Өндөр үйлдэл бүхий ууссан агаарын флотацийн машинийг ямар чухал онцлогууд тодорхойлдог вэ?

Ууссан агаарын үндсэн зарчим Гадаргуугийн амтанд хамгийн сайн машин Зохиомж ба инженерчлэл

Ууссан агаарын савлан тусгаарлагч (DAF) системийн зохиомж, инженерчлэлийн үндсэн зарчмыг ойлгох

Усанд хийг нь шингээсэн элдэв их жижиг пузыр үүсгэж, тэдгээр нь хортой бодис, тосыг усны гадаргат чиглэн холбон авч ирдэг. Ийм системийг зохион бүтээхдээ хэд хэдэн чухал зүйлийг анхаарах шаардлагатай. Хамгийн сайн үр дүнгийн тулд системийн доторх даралт 50-70 psi-ийн хооронд байх ёстой. Агаарыг сайн шингээх нь мөн чухал бөгөөд сайн системүүд ойролцоогоор 90% ба түүнээс дээш үр ашигтай байдаг. Тэрхүү пузыруудын диаметр нь 10-100 микрометр байх ёстой. Сайн зохион бүтээсэн систем нь хоёр ялгаатай урсгалын загварыг тэнцвэржүүлдэг. Эхлээд пузырууд шавар, бохирдлын жижиг хэсгүүдтэй мөргөлдөж, тэдгээрийг холбон авч явах турбулент урсгал байдаг. Дараа нь бүх зүйл тайван сулрах, саад учрахгүй байх тайван бүс үүсдэг. Энэ хослол нь ихэнх бохирдлыг үр дүнтэй арилгах боломжийг олгодог.

DAF-ийн үйл ажиллагаанд усны химийн найрлага, температур, даралтын нөлөөний үүрэг

Усанд агаарын уусалт 10 хэмээс ойролцоогоор 40 хэм Цельсийн хооронд температур өөрчлөгдөх үед эрс буурдаг тул операторууд систем өөр өөр нөхцөлд найдвартай ажиллахын тулд сатурацийн даралтыг тохируулах шаардлагатай болдог. pH түвшний хувьд 6.5-7.5-ийн хооронд байлгах нь цэвэрлэх үед коагуляци явцад илүү сайнаар туслах ба энэ нь зета потенциал гэж нэрлэгдэх зүйлийг бууруулдаг. Харин системд хангалттай сул зүйл байх нь ихэвчлэн кальцийн карбонатаар 100 мг/л-ээс дээш байх ёстой бөгөөд энэ нь цэвэрлэх үеийн тундас үүсэхэд маш их ялгаатай нөлөө үзүүлдэг. Нийт ууссан бодис 5000 мг/л-ээс дээш хэмжээтэй давстай үйлдвэрийн нөхцөлд ажилладаг хүмүүст ердийн полимерүүд ашиглах нь хангалтгүй болдог. Ионуудын саад болох нөлөөг даван туулах, сайн флоккуляци авахын тулд тусгайлан зориулсан шийдлүүд шаардлагатай болдог.

Шингэний урсгалын загвар болон хорт бодисуудыг салгах үр дүнтэй ажиллахад нөлөөлөх нь

Тэгш өнцгийн саван дахь тэгш бус урсгал нь цацрагийн зохиомжтой харьцуулахад тосныг зайлуулах үйл явцыг 15–20%-иар сайжруулдаг. 45° өнцгөөр байрлуулсан хаалтуур нь удирдлагатай турбулент чанар үүсгэж, флок-булингар холбогдох үр дүнтэй ажиллалтыг 35%-иар нэмэгдүүлдэг (WEF 2022). Тойрог савнуудын шүргэгч оролтууд нь үхэж буй бүсүүдийг 40%-иар багасгаж, ялангуяа эрвээхийн усыг цэвэрлэхэд илүү үр дүнтэй ажилладаг.

