Какво е флотация с разтворен въздух (DAF)? Разбиране на принципа на работа

В днешния все по-екологично съзнателен индустриален пейзаж, ефективното пречистване на отпадъчните води не е просто регулаторно изискване, а крайъгълен камък на устойчивата дейност. За бизнеса в сектора на рециклирането, особено за тези, които обработват пластмаси, ефикасното управление на качеството на водата е от първостепенно значение. Една от най-надеждните и широко възприети технологии за тази цел е флотацията с разтворен въздух (DAF). Тази статия разглежда тънкостите на DAF, обяснявайки принципа му на работа и подчертавайки значението му за промишлените приложения, включително решаващата роля на... оборудване за флотация с разтворен въздух в съвременните процеси на рециклиране.

В Energycle: Plastic Machinery разбираме предизвикателствата, пред които са изправени купувачите и инженерите на оборудване за промишлено рециклиране. Това ръководство има за цел да предостави цялостно, но ясно разбиране на технологията DAF, което ще ви позволи да вземате информирани решения за вашите нужди от управление на отпадъчните води.

Какво точно е флотация с разтворен въздух?

Флотацията с разтворен въздух (DAF) е процес на пречистване на вода, който пречиства отпадъчните води (или други води) чрез отстраняване на суспендирани вещества като масла, мазнини, твърди вещества и флокули. Основният принцип включва въвеждането на микроскопични въздушни мехурчета в отпадъчните води. Тези мехурчета се прикрепят към суспендираните частици, намалявайки общата им плътност и карайки ги да изплуват на повърхността. Този концентриран слой от замърсители, известен като „флоат“ или „утайка“, може след това да бъде отстранен, оставяйки след себе си значително по-чиста вода.

Системите DAF са особено ефективни за пречистване на промишлени отпадъчни води с висока концентрация на замърсители, които не се утаяват лесно, което ги прави идеално решение за много рециклиращи операции, където водата влиза в контакт с различни пластмаси, етикети, лепила и остатъчно съдържание.

Принципът на работа: Поетапно разбиване

Разбиране как оборудване за флотация с разтворен въздух функционира е ключово за оценяване на неговата ефективност. Процесът може да бъде разделен на следните ключови етапи:

1. Предварителна обработка (по избор, но често се препоръчва):
   • Прожекция: По-големите твърди частици и отломки често се отстраняват първо, за да се предотврати повреда или запушване на оборудването надолу по веригата.
   • Корекция на pH: Оптимизирането на pH на отпадъчните води може да повиши ефективността на последващото химическо третиране.
   • Коагулация и флокулация: Това е критична подготвителна стъпка.
     • Коагулация: Към отпадъчните води се добавя коагулант (напр. железен хлорид или алуминиев сулфат). Този химикал неутрализира електрическите заряди на фините суспендирани частици, което им позволява да започнат да се агрегират.
     • Флокулация: След коагулацията се въвежда флокулант (обикновено полимер). Внимателното разбъркване насърчава агломерацията на дестабилизираните частици в по-големи, по-плаващи флокули. Тези по-големи флокули са много по-лесни за прикрепване и повдигане от въздушните мехурчета.
2. Наситеност на въздуха:
   • Част от пречистения отпадъчен поток (или понякога прясна вода) се изпомпва в съд под налягане, често наричан сатуратор или барабан за насищане с въздух.
   • В този съд се подава сгъстен въздух под високо налягане (обикновено 4-7 бара). Под това налягане значително по-голямо количество въздух се разтваря във водата, отколкото би било възможно при атмосферно налягане – това се определя от закона на Хенри. Тази наситена с въздух вода често се нарича „бяла вода“ поради млечнобялия си вид, когато налягането се освободи.
3. Освобождаване на налягането и образуване на микромехурчета:
   • След това наситената с въздух вода под налягане се инжектира в главния флотационен резервоар DAF, където се въвеждат и входящите отпадъчни води (които са претърпели коагулация и флокулация).
   • Когато тази „бяла вода“ навлезе във флотационния резервоар, налягането внезапно се понижава до атмосферните нива. Този рязък спад на налягането кара разтворения въздух да излезе от разтвора под формата на милиони микроскопични мехурчета (обикновено с диаметър 20-50 микрона). Тези малки мехурчета са от решаващо значение за ефективната флотация.
4. Флотация и разделяне:
   • Микромехурчетата се срещат и се прилепват към повърхността на флокулираните частици в отпадъчните води.
   • Плавателността на комбинираната флокула от въздушни мехурчета и твърдо вещество кара тези частици да се издигнат до повърхността на резервоара DAF, образувайки концентриран слой утайка.
5. Отстраняване на утайки:
   • Механизъм за обезмасляване, като например комплект бавно движещи се скреперни остриета или скимер от плажен тип, внимателно отстранява плаващия слой утайка от повърхността на водата.
   • Тази утайка се изхвърля в отделна събирателна камера или бункер за обезводняване и обезвреждане или, в някои случаи, за потенциално оползотворяване на материалите.
6. Изхвърляне на пречистени отпадъчни води:
   • Пречистената вода, вече до голяма степен свободна от суспендирани твърди частици и други плаващи замърсители, се събира от дъното или средната част на резервоара DAF и се изхвърля за по-нататъшно третиране, повторна употреба в инсталацията (напр. в етапите на измиване на пластмаса) или обезвреждане по съответния начин. Част от тази пречистена вода обикновено се рециклира обратно в съда за насищане с въздух, за да се създаде „бяла вода“.

