй ажилладаг.

DAF ашигласнаар ямар давуу талууд гардаг вэ?

DAF систем нь бусад аргуудтай харьцуулахад хурдан салгах, жижиг хэсгүүдийг үр дүнтэй арилгах, химийн бодисын хэрэглээг багасгах, бага зай эзлэх, энерги хэмнэх зэрэг олон давуу талуудтай.