Гадаргуугийн ачааллын хурд болон усны барих хугацаанд үзүүлэх нөлөө

Гадаргуугийн ачаалтын хурд нь ихэвчлэн цагт квадрат метр тутамд 2-оос 8 куб метр хооронд байдаг бөгөөд ерөнхийдөө суулт болон зайны хязгаарлалт (нийт шүлтэрсэн бодисын 85-95%-ийг зайлуулах) хоёрын хооронд зохистой тэнцвэрийг бий болгодог. Химийн хүчилтөрөгчийн хэрэгцээ 2,000 мг/л-ээс давж буй сүүний хаягдал усыг цэвэрлэх үед операторууд ихэвчлэн 4.5 м³/м²/цаг хурдтай ажиллахад илүү сайн үр дүн гардаг бөгөөд энэ нь цэвэрлэх үйл явцын өмнөх усны дарагдлын хугацааг 20 минутаас бага байлгах боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч 10 м³/м²/цаг хурднаас илүү их хурдруулах нь пузыртлагчийн дамжуулалтанд асуудал үүсгэж, боловсруулалтын үеийн ялангуяа ачаалал их үед эцсийн усны тунгалаг байдлыг хэвийн нөхцөл байдлаас хамаагүй муу болгох ба зарим тохиолдолд хагас хэмжээгээр буурахад хүргэдэг.

Агаарт жигдүүлэгч машин дахь хөгжилдөөт микроскопын пузыртлагч үүсгэлт ба агаарын оруулалтын механизм

Микро пузыртлагчийн хэмжээний тархалт ба пузыртлагчийн тогтвортой байдал нь жигдүүлэгтийн үр ашигт чанарыг хэрхэн сайжруулдаг

30–50 мкм-ийн микро хөвөгчид бохирлогчдын наалдах гадаргуугийн талбайг 300%-иар нэмэгдүүлж, илүү том хөвөгчидтэй харьцуулахад дээр давуу талтай байдаг, мөн 0.8–1.2 см/с хурдтайгаар дээш хөөрөх чадварыг хадгалдаг. Наалтын системд нарийн тохируулгатой савааны тусламжтайгаар хэмжээний 15%-аас бага хэлбэлзэл үзүүлсэн ба катан цусны боловсруулалтын үйлдвэрт НБХ-ийг 40%-иар илүү их зайлуулдаг. Зета потенциалын хяналтаар (-15 доош -25 мВ хүртэл) хөвөгчдийн бүтцийн тогтвортой байдлыг хадгалж, цагаашдын нэгдэлтийг урьдчилан сэргийлдэг.

Шингээлтийн савны загварчлал болон агаар шингээх үр ашигт чанарын шинэчлэл

Орчин үеийн шингээлтийн савнуудын эсрэг урсгал спираль зам нь 5–6 бар даралтанд 92–97% агаар шингээх боломжийг олгодог. ASME 2023 Даралтанд орох савны стандартын дагуу гурвалсан дахин давтагдсан аюулгүй байдлын систем нь ажиллагааны аюулгүй байдлыг хангана. Хувьсах найраг хяналт нь урсгалын хувьсах нөхцөлд ч өргөн хүрээнд шингэсэн хүчилтөрөгчийн хэмжээг ±0.2 мг/л-ээр нарийвчлан зохицуулна.

Сав руу шидэх аргаар агаар шингээх ба насос-инжекторын системийн харьцуулалт

Махны үйлдвэрийн хаягдлыг цэвэрлэхэд жет систем нь 95% тосыг зайлуулдаг бөгөөд цаасны үйлдвэрийн гаралтай хаягдлын усанд 50 мг/л-ээс бага үлдэгдэл тос шаардлагатай үед насос-инжекторын байршил нь 28% бага үйлчилгээний зардалтай байдаг.

Ус цэвэрлэхийн тусгалын савны тохируулгатай байдал ба гидравликийн загварчлал

Тэгш өнцгийн ба дугуй савны загварууд: Үйлдвэрийн хэрэглээн дэх давуу тал

Үйлдвэрийн хэрэглээ нь зориулалтын савны геометрт аш тустай байдаг. Тэгш өнцгийн савнууд шатахуун боловсруулах үйлдвэрийн урсгалаар гарч буй бохирдлын усыг цэвэрлэхэд тохиромжтой, шугаман урсгал нь хэлхээ-нислэлтийн бутлагчийн ажиллагаатай таарч, хатуу хэсгийн ачааллыг 15%-иар нэмэгдүүлдэг (EPA 2023). Дугуй сав тэгш өнцөгт савнуудтай харьцуулахад, тойргоор урсах урсгалын загвар нь тосны дусал хоорондын нийлэлтийг 30%-иар сайжруулдаг бөгөөд хооллох боловсруулалт, сүүний үйлдвэрийн бохирдлын устай ажиллахад тохиромжтой.

