Яагаад Ууссан Агаарын Флотаци (DAF) нь Үйлдвэрийн Бохирдсон Усыг Цэвэрлэхэд Илүү Давуу Талтай Сонголт болдог вэ

Хэрхэн ууссан Гадаргуугийн амтанд хамгийн сайн машин : Механизм ба Үндсэн Зарчимууд

Бохирдлыг зайлуулах үед жижиг пузырын наалдах үзэгдлийн шинжлэх ухаан

Ууссан агаарын флотаци, эсвэл DAF систем нь 50-80 мкм хэмжээтэй жижиг агаарын пузыруудыг ашиглан бохирдсон уснаас жимс, тос, наалуурыг ялгаж авдаг. Даралтанд орсон усыг агаараар дүүргэж, дараа нь эмчилгээний саванд хурдан чөлөөлөх үед бүхний таних цайвар цагаан өнгөтэй туяат ус үүсдэг. Жижиг пузырууд усны баганы дагуу дээш хөвж, явцадаа бохирлогчидтой наалддаг. Энэ нь бохирдлын материал уснаас илүү хөнгөн болохыг бий болгоод, дээр талд нь хураагдах ба ажиллагсад түүнийг зуурч, хаях боломжтой болгодог. Энэ бүх процесс нь ихээхэн энерги зарцуулах шаардлагагүйгээр үйлдвэрийн бохирдсон усыг цэвэрлэхэд сайн ажилладаг.

Энэ процессыг сайжруулахын тулд жижиг хэсгүүдийг илүү том (100 мкм-с их) флоккууд болгон нэгтгэхийн тулд туйлшруулагч, флоккулянт бодисуудыг ихэвчлэн нэмдэг. Оновчтой нөхцөлд DAF нь нийт хатуу хэсгүүдийг (TSS) 90–95% хүртэл зайлуулдаг бөгөөд үйлдвэрийн бохирдсон ус цэвэрлэхэд маш үр дүнтэй арга болдог.

Агаарын флотацийн машинийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон тэдгээрийн үүрэг

Типичный DAF систем нь гурван үндсэн дэд системээс бүрдэнэ:

1. Коагуляци/флоккуляцийн камер : Коллоидыг тогтворгүй болгох, флокк үүсэхийг дэмжихийн тулд усан цэвэрлэх бодисыг ашиглан бохир усыг цэвэрлэнэ
2. Давхаргасан цор : Циклд оруулсан гарах усанд 30–90 psig даралтанд агаарыг уусгадаг
3. Салгах сав : Хийн бөмбөлөг ба хэсгийн хоорондын урвалын бүс болон эгнээний тусламжтайгаар түрхэгч шороог авчлах тунгаах бүсийг нийлүүлдэг

Гадаргуугийн скеймерүүд нь хөвсөн материалуудыг тасралтгүйгээр авдаг бөгөөд сайжруулсан загварууд нь салгалтын үр дүнтэй байдлыг 15–20%-иар нэмэгдүүлэхийн тулд налуу хавтан суулгууртой байдаг.

Даралт, Байлдах Хугацаа, Бөмбөлөг Үүсгэхийг Оновчтой Ашиглах

DAF-ийн үр ашгийг хамгийн их байлгах нь гурван чухал параметрийг тэнцвэртэй ашиглахаас хамаарна:

• Даралт : 40–60 psig даралтанд ажиллах нь илүү их энергийн хэрэгцээгүйгээр бөмбөлгийн нягтыг оновчтой болгодог
• Барьж байх хугацаа : 15–30 минут нь бөмбөлгүүд болон жижиг хэсгүүдийн хооронд бүрэн харилцан үйлчлэлд орох хугацааг хангана
• Бөмбөлгийн хэмжээний тархалт : Савхны загварын тусламжтайгаар 70–100 µm хооронд бөмбөлгийг хадгалах нь наалдах үйл явцыг сайжруулдаг

