Wat zijn veelvoorkomende problemen in opgeloste-lucht-flotatie-eenheden en hoe lost u ze op?

Wanneer wit water helder wordt en de belletjes verdwijnen

Een DAF-installatie werkt omdat het afvalwater in de contactzone eruitziet als een glas melk. Die melkachtige verschijning is een wolk van microbelletjes, en zodra die verdwijnt, stort de scheidingsprestatie in. Operators merken vaak op dat de drijflaag dunner wordt, de troebelheid van het afvloeiwater stijgt en de drukmeter van de verzadiger nog steeds een normale waarde aangeeft. Het probleem bevindt zich bijna altijd in de luchttoevoerkring, niet in de drukvat zelf. De eerste controle is de witwaterpijp, met name de mondstuk of naaldklep die de onder druk staande stroming vrijgeeft in de contactkamer. In de loop van de tijd vormen deze openingen een aanslag van calciumcarbonaat of raken ze verstopt met vuil. Een onderhoudsmanager van een pluimveeslachterij omschreef eens hoe hij een volledige ploeg had doorgebracht met het zoeken naar de oorzaak van een hoog gehalte aan olie en vet in het afvloeiwater, totdat hij ontdekte dat een aanslag van twee millimeter op de binnenzijde van het witwatermondstuk de belwolk had verminderd tot een fractie van de ontworpen stroom. De oplossing is eenvoudig: geplande reiniging van de witwatermondstukken met een zwakke zoplossing en installatie van een eenvoudige stroomindicator stroomafwaarts van de drukontlastingsklep, zodat operators meteen kunnen zien of de witwaterstroom gezond is. Volgens het ‘Manual of Practice No. 8’ van de Water Environment Federation is het handhaven van een stabiele witwaterstroom het belangrijkste operationele controlepunt voor elke DAF-installatie.

De drijvende slibdeklaag die weigert te verdikken

Een goed geconditioneerde DAF-slibdeklaag moet eruitzien als dikke geslagen room en zijn vorm behouden wanneer de schuimafschuiver hem in de bak duwt. Wanneer de deklaag dun, waterig is en terugstroomt naar de tank in plaats van zich te verzamelen, is de chemische voorbehandeling meestal verstoord. De meest voorkomende oorzaak is een te lage dosis coagulans, waardoor colloïden niet worden gedestabiliseerd en zich niet aan de belletjes kunnen hechten. Maar een te hoge dosis kan even schadelijk zijn: overmatig polymeer kan een kleverige, zware vlok vormen die zinkt in plaats van drijft. Een milieu-ingenieur die werkte met zuivelafvalwater op een DAF-installatie constateerde dat de dikte van de deklaag verdubbelde toen het team overschakelde van één hoge dosis ijzer(III)chloride aan de leidinginvoer naar een gesplitste injectiestrategie, waarbij de helft van de dosis vóór een statische mengbuis en de andere helft direct in de vlokkingsbuis werd toegevoegd. Deze wijziging maakte het mogelijk dat eerst ‘pin floc’ ontstond, die vervolgens kon groeien tot grotere, drijvende aggregaten. De kolfproef blijft het meest praktische hulpmiddel om de chemie af te stemmen. Een kwartier durende laboratoriumtest met een monster van het daadwerkelijke influent bespaart uren gissen op de installatie. Bronnen zoals de American Water Works Association benadrukken dat de kolfproef herhaald moet worden zodra de productielijn van product verandert, omdat zelfs een overschakeling van volle melk naar magere melk de ladingsbehoefte van het afvalwater kan veranderen.

Problemen met het schuimverwijdersysteem en ongelijkmatige slibverwijdering

Een DAF-schakelaar die een gebogen schakel over de tank sleept of halverwege zijn cyclus stopt, verandert een scheidingsapparaat in een pomp voor het hercirculeren van vaste stoffen. De mechanische eisen die aan een schakelaar worden gesteld, zijn niet onbelangrijk. Hij werkt in een vochtige, soms corrosieve ruimte boven de vloeistof, en de ketting, tandwielen en lagers moeten bestand zijn tegen continue belasting. Onregelmatig verwijderen van slib creëert dode zones waarin vaste stoffen zich ophopen, anaeroob worden en opgeloste gassen vrijgeven die de drijflaag verstoren. Een onderhoudsleider van een chemisch bedrijf vertelde dat zij de stilstandtijd door problemen met de schakelaar verminderden door over te stappen van een met vet gesmeerde bussenketting naar een zelfsmerende technische kunststofketting, speciaal ontworpen voor afvalwatertoepassingen. Deze verbetering maakte het mogelijk om de smeringsintervallen te verlengen en bijna alle ongeplande stilstanden door een vastgelopen kettingschakel te elimineren. Routine-inspectie moet onder andere de uitlijning van de schakels en de staat van de slijtagestrips omvatten. Als de schakels aan één kant te hard tegen de wand van de drijftank schuren, kan de wand mettertijd dunner worden, wat leidt tot lekkages die duur zijn om te repareren. Het belangrijkste is om de schakelaar te beschouwen als een kritiek roterend onderdeel, niet als een nagedachte toevoeging, en om een reservekit met kettingschakels op voorraad te houden.