Бодит жишээ: Хоолны боловсруулалтын үйлдвэрийн өндөр тослогтой бохирдлын усны хувьд савны геометрийг оновчтой болгох

Махны боловсруулалтын үйлдвэр нь дугуй савыг 12° налалттай ёроолтойгоор суурилуулснаар COD-ийг 40%-иар бууруулсан (EPA Бохирдлын усны технологийн мэдээлэл 2023). Энэ дизайн нь тос цуглуулах үйл явцыг хурдасгаж, гадаргуугийн ачааллын хурд 4.5 м³/м²/цаг-д хүрэхэд туслан, үйлдвэрлэлийн оргил үед ч усны дарагдлын хугацааг хадгалж өгсөн.

Усны дарагдлын хурд (HLR) ба Тос-усны салгах үйл явцад химийн нөхцөлдөхтэй хамтын ажиллагаа

Катионлог полимерийн хэмжээтэй хослуулах үед, хамгийн тохиромжтой HLR нь 99.2% тосны ялгах үйл явцыг бүрдүүлдэг (Усны Боловсруулалтын Инженерчлэлийн Сэтгүүл 2023). 5.2 м/ц-аас дээш ажилладаг системүүд нь цөвүүлсэн тоснуудын хүрэлцэх хугацаа богиносохыг нөхөн засварлахын тулд бодисын хэмжээг бодит цагт тохируулах шаардлагатай.

Агаар болон хатуу биетийн харьцаа (A/S харьцаа) ба Химийн бодисын тохируулга DAF-ийн үндсэн үзүүлэлтийг сайжруулахад

Системийг сайжруулахад агаар болон хатуу биетийн харьцааны (A/S харьцаа) үүрэг

Агаар болон хатуу биетийн харьцаа нь усанд ууссан агаарын хэмжээг суспензийн хатуу биетийн хэмжээтэй харьцуулан хэмжих бөгөөд DAF системийн үйлчилгээний үр дүнд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. 2023 онд Water Research сэтгүүлд нийтэлсэн шинэ судалгааны дагуу энэ харьцааг хотын бохир ус цэвэрлэх станц, мөн үйлдвэрийн талбарт 1 кг хатуу биетэд ноогдох агаарын хэмжээг 0.01-0.06 кг хооронд байлгах нь бохирдлыг цэвэрлэх үзүүлэлтийг 18%-с 34% хүртэл сайжруулдаг. Гэхдээ харьцааг 0.08-аас дээш нь ихэсгэхэд энерги 22% илүү зарцуулагдах ба ямар ч давуу тал өгдөггүй. Нөгөө талаар харьцаа 0.005-аас доош унахад туяа бүрхэвчийн тогтвортой байдал алдагдаж задрах боломжтой бөгөөд үйл ажиллагааны явцад ингэж болохгүй.

Микро пузырт үүсгэлт болон A/S харьцааг оновчтой үр ашигтай байлгах

Микробуцалгааны хувьд агаар болон хатуу биетийн харьцааг илүү сайн наалдахын тулд ойролцоогоор 30-50 мкм хэмжээтэй байх нь илүү үр дүнтэй байдаг. Бодит талбайн үр дүнг харахад, үйлчлэгчид ойролцоогоор 40 мкм-ийн буцалгаа болон A/S харьцааг 0.04 орчимд байлгах нь цэвэрлэх цэвэр уснаас тосны ойролцоогоор 95%-ийг зайлуулдаг болсон бөгөөд энэ нь ихэнх хэвийн системүүдийн гүйцэтгэх үзүүлэлтээс 15 хувийн цэгээр илүү сайн байдаг. Шинэ суурилуулалтууд одоогоор A/S харьцааны бодит цагийн хяналтын системтэй ирдэг. Эдгээр ухаалаг системүүд урсгалын хурд өдрийн турш өөрчлөгдөх үед ч буцалгааны концентрацийг зөвхөн зохих түвшинд байлгахын тулд сатураци (шинжилгээний даралтыг) ±15 psi хүртэлх хязгаартаар тохируулдаг.

