Waarom de integratie van DAF met andere behandelingsprocessen de kwaliteit van afvalwater verbetert

DAF als eerste verdedigingslinie voor downstreamprocessen

Elke afvalwaterzuiveringsinstallatie die industrieel afvalwater verwerkt, heeft ergens een knelpunt. In voedings-, chemische- en olieverwerkende installaties is dat knelpunt vaak de eerste unitoperation die de ruwe stroom ontvangt. Wanneer opgeloste-lucht-flotatie (DAF) aan het begin van de zuiveringsketen staat, verwijdert deze de vetten, oliën, vetachtige stoffen en fijne zwevende stoffen die anders biologische reactoren zouden bedekken, filtermedia zouden verstopten en downstream-apparatuur zouden dwingen vroegtijdig te falen. Een ingenieur van een slachtafvalverwerkende installatie omschreef eens hoe het actief-slammebassin stroomafwaarts van hun DAF-unit elke keer een schuimende brij werd wanneer de slachtlijn een partij vette dieren verwerkte. Nadat de DAF was afgesteld om meer dan negentig procent van het inkomende vet te verwijderen, hield het schuimen op en draaiden de luchtblazers voor beluchting voor het eerst in jaren met een constante belasting. De richtlijnen van de Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA) voor afvalwater uit de vlees- en pluimveesector erkennen dat het verwijderen van zware vaste stoffen en oliebelasting vóór biologische zuivering niet alleen goede praktijk is, maar essentieel voor stabiele werking. Door als schokdemper te fungeren, stelt DAF de downstream-processen in staat zich te concentreren op wat zij het beste doen: het afbreken van opgeloste verontreinigingen en het polijsten van het water, in plaats van een strijd te leveren tegen vaste stoffen waarvoor zij nooit zijn ontworpen.

Een evenwichtig biologisch behandelings-ecosysteem creëren

Biologische behandelingsystemen zijn levende ecosystemen, en net als elk ecosysteem hebben ze een voorspelbare voedselbron nodig. Een actief slibbekken dat een plotselinge hoeveelheid geëmulgeerde olie of een plotselinge stijging van zwevende stoffen ontvangt, reageert met filamentaire opzwelling, zuurstofcrashes en verlies van nitrificatie. Een DAF-eenheid tussen de equalisatietank en het beluchtingsbekken levert een geclarificeerd effluent met consistente eigenschappen. Een zuivelbedrijf in Midden-Amerika dat gecondenseerde melk verwerkt, ontdekte dat de installatie van een DAF-eenheid om boterolie te verwijderen vóór hun sequentiële batchreactor ervoor zorgde dat het opgeloste zuurstofprofiel niet langer wild schommelde en dat de SVI (sludge volume index) daalde van meer dan honderdtachtig naar minder dan tachtig. Het resulterende biomassa was dichter, bezonk sneller en vereiste aanzienlijk minder polymeer in de secundaire bezinktank. Publicaties van de Water Environment Federation benadrukken dat een constante organische belastingsgraad een van de sterkste voorspellers is van stabiliteit bij biologische behandeling. DAF zorgt voor die consistentie door het drijvende fractie te verwijderen, wat met uitsluitend zwaartekrachtbezinking niet kan worden gevangen.

Bescherming van membraansystemen en mogelijk maken van betrouwbare waterhergebruik

Membranbio-reaktoren, ultrafiltratie en omgekeerde osmose-systemen zijn algemeen geworden in de industriële afvalwaterzuivering naarmate de lozingsgrenzen strenger worden en waterhergebruik een zakelijke prioriteit vormt. Deze membranen zijn duur en zeer gevoelig voor vervuiling door oliën, vetten en colloïdale vaststoffen. Een DAF-eenheid die effluent levert met minder dan twintig milligram per liter totaal opgeloste vaste stoffen kan het interval tussen chemische membranreinigingen met een factor twee of drie verlengen. Een engineeringteam op een petrochemisch complex meldde dat, nadat zij een DAF-eenheid hadden ingevoegd tussen hun olie-waterafscheider en hun UF-membranen, de stijging van de transmembrandrauk aanzienlijk vertraagde en het gebruik van reinigingschemicaliën met meer dan veertig procent daalde. Dit vertaalde zich in minder productiestoringen en een langere membranlevensduur, wat de economie van hun hergebruiksproject veranderde. De richtlijnen voor microfiltratie en ultrafiltratie van de American Water Works Association bevelen specifiek aan dat voorbehandeling van membraansystemen gericht moet zijn op verwijdering van dezelfde fijne deeltjes en oliën die DAF is ontworpen om af te vangen. Wanneer DAF wordt geïntegreerd als voorbehandelingsstap voor membranen, wordt de gehele hergebruikscyclus voorspelbaarder en minder onderhoudsintensief.