Орчин үеийн системүүд нь химийн бодисын хэмжээг ±2% нарийвчлалтай тохируулах, урсгалын хурдыг зохицуулах зорилгоор автомжуулсан удирдлагыг ашигладаг бөгөөд хувьсах бохир усны ачаалал дор ч гэсэн тогтвортой ажиллагааг хангана

Дээд эрчимтэй цэвэрлэлтийн үр дүнтэй: Туннадасжсан бодис (TSS), BOD, COD болон тосны бүрхэвчийг зайлуулах DAF-ийн гүйцэтгэл

Өндөр хурдны тусгаарлалт: туннадасжсан хатуу бодис, тос, өөх, будаа

DAF системүүд нь эмх замбараагүй хатуу биет (TSS) болон тос, өөх, наалдамхай бодис (FOG) гэж нэрлэдэг цочромтгой гидрофоб бохирдуулагчдыг зайлуулахад маш сайн ажилладаг. Энэхүү технологийн үйл явц нь микробулингарын наалдах механизмаар явагддаг бөгөөд индустрийн нөхцөлд Агаарын флотацийн машинууд TSS-ийн ойролцоогоор 90%-ийг зайлуулах, FOG-ийн түвшинг 85% хүртэл бууруулах боломжийг олгодог. Энэ арга барилаас ялгарах зүйл бол түүний хурдан ажиллах чанар юм. Ихэнх DAF суурилуулалтанд усаар 20 минутаас бага хугацаа шаардагддаг тул традицийн туннажин суултах арга замаас ойролцоогоор тав дахин хурдан байдаг. Энэ хурдны давуу тал нь байгууламжууд жижиг хэмжээтэй төхөөрөмж суурилуулах боломжийг олгоно, иймд томоохон хэмжээний бохир усыг үр дүнтэйгээр боловсруулж чаддаг бөгөөд ажиллагааны чанар доройтохгүй.

Коагуляци, флокуляци болон химийн бодисын тунгийн стратегиудыг ашиглан үр ашгийг сайжруулах

Коагуляци болон флокуляцийг нэгтгэх нь DAF-ийн үйл ажиллагааг ихээр сайжруулдаг. Зохистой полимерийн хэмжээ нь бөөрөнхийн цахилгаан потенциалыг 40–60 мВ-иар бууруулж, флок ургах, хийн пузырт наалдах үйлийг дэмждэг. Анионлог полимертэй хамт төмрийн хлорид ашигладаг төвүүд нь зөвхөн DAF-аар ажиллуулахтай харьцуулахад ХБХ-ийг 15–30% илүү бууруулсан байдаг тул химийн оновчлолын ач холбогдолыг харуулж байна.

DAF ашиглан цаасны үйлдвэрийн бохирдлын 95% TSS-ийг бууруулах жишээ

Солбицол: Автомжуулсан химийн шингэн нэмэх системтэй DAF суурилуулснаар Север Америкийн цаасны үйлдвэр урьдчилсан цэвэрлэлийн зардлаа 18%-иар бууруулсан. Энэ систем нь орох усны НБХ-ийг 1,200 мг/л-ээс 60 мг/л хүртэл бууруулж, 95% бууралттай болсон ба зэрэгцээ нь шороонд гарах хэмжээг 35%-иар багасгасан. Энэхүү жишээ нь DAF-ийн цэвэрлэлтийн үр дүнтэй байдал, х waste-ийг багасгах хоёр давуу талыг онцлон харуулж байна.