Коагуляци-флокуляцийг сайжруулахын тулд химийн бодисын хэмжээг оновчтой болгох ба полимерийн сонголт

Ууссан агаарын флотацийн үр дүнд ямар полимерийг ашиглаж байгаа нь ихээхэн нөлөө үзүүлдэг. Environmental Science & Technology-ийн судалгаа энэ үзүүлэлтийг баталж, саармагжсан полимерүүд цахилгаан багасгах чадварыг сүүний үйлдвэрийн бохирдсон усыг цэвэрлэх үед эерэг цэнэгтэй полимерүүдтэй харьцуулахад ойролцоогоор 41%-иар бууруулдаг бол эерэг цэнэгтэй хувилбарууд зөвхөн ойролцоогоор 28% бууруулдаг гэж харуулсан. Хамгийн сайн арга бол эхлээд 10-25 миллиграм хүртэлх хэмжээгээр аллюминийг нэмж, дараа нь 0.5-2 миллиграм хүртэлх хэмжээтэй полимерийг нэмэх явдал юм. Энэ хоёр шатлаг процессын тус бүр цэнэгийг саармагжуулахад маш сайн ажилладаг бөгөөд шороо үүсэх хэмжээг бараг 20%-иар бууруулдаг. Орчин үеийн системүүд одоо тунадасны хэмжээг автомат тохируулах үйлдэл хийхийн тулд дотор нь туяа шингээлтийн мэдрэгчидтэй ирдэг. Эдгээр ухаалаг тохируулгууд нь орж ирж буй усны чанар хэвийн бус байх үед ч дунджаар 5 нефелометрийн туяа шингээлтийн нэгжээс доош хадгалж, хорго байдлын шаардлагад нийцүүлэн усыг тод байлгана. Мөн эдгээр бүх сайжруулалтууд зөвхөн орчныг хамгаалахад тусалж байгаа л биш, мөн зардлыг хэмнэдэг бөгөөд ихэнх төвүүдэд үйл ажиллагааны зардлыг 12-18 хувь хооронд бууруулдаг.

Орчин үеийн агааржуулах машины шороо цэвэрлэх, автоматжуулалт болон үзүүлэлтийг хянах

Тасралтгүй хөвмөл бодисыг цэвэрлэхийн тулд автоматжуулсан сийрэгчийн технологи болон конвейерийн нэгдэл

Өнөөгийн хийг шингэнд уусгах агааржуулалтын системүүд эргэх хагас самбай, мөн хувьсах хурдтай сийрэгчидтэй байдаг бөгөөд шороог тасралтгүй хөдөлгөөнтэй байлгана. Тоо мэдээлэл ч гэсэн илүү сайн үр дүн гаргаж байна - автоматаар цэвэрлэх арга нь гар аргаар цэвэрлэхтэй харьцуулахад хуримтлалыг 34%-иас бараг 50%-иар хүртэл бууруулдаг. Сүүлийн үеийн Water Environment Federation-ийн 2023 оны судалгааны датаар конвейерийн хурд ерөнхийдөө минутанд 0.5 метрээс 2 метр хүртэл ажилладаг байна. Эдгээр системүүд ихэвчлэн хоёр шаттай ажиллагаатай байдаг бөгөөд эргэх самбууд дээрх будаа байдлыг шороог, харин доор байрлах шахмажлагчид илүү хүнд биет байдлыг шороог зэрэгцэн цэвэрлэдэг тул хоёр төрлийн бохирдлыг нэг зэрэг арилгадаг.