Chemische synergieën die de bedrijfskosten over de gehele installatie verlagen

Een behandelingsketen moet meer zijn dan de som van haar onderdelen, en het integreren van DAF met downstreamprocessen creëert mogelijkheden voor chemische synergie. In sommige metaalverwerkende en chemische fabrieken kunnen de ijzer- of aluminiumzouten die als coagulanten in de DAF-unit worden gebruikt, overdragen naar de volgende stap en fungeren als een conditioneeragent bij het droogpersen van slib, waardoor de totale polymerevraag vermindert. Een voedingsmiddelenverwerker die een DAF voor een opgeloste-lucht-drijfverdikker voor geactiveerd afvalslib gebruikte, ontdekte dat door de polymere-dosis te verdelen, dezelfde chemische stof in beide units kon worden toegepast, wat de jaarlijkse polymerekosten met ongeveer vijftien procent verlaagde. Andere installaties herwinnen het drijfmateriaal uit de DAF en mengen het met primaire slib om de ontwaterbaarheid van het mengsel te verbeteren, waardoor de verwijderingskosten dalen. De sleutel tot het ontsluiten van deze synergieën is procesintegratie. Wanneer de DAF correct wordt gedimensioneerd en gepositioneerd binnen de behandelingsketen, ondersteunt de chemie van één stap de volgende, in plaats van daartegen te werken.

Absorberen van schokbelastingen met een meerlaagse benadering

Industriële productie is rommelig. Een overloop van een tank, een partijafvoer of een reinigingscyclus kan binnen korte tijd een golf sterk geconcentreerd afvalwater door de afvoer leiden, sneller dan één enkel behandelingsapparaat aankan. Een meerlaagse behandelingsketen waarbij DAF (Dissolved Air Flotation) vooraan staat, kan deze schokken opvangen, omdat de chemische voorbehandeling en het flotatieproces snel kunnen worden aangepast. Als de aanvoerbelasting plotseling verdubbelt, verhoogt de operator of het automatische regelsysteem de coagulantdosering en de recirculatieverhouding, waardoor de DAF-eenheid blijft functioneren met acceptabel effluent. Dit geeft de downstream-biologische of membraantrappen de tijd om zich aan te passen, zonder overbelast te raken. Een chemisch bedrijf dat geëmulsioneerde polymeren produceert, beschreef een incident waarbij een tankreiniging een piekbelasting van kleverige, hoog-COD-afvalwater naar de zuiveringsinstallatie stuurde. De DAF-eenheid ving het grootste deel van de polymersolides op, en de downstream-biofilmreactor op beweegbare drager merkte het incident nauwelijks op. De alternatieve situatie — een directe belasting van het biofilmmedium — zou wekenlange hersteltijd hebben vereist. Het concept van meerlaagse afvalwaterbehandeling wordt gesteund door de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) in haar richtlijnen voor hergebruik van afvalwater, en DAF fungeert daarbij als een robuuste eerste barrière in die keten.

Hoe EVU-ingenieurs DAF-systemen integreerden voor langdurige prestaties

Het succes van een geïntegreerde behandelingsketen hangt niet alleen af van de keuze van de technologie, maar ook van hoe goed elk onderdeel is ontworpen om naadloos samen te werken met de andere onderdelen. EVU heeft zijn reputatie opgebouwd door ontwerpen van opgeloste-lucht-flotatie-systemen (DAF-systemen) die naadloos passen in bredere afvalwaterzuiveringsprocessen. Elke DAF-unit wordt afgestemd op de specifieke verontreinigingsbelasting uit het stroomopwaartse proces en op de vereisten van de stroomafwaartse apparatuur, of dat nu een sequentiële-batch-reactor (SBR), een membraansysteem of een lozing naar de gemeentelijke riolering is. Het bedrijf gebruikt corrosiebestendige materialen en gestandaardiseerde saturatorontwerpen die een consistente kwaliteit van witwater garanderen; bovendien bevatten de besturingspanelen de benodigde ingangs- en uitgangssignalen om te integreren in een fabrieksbreed SCADA-netwerk. De productieactiviteiten van EVU zijn ingericht om geïntegreerde DAF-oplossingen binnen voorspelbare levertijden te leveren, en de technische ondersteuning blijft doorgaan tijdens de inbedrijfstelling en daarna. Voor installatiebeheerders die willen dat hun volledige zuiveringslijn functioneert als één betrouwbaar systeem, maakt het verschil of ze samenwerken met een fabrikant die zowel de DAF-unit als het daaromheen liggende ecosysteem begrijpt: het verschil tussen een verzameling losse apparaten en een echt geïntegreerd proces.