Гол салбарт DAF системийн өргөн хэрэглээ

Хоол, ундо, нефть болон хий, эдлэл үйлдвэрлэлд DAF

DAF системүүд нь олон төрлийн үйлдвэрийн нөхцөлд бохир усыг цэвэрлэх хэцүү асуудлуудыг шийдвэрлэдэг. Хоол боловсруулах салбар нь тогтвортой туухай, тос, өөх болон FOG-ийг зайлуулахад эдгээрийг итгэж байдаг бөгөөд Усан Бохирдлыг Цэвэрлэх Судлалын Сэтгүүлд гарсан саяхны судалгаагаар үзүүлэлт нь ойролцоогоор 95% үр дүнтэй байв. Харин нефтийн цэвэрлэх үйлдвэрт эдгээр системүүд нь нарийн тосон хольцуудыг задлахад тусалдаг. Текстиль үйлдвэрүүд энэ системийг өөрсдийн будагны цехийн хаягдал уснаас ягаан будаг, суурь материалууд зэрэг олон төрлийн хатуу жижиг хэсгүүдийг зайлуулахад чухал ач холбогдолтой гэж үздэг. Энэ нь экологийн хяналтын дагуу хуулийн дагуу заалтуудад нийцүүлэхэд тусалдаг бөгөөд стандартууд нэмэгдэж, хатуурах тусам илүү чухал болох болно.

Масштаблах, холын байршилд суурилуулах зориулалттай модуль ба контейнерлагдсан агааржуулах машин шийдлүүд

Урьдчилан боловсруулсан, гулсах талбайтай DAF системүүд нь хэвийн системүүдтэй харьцуулахад суурилуулах ажлыг 40–60% хурдасгадаг. Контейнерт шийдэл нь эгзэгт платформ зэрэг холын бүс нутагт хурдан суурилуулах боломжийг олгох бөгөөд модуль бүтэц нь үйл ажиллагааг саатуулалгүйгээр чадавхийг шат дараалан нэмэгдүүлэх боломжийг хангана.

Туршилтын тохиолдол: Давстай усны хаягдлыг цэвэрлэх аварга том агуулах дахь DAF технологийг ашигласан

Органик бодисын ачаалалтай, өдөрт ойролцоогоор 500 куб метр хэтлэгдэл ус гаргадаг нэгэн дэхийнхаа үйлдвэрт шинэлэг Давилгаан дахь Агаарын Флотаци (DAF) системийг амжилттай нэвтрүүлсэн. Химийн нэмэлт бодисыг нарийвчлан тохируулах, урсгалын хурдны тохиргоог хийснээр энэхүү систем химийн хүчилтөрөгчийн хэрэгцээг бараг 90 хувийн бууруулж, шороонд гарах хэтлэгдлийн хэмжээг гайхамшигтайгаар 85%-иар багасгасан. Эдгээр сайжруулалтууд нь хэтлэгдэл ус цэвэрлэх зардлаас жилд ойролцоогоор 120 мянган ам.доллар хэмнэснээр байгууллагын эзэнд шууд хэмнэлт болсон. Энд бидний харж буй зүйл бол инженерийн амжилтын талаарх ердийн түүх биш, харин орчин үеийн DAF технологи нь экологийн стандартыг буруутгахгүйгээр ашгийнхаа хэмжээг сайжруулахыг хичээж буй бизнесүүдэд хэрхэн томоохон давуу тал олгох боломжтойг харуулах баталгаа юм.

Өөр сонголтуудтай харьцуулах давуу тал: DAF, Седиментаци, DGF болон Мембраны Шүүлтүүр

Хэт тэжээлийн усыг цэвэрлэх хувьд, шингэнт агааржуулалт эсвэл DAF нь илүү хурдан, бага зай эзлэх, өөр өөр нөхцөл байдалд илүү сайн зохицох чадварынхаа хувьд уламжлалт аргаас ялгардаг. Энэ систем нь усаас хатуу биетийг салгахын тулд жижиг агаарын пузыруудыг ашигладаг бөгөөд эдгээр жижиг хэсгүүдийг ердийн туннажин буух савнуудтай харьцуулахад хоёр, гурван дахин хурдан авч болно. Түүнчлэн, байгууллагуудад хуучин системүүд шаарддагтай харьцуулахад зөвхөн ойролцоогоор 40 хувийн шалны талбай шаардагдана. Өөр нэг сонголт болох шингээсэн хийн эмхийлэл (DGF) -ийг авч үзвэл, ажиллахын тулд аль арга хичнээн даралт шаарддаг вэ гэдэгт том ялгаа байдаг. Харин DGF нь 80-100 psi хоорондох даралтанд ажилладаг бол DAF нь зөвхөн 45-60 psi-д ажилладаг. 2023 онд Усны орчин үеийн холбооны хэвлэсэн судалгаагаар энэ даралтын зөрүү нь цахилгааны хэрэглээг 25-30 хувь хүртэл бууруулдаг. Цахилгааны нэхэмжлэхийг хянах хотын цэвэрлэх станцын ажилтануудад энэ нь хугацаа өнгөрөх тусмаа их нөлөө үзүүлдэг.