Өндөр түвшний DAF системд туяа, DO болон бургасны давхаргын зузааныг бодит цагт хэмжих сенсорууд

Сенсорын массив нь тасралтгүй хянах болно шинжлэх бодисын хэмжээ (DO) (±0.2 мг/л нарийвчлал) ба туяатай байдлыг (±2 NTU нарийвчлал) 15–30 секунд тутамд, ийнхүү агаарын оруулалтыг динамик удирдах боломжийг олгоно. Лазерын суурьт бургасны илрүүлэгчид 10–25 см-ийн хооронд шорооны давхаргын гүнийг хадгалж, хатуу хэсгүүдийг урсгахаас сэргийлнэ. 10–25 см , эдгээр системүүд химийн бодисын хэрэглээг 18–22%бодит цагийн бохирлогчийн түвшинд үндэслэсэн, хариу үйлдэлт коагулянт нэмэлтийн тусламжтайгаар бууруулна.

Ирээдүйн үеийн агаарын флотацийн машинд урьдчилан таамаглах засвар, үйлчилгээ болон хиймэл оюуны дээд зэргийн тохируулга

Машин сургалтын загварууд пузырын хэмжээний тархалт, холбоосны мөчлөг гэсэн 20 гаруй үзүүлэлтийг шинжилж, тоноглолын гэмтлийг 72–96 цагийн урьд заримдаж 89% нарийвчлал (Усны Боловсруулалтын Инженерийн Сэтгүүл 2024). Cloud-тэй холбогдсон DAF төхөөрөмжүүд өөрсдөө дараах зүйлсийг тохируулна:

• Агаар болон хатуу биетийн харьцаа (тохируулсан цэгийн ±5%-д байлгана)
• Давталтын урсгалын хурд (хувьсах байдлыг ±7%-иар бууруулна)
• Даралтын трансдьюсерийн түүхийн үзүүлэлтэд үндэслэн урд, ардаас босго угах хугацаа

Энэхүү хиймэл оюун ухааны нэгдэл нь мембраны амьдралыг 12–15%ба энерги хэрэглээг 9–11%тохируулагч процессийн үр дүнтэй байдлаар бууруулна.

Түгээмэл асуултууд

DAF системийн үйлдвэрийн даралт ямар байх ёстой вэ?

DAF системийн үйлдвэрийн даралт нь ихэвчлэн агаар шингээх, пузыр үүсгэх үр дүнтэй байдлыг хангахын тулд 50-70 psi хооронд байх ёстой.

Температур DAF системийн үйл ажиллагаанд хэрхэн нөлөөлөх вэ?

Температур нь усанд агаарын уусах чадвард нөлөөлж, системийн үйл ажиллагаанд нөлөөлдөг. Температур 10-оос 40 хэм хооронд өөрчлөгдөх үед үр дүнтэй нөхцлийг хангахын тулд операторууд сатурацийн даралтыг тохируулах ёстой.

DAF системд агаар-хатуу фазын харьцааны ач холбогдол юу вэ?

Бохирдлыг зайлуулах үзүүлэлтийг сайжруулахад агаар-хатуу фазын харьцаа маш чухал байдаг. Харьцааг нэг кг хатуу бодис дахь агаарын хэмжээг 0.01-0.06 кг хооронд байлгах нь зайлуулах үзүүлэлтийг 18%-иос 34%-иор сайжруулдаг. 0.08-аас дээш хэтэрвэл энерги их хэрэглэдэг боловч ашиг оношгүй байдаг.

DAF системд савын загвар нь бохир ус цэвэрлэх ажиллагаанд яаж нөлөөлдөг вэ?

Савны загвар нь цэвэрлэх үйл явцын үр ашгийг тодорхойлоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэгш өнцөгт савнууд нь хатуу бодисын ачааллын багтаамжийг сайжруулдаг бол дугуй савнууд тосны дусал хуримтлагдах үйл явцыг сайжруулдаг бөгөөд тодорхой үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд илүү тохиромжтой байдаг.

DAF-ийн коагуляци-флокуляцид хамгийн үр дүнтэй полимерийн төрлүүд аль нь вэ?

Анион полимерүүд нь хурдасгагч-тунадасжилтын үед DAF системд химийн хүчилтөрөгчийн хэрэгцээг бууруулахад катион боломжуудаас илүү үр дүнтэй байдаг бөгөөд сүүний үйлдвэрийн бохир усыг цэвэрлэхэд тусгайлан тохиромжтой.