De ce integrarea DAF cu alte procese de tratare îmbunătățește calitatea apei uzate

DAF ca prima linie de apărare pentru procesele ulterioare

Fiecare stație de epurare a apelor uzate care prelucrează efluenți industriali are un punct îngust într-un anumit loc. În uzinele de prelucrare a alimentelor, produselor chimice și a petrolului, acest punct îngust este adesea prima operațiune unitară care primește fluxul brut. Când flotarea cu aer dizolvat este plasată la începutul lanțului de tratare, aceasta elimină grăsimile, uleiurile, masele grase și particulele fine în suspensie care, în caz contrar, ar acoperi reactoarele biologice, ar obstrucționa mediile filtrante și ar forța echipamentele din aval să cedeze prematur. Un inginer de la o uzină de prelucrare a subproduselor animale a descris cum bazinul de lut activ din avalul unității lor de flotare cu aer dizolvat se transforma într-o masă spumoasă de fiecare dată când linia de tăiere procesa un lot de animale grasime. După ce unitatea de flotare cu aer dizolvat a fost reglată pentru a captura peste nouăzeci la sută din grăsimea aferentă, fenomenul de spumare s-a oprit, iar suflantele de aerare au funcționat la o sarcină constantă pentru prima dată în ani de zile. Ghidurile Agenției Americane de Protecție a Mediului (U.S. Environmental Protection Agency) privind apele uzate provenite din industria cărnii și a păsărilor de curte recunosc faptul că eliminarea solidelor grele și a încărcăturii de ulei înainte de tratarea biologică nu este doar o practică bună, ci este esențială pentru o funcționare stabilă. Acționând ca un amortizor, flotarea cu aer dizolvat permite proceselor din aval să se concentreze asupra ceea ce fac cel mai bine: degradarea poluanților dizolvați și finisarea apei, în loc să lupte împotriva unor solide pe care nu au fost concepute să le prelucreze.

Crearea unui ecosistem echilibrat de tratament biologic

Sistemele de tratament biologic sunt ecosisteme vii și, ca orice ecosistem, necesită o sursă de hrană previzibilă. Un bazin cu nisip activat care primește o cantitate bruscă de ulei emulsionat sau o creștere bruscă a solidelor în suspensie va răspunde prin umflare filamentară, scăderi bruște ale oxigenului dizolvat și pierderea nitrificării. O unitate DAF plasată între rezervorul de egalizare și bazinul de aerare furnizează un efluent clarificat cu caracteristici constante. O fabrică de lapte condensat din America Centrală a constatat că, prin instalarea unei unități DAF pentru îndepărtarea grăsimii de unt înaintea reactorului în loturi secvențiale, profilul de oxigen dizolvat a încetat să oscileze violent, iar indicele de volum al nămolului (SVI) a scăzut de la peste 180 la sub 80. Biomasa rezultată a devenit mai densă, s-a sedimentat mai rapid și a necesitat mult mai puțin polimer în decantorul secundar. Publicațiile Federației pentru Mediul Acvatic subliniază faptul că o rată constantă de încărcare organică este unul dintre cei mai puternici indicatori ai stabilității tratamentului biologic. DAF asigură această constantă prin îndepărtarea fracției plutitoare pe care sedimentarea gravitațională singură nu o poate captura.

Protecția sistemelor de membrane și asigurarea unei reutilizări fiabile a apei

Bioreactorii cu membrane, sistemele de ultrafiltrație și cele de osmoză inversă au devenit obișnuite în tratarea apelor uzate industriale, pe măsură ce limitele de evacuare se strâng și reutilizarea apei devine o prioritate comercială. Aceste membrane sunt scumpe și extrem de sensibile la înfundare cauzată de uleiuri, grăsimi și solide coloidale. O unitate DAF care asigură un efluent cu mai puțin de douăzeci de miligrame pe litru materii în suspensie totale poate prelungi intervalul dintre curățările chimice ale membranelor de două sau trei ori. O echipă de ingineri de la un complex petrochimic a raportat că, după introducerea unei unități DAF între separatorul lor de ulei și apă și membranele lor de ultrafiltrație, creșterea presiunii transmembranare s-a încetinit semnificativ, iar consumul de produse chimice pentru curățare a scăzut cu peste patruzeci la sută. Acest lucru s-a tradus întreruperi de producție mai puține și o durată de viață mai lungă a membranelor, ceea ce a modificat economia proiectului lor de reutilizare. Ghidurile Asociației Americane pentru Apă Potabilă privind microfiltrația și ultrafiltrația recomandă în mod specific ca tratamentul preliminar al sistemelor cu membrane să vizeze eliminarea acelorași particule fine și uleiuri pe care DAF este conceput să le captureze. Atunci când DAF este integrat ca etapă de tratament preliminar pentru membrane, întregul ciclu de reutilizare devine mai previzibil și necesită mai puțină întreținere.