DAF нь яагаад уламжлалт тунгахуур болон бусад хөвөх арга замаас илүү сайн ажилдаг вэ

DAF нь ихэнх тунгахуурын 50 мкм-ийн заагаас хамаагүй бага, 10 мкм хүртэлх жижиг хэсгийг арилгаж чаддаг. Хийн бөмбөлөг холбогдох механизм нь элс, шорооны 90–95%-ийг зайлуулдаг бөгөөд энэ нь тунгах аргын ердийн 60–75%-аас хамаагүй илүү. Иймээс DAF нь жижиг эсвэл хөвөх чанартай бодистой хүнд усан цэвэрлэх шаардлагатай тохиолдолд тун үр дүнтэй ажилладаг.

Мембраны шүүлт, тунгах аргатай харьцуулсан өртөг, зай, үр ашгийн харьцуулалт

Мембраны шүүлтөөр илүү цэвэр ус гарган авдаг ч DAF нь өртгийн хувьд илүү давуу талтай: гэмтэх нь бага, мембраныг түгээмэл солих шаардлагагүй тул барьж байгуулах зардал 60%, үйлчилгээний зардал 35% бага байдаг. Ердийн Агаарын Хөвүүлэх Төхөөрөмж нь ижил чадал бүхий тунгах бассейнаас 70% бага зай эзэлдэг тул орон зай багатай объектуудад дахин байршуулахад хялбар болгодог.

Зүй тогтол: Ус дахин ашиглах, шингэн хаягдлыг бүрэн зогсоох зорилгоор DAF ба Ерөнхий Шүүлтийг хослуулсан холимог систем

Одоогийн дэд бүтэц нь DAF-г ультрафильтрацийн мембрануудтай хослуулан ашиглахад 99%-иас дээш хортой бодисыг шүүж, мембраны бохирдлыг урьдчилан сэргийлдэг. Эдгээр хосолсон системүүд нь дахин ашиглах зориулалтаар цэвэрлэсэн усны 85–90%-ийг нөхөн авдаг бөгөөд шингэн хаягдалгүй байх инициативийг дэмждэг ба Калифорниа штатын давсарсан усны Титл 22 стандарт шиг хатуу зохицуулалтыг хангана.

Орчин үеийн DAF төхөөрөмжийн шилжилтийн загвар, өртөгийн үр ашиг, орчны давуу тал

Агааржуулах машиний бага эзлэх талбай: Хотын болон шинэчлэлийн суурилуулалт

Онөөдрийн DAF нэгжүүд хуучин аргаар хийгдсэн тунадасжуулагчидтай харьцулахад ойролцоогоор талын зай эзлэх болно. Өдөрт ойролцоогоор 500 куб метр боловсруулах системүүд жинхэндээ зөвхөн 15-25 квадрат метр давхаргын талбай шаарддаг. Бага хэмжээтэй суурилуулга нь ийм системүүдийг шууд хотын дунд хэсэгт суурилуулах, эсвэл одоо байгаа байгууламжууд дээр газар нутгийг задлахгүйгээр нэмж суурилуулах боломжийг олгодог. Жишээ нь Барселон хот өнгөрсөн жил томоохон шинэчлэлтийг хийж, байршуулалтын бетон боовны дотор модульлагдсан DAF нэгжүүдийг суурилуулснаар инженерийн зардлын 34 хувийг хэмнэсэн. Энэ нь хотын цэгээн дэх зайны хязгаарлалтыг харахад логик санагддаг.