Chemische doseringsafwijking en het effect daarvan op de kwaliteit van het afvalwater

Doseerpompen drijven niet opzettelijk af. Ze drijven af omdat zuigfilters verstopt raken, peristaltische slangen vermoeid raken en operators soms de snelheid verhogen om een probleem te compenseren dat eigenlijk hydraulisch is, niet chemisch. Wanneer het effluent van een DAF-unit plotseling een hogere belasting aan zwevende stoffen bevat, is de eerste plek om naar te kijken de dagtank voor chemicaliën. Een voedingsmiddelenverwerker die frituurvetafvalwater behandelde, ontdekte dat hun flocculantepomp het hele weekend lucht had aangezogen via een gebarsten zuigleiding. De polymere doseerhoeveelheid was effectief nul, en de DAF functioneerde als een eenvoudige vetvang. Het installeren van een stromingsverificatiesensor op de polymereleiding en een laag-niveaualarm op de dagtank voorkwam herhaling. Stroomgestuurde dosering is een andere tool die zich snel terugbetaalt. Door de chemische doseersnelheid te koppelen aan het signaal van de instromende-stroommeter past het systeem zich automatisch aan wanneer de productie stijgt of daalt, waardoor de doseerverhouding constant blijft zonder ingrijpen van de operator. Dit niveau van automatisering verandert de DAF van een machine die constant toezicht vereist in een machine die voorspelbaar draait over alle ploegen heen.

Verlies aan saturatorefficiëntie en stijgende lucht-tot-vastestofverhouding

De verzadiger is het hart van de DAF, en zijn taak is om lucht op te lossen in een recirculatiestroom van schoon water onder druk. Wanneer het rendement van de verzadiger daalt, krimpt de belwolk, neemt de lucht-naar-vastestofverhouding af en verliest de unit zijn hefkracht. De meest voorkomende oorzaak van verminderd rendement is een vervuilde gevulde bedstof of intern medium. IJzerdeposito’s, biologische slijm en aanslag bedekken het oppervlak van het medium en verminderen het contactoppervlak waar luchtoplossing plaatsvindt. Een procesingenieur bij een olie-refinaderijafvalwaterinstallatie beschreef hoe zij het rendement van de verzadiger herstelden door de vat te isoleren en gedurende vier uur een reinigingsoplossing van sulfamzuur door het gevulde bed te circuleren. De opgeloste zuurstofconcentratie in de witwaterstroom steeg weer tot bijna verzadigingsniveau, en de DAF herstelde onmiddellijk zijn ontwerpverwijderingsgraad. Naast periodieke reiniging dient het rendement van de verzadiger te worden gecontroleerd door de verzadigingsdruk te vergelijken met het niveau van opgeloste zuurstof in de witwaterstroom. Indien de druk hoog is maar de opgeloste zuurstof laag, is het medium van de verzadiger vervuild. Indien beide waarden laag zijn, kan de luchtcompressor of de niveauregeling binnen het vat de oorzaak zijn. Een goed functionerende verzadiger levert een witwaterstroom die consistent boven de tachtig procent van het verzadigingsniveau blijft.

Hoe EVU betrouwbaarheid ontwerpt in elk DAF-systeem

De meeste van de hierboven beschreven problemen zijn lang voordat ze zich op locatie voordoen, te voorkomen. Ze worden voorkomen door de manier waarop de DAF-unit is ontworpen, gebouwd en ondersteund. EVU heeft zijn technische middelen gericht op dissolved air flotation-technologie, en die focus komt duidelijk tot stand in de details. De saturatoren zijn uitgerust met conservatieve belastingsniveaus en zijn voorzien van toegankelijke reinigingsopeningen, zodat operators het filtermedium kunnen onderhouden zonder de gehele reactor te hoeven demonteren. De witwaterkringloop omvat standaard stromingsmeters en monsterkleppen, waardoor het operationele team inzicht heeft in de meest kritieke procesparameter. De aandrijvingen van de oppervlakteschommelaars zijn vervaardigd uit corrosiebestendige materialen en zijn gecombineerd met eenvoudige mechanische overbelastingsbeveiliging. Buiten de hardware is de productieorganisatie van EVU ingericht om gestandaardiseerde DAF-units binnen voorspelbare levertijden te leveren, terwijl tegelijkertijd aangepaste configuraties mogelijk zijn voor ongebruikelijke afvalwaterchemieën. Voor bedrijfsleiders die al te vaak in het weekend moesten ingrijpen bij een slecht gebouwde DAF, betekent samenwerken met een fabrikant die elk spuitmondje, elke lasnaad en elke regelkring beschouwt als een langdurige betrouwbaarheidsverplichting, dat het afvalwatertreatmentsysteem verandert van een bron van hoofdpijn in een stabiel, voorspelbaar onderdeel van de bedrijfsvoering.