Sinergii chimice care reduc costurile de funcționare în întreaga uzină

Un tren de tratare ar trebui să fie mai mult decât suma părților sale, iar integrarea flotației cu aer dizolvat (DAF) cu procesele ulterioare creează oportunități pentru sinergie chimică. În unele instalații de finisare a metalelor și de producție chimică, sărurile de fier sau aluminiu utilizate ca agenți de coagulare în unitatea DAF pot fi transportate mai departe și pot acționa ca agenți de condiționare în etapa ulterioară de deshidratare a nămolului, reducând cerința totală de polimer. Un producător alimentar care a utilizat o unitate DAF înaintea unui îngroșător cu flotație cu aer dizolvat pentru nămolul activ depozitat a constatat că, prin împărțirea dozei de polimer, putea folosi același produs chimic în ambele unități și reduce cheltuielile anuale totale cu polimer cu aproximativ cincisprezece la sută. Alte instalații recuperează materialul plutitor din DAF și îl amestecă cu nămolul primar pentru a îmbunătăți deshidratabilitatea amestecului, reducând astfel costurile de eliminare. Cheia deblocării acestor sinergii este integrarea proceselor. Atunci când unitatea DAF este dimensionată și poziționată corect în cadrul trenului de tratare, chimia unei etape sprijină cea următoare, nu o contrazice.

Absorbția sarcinilor de șoc cu o abordare multi-barieră

Producția industrială este haotică. Un depășire de nivel într-un rezervor, evacuarea unei partide sau un ciclu de curățare pot trimite o masă de apă uzată extrem de concentrată prin canalizare mai rapid decât orice dispozitiv individual de tratare poate gestiona. O instalație de tratare cu multiple bariere, în care prima etapă este DAF, absoarbe aceste șocuri, deoarece ciclul de condiționare chimică și de flotare poate fi ajustat rapid. Dacă sarcina de intrare se dublează brusc, operatorul sau sistemul de control automat mărește doza de coagulant și raportul de recirculare, iar unitatea DAF continuă să producă un efluent acceptabil. Acest lucru oferă etapelor ulterioare biologice sau cu membrane timpul necesar pentru a se adapta, fără a fi suprasolicitate. O fabrică de produse chimice care produce polimeri emulsificați a descris un incident în care curățarea unui rezervor a generat un vârf de deșeuri lipicioase, cu o concentrație foarte ridicată de COD, îndreptat spre stația de tratare. Unitatea DAF a reținut majoritatea solidelor polimerice, iar reactorul biofilm cu pat mobil de la etapa următoare nici măcar nu a observat evenimentul. Alternativa – impactul direct asupra mediului biofilm – ar fi necesitat săptămâni întregi de recuperare. Conceptul de tratare cu multiple bariere este susținut de Organizația Mondială a Sănătății în liniile sale directoare privind reutilizarea apei uzate, iar DAF funcționează ca o barieră inițială robustă în această succesiune.

Cum inginerii EVU au integrat sistemele DAF pentru performanță pe termen lung

Succesul unui lanț integrat de tratament depinde nu doar de alegerea tehnologiei, ci și de modul în care fiecare componentă este proiectată pentru a funcționa eficient împreună cu celelalte. EVU și-a construit reputația proiectând sisteme de flotare cu aer dizolvat care se integrează perfect în schemele mai largi de tratare a apelor uzate. Fiecare unitate DAF este dimensionată în funcție de sarcina specifică de poluanți provenită din procesul amonte și de cerințele echipamentelor aval, fie că acestea sunt un reactor în loturi secvențiale, un sistem cu membrană sau o descărcare în canalizarea municipală. Compania folosește materiale rezistente la coroziune și designuri standardizate pentru saturatoare, care asigură o calitate constantă a apei albe, iar panourile sale de comandă includ semnalele de intrare și ieșire necesare pentru conectarea la o rețea SCADA la nivelul întregii instalații. Operațiunea de fabricație a EVU este structurată pentru a livra soluții DAF integrate în termene previzibile, iar asistența tehnică continuă pe tot parcursul punerii în funcțiune și ulterior. Pentru managerii de instalații care au nevoie ca întreaga linie de tratare să funcționeze ca un singur sistem fiabil, colaborarea cu un producător care înțelege atât unitatea DAF, cât și ecosistemul din jurul ei face diferența dintre o simplă colecție de echipamente și un proces cu adevărat integrat.