Предложение за диаграма:

Опростена диаграма, илюстрираща потока на процеса DAF, би била полезна тук. Тя трябва да показва:

1. Вход на отпадъчни води.
2. Резервоари за коагулация/флокулация (показан е опционален вход).
3. Съдът за насищане с въздух (сатуратор) с подаване на въздух и подаване на рециклирана вода.
4. Инжектиране на „бяла вода“ и пречистен входящ поток в резервоара DAF.
5. Микромехурчета, прикрепени към флокулите и издигащи се.
6. Слоят от утайки отгоре с механизъм за скимер.
7. Изход за пречистени отпадъчни води и рециркулационна линия към сатуратора.

Защо DAF е важен за рециклиращата индустрия?

Процесът на рециклиране на пластмаса, например, често включва измиване на нарязани пластмасови люспи, за да се премахнат етикети, замърсявания, лепила и остатъци от храна. Тази вода за измиване се замърсява със смес от суспендирани твърди вещества, органични вещества и понякога масла или мазнини. Ефективното пречистване на тези отпадъчни води е от съществено значение за:

• Съответствие с околната среда: Спазване на строгите разпоредби за изхвърляне.
• Повторно използване на водата: Намаляване на потреблението на прясна вода чрез рециклиране на технологична вода, което води до значителни икономии на разходи и по-малък екологичен отпечатък. Нашите ефективно пречистване на вода с флотация с разтворен въздух (DAF) за рециклиране на пластмаса Решенията са проектирани с оглед на това.
• Оперативна ефективност: Предотвратяване на проблеми като запушвания на дюзи или намалена ефективност в процесите надолу по веригата поради замърсена вода.
• Защитно оборудване: Намаляване на износването на други машини чрез отстраняване на абразивни частици.

Оборудване за флотация с разтворен въздух предлага надежден и доказан метод за постигане на тези цели.

Предимства от използването на DAF системи

Технологията DAF предлага няколко предимства за пречистване на промишлени отпадъчни води:

• Висока ефективност на отстраняване: Отличен за отстраняване на широк спектър от суспендирани твърди вещества, мазнини, масла и греси (FOG) и намаляване на химическото потребление на кислород (COD) и биохимичното потребление на кислород (BOD).
• Бързо лечение: Процесът на флотация е сравнително бърз в сравнение със седиментацията, което позволява по-малки размери на резервоара.
• Справя се с променливи товари: Системите DAF често могат да се справят с колебанията в качеството на входящия поток и дебита по-ефективно от някои други методи за разделяне.
• Произвежда по-сухи утайки: Флотираната утайка обикновено има по-висока концентрация на твърди вещества (напр. 3-5% сухи твърди вещества) в сравнение с утаените утайки от седиментация (напр. 0.5-1% сухи твърди вещества). Това намалява обема на утайката, което води до по-ниски разходи за обезводняване и обезвреждане.
• Подходящ за леки, флокулантни твърди вещества: Особено ефективен за частици, които имат естествена склонност да плават или са станали плаващи чрез процеса на флокулация.

Предложение за диаграма:

Една проста сравнителна таблица би могла да подчертае производителността на DAF:

Замърсител	Типична ефективност на отстраняване с DAF
Общо суспендирани твърди вещества (TSS)	85-99%
Мазнини, масла и грес (FOG)	90-99%
Биохимична потребност от кислород (БПК)	40-80% (БПК на частици)
Химична потребност от кислород (ХПК)	50-85% (химичен разход на химични вещества)

Забележка: Действителната производителност зависи от характеристиките на отпадъчните води и дизайна/експлоатацията на системата.

Ключови съображения при избора на оборудване DAF

За купувачи и инженери на оборудване за промишлено рециклиране, изборът на правилния оборудване за флотация с разтворен въздух включва отчитане на няколко фактора:

• Дебит: Обемът на отпадъчните води, които трябва да се пречистят за единица време.
• Замърсяване и вид: Концентрацията и естеството на суспендираните твърди вещества, маслата и други замърсители.
• Необходимо качество на отпадъчните води: Ограниченията за изхвърляне или стандартите за повторна употреба, които трябва да се спазват.
• Наличност на място: Системите DAF обикновено имат по-малък размер от конвенционалните пречистватели, но все пак изискват достатъчно пространство.
• Капиталови и оперативни разходи: Включително консумация на химикали, потребление на енергия и поддръжка.
• Материал на конструкцията: Осигуряване на съвместимост с характеристиките на отпадъчните води (напр. pH, корозивност).
• Ниво на автоматизация: Съвременните DAF системи могат да предлагат различни степени на автоматизация за по-лесна работа и мониторинг.

Заключение

Флотацията с разтворен въздух е високоефективна и универсална технология за пречистване на вода, която играе жизненоважна роля в множество промишлени сектори, включително в трудната среда за рециклиране на пластмаси. Разбирайки принципа на работа на DAF – синергията на химическа предварителна обработка, насищане с въздух, генериране на микромехурчета и физическо разделяне – професионалистите могат да оценят способността ѝ да премахва широк спектър от замърсители.

Инвестиране в надеждни и добре проектирани оборудване за флотация с разтворен въздух е стратегически ход за съоръженията за рециклиране, целящ постигане на съответствие с екологичните изисквания, повишаване на оперативната ефективност и насърчаване на устойчивостта на водите. В Energycle: Plastic Machinery ние сме ангажирани да предоставяме съвременни и надеждни решения за справяне с вашите предизвикателства пред пречистването на отпадъчни води. Свържете се с нас, за да научите повече за това как технологията DAF може да бъде интегрирана във вашите операции по рециклиране.