Засвар үйлчилгээний бага шаардлага, шорооны бага хэмжээ, энерги хэмнэлтээр нийт амьдралын мөчлөгийн үеийн зардлыг хэмнэх

DAF системүүд нь тунадасжуулалтаас (Water Environment Federation 2023) 18–27% -иар буурч үйлчилгээний зардлыг бууруулдаг. Энэ нь дараах зүйлсээс шалтгаалдаг:

• шорооны хэмжээ 56%-иар багасах илүү өндөр хатуу биетийн концентрацаас (6–8% vs. 2–3%)
• 30%-ийн энергийн хадгаламж үр дүнтэй пузыр үүсгэхэд (0.3–0.5 кВтц/м³)
• Механик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн амьдарлын хугацаа хоёр дахин уртсах агрессив элэгдлийг бууруулсантай холбоотой

Эдгээр үр дүн нь урт хугацааны хэмнэлт болон амьдарлын мөчлөгийн орчин үеийн нөлөөг багасгадаг.

Тэвчээрт байдалд зориулсан зорилгоор: Усны давхар ашиглалт, Орчны хамгааллын дүрэм журмын шаардлагад нийцэх

DAF технологи нь хооллох бүтээгдэхүүний үйлдвэрүүдэд нийт уснаас ойролцоогоор 75-85 хувийг нь сэргээн авах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр түүнийг жижиглэгч систем эсвэл хөргөлтийн процессийн зэрэг зүйлсэд давтан ашиглах боломжтой. Энэ нь нэг байршлын хувьд жилд дунджаар шинэ усны хэрэглээг 2.8 сая литрээр бууруулдаг гэсэн үг юм. DAF системийг нэвтрүүлсэн Европын Холбооны ихэнх үйлдвэрлэлийн газрууд нь биохимийн хүчилтөрөгчийн хэрэгцээ (BOD) 10 мг/л-ээс бага, нийт байгаа бодисын хэмжээ (TSS) 15 мг/л-ээс доош байх шаардлагыг тусгасан ЕХ-ийн 2020/741 чиглэлийн хатуу шаардлагад нийцдэг. Сонирхолтой нь олон тохиолдолд гуравдагч эмчилгээний ямар ч нэмэлт арга хэрэгслүүдгүйгээр л эдгээр зорилтуудад хүрч чаддаг тул DAF нь зохих дүрэм журмын хүрээнд бизнес явуулахад тустай хэрэгсэл болдог.

Түгээмэл асуулт

• Ууссан агаарын савлан тусгаарлах (DAF) гэж юу вэ? DAF нь жижиг агаарын бөмбөлгүүдийг ашиглан орчны бохирдлыг цэвэрлэх усны эмчилгээний процесс юм.
• DAF системүүд хог усыг цэвэрлэх процессыг хэрхэн үр дүнтэй болгодог вэ? DAF системүүд даралтын зохицуулга, байлт үргэлжлэх хугацааг удирдах, бөмбөлгүүдийн хэмжээг тараах замаар эмчилгээг үр дүнтэй болгодог.
• Ямар салбарууд DAF системээс ашиг тустай авах вэ? Хоол, ундаа, нефть ба хий, эдлэл үйлдвэрлэл зэрэг салбарууд DAF системээс ашиг тустай авдаг.
• Тунадасжуулалт, мембран шүүлтүүртэй харьцуулахад DAF-ийн давуу талууд юу вэ? DAF нь илүү хурдан боловсруулалт, бага энерги зарцуулалт, бага зай эзлэх, хамгийн их хэмжээний зардал хэмнэлттэй.