Что такое флотация растворенным воздухом (DAF)? Понимание принципа работы

В сегодняшнем все более экологически сознающем промышленном ландшафте эффективная очистка сточных вод является не просто нормативным требованием, но краеугольным камнем устойчивой работы. Для предприятий в секторе переработки, особенно тех, которые работают с пластиком, эффективное управление качеством воды имеет первостепенное значение. Одной из самых надежных и широко применяемых технологий для этой цели является флотация растворенным воздухом (DAF). В этой статье мы углубимся в тонкости DAF, объясним принцип ее работы и подчеркнем ее значение для промышленного применения, включая решающую роль оборудование для флотации растворенным воздухом в современных процессах переработки.

В Energycle: Plastic Machinery мы понимаем проблемы, с которыми сталкиваются покупатели и инженеры промышленного оборудования для переработки. Цель этого руководства — предоставить всестороннее, но четкое понимание технологии DAF, что позволит принимать обоснованные решения для ваших потребностей в управлении сточными водами.

Что такое флотация растворенным воздухом?

Флотация растворенным воздухом (DAF) — это процесс очистки воды, который очищает сточные воды (или другие воды) путем удаления взвешенных веществ, таких как масла, смазки, твердые частицы и хлопья. Основной принцип заключается в введении микроскопических пузырьков воздуха в сточные воды. Эти пузырьки прикрепляются к взвешенным частицам, уменьшая их общую плотность и заставляя их всплывать на поверхность. Этот концентрированный слой загрязняющих веществ, известный как «поплавок» или «шлам», затем может быть снят, оставляя после себя значительно более чистую воду.

Системы DAF особенно эффективны для очистки промышленных сточных вод с высокой концентрацией загрязняющих веществ, которые плохо оседают, что делает их идеальным решением для многих операций по переработке, где вода контактирует с различными пластиками, этикетками, клеями и остаточными содержимым.

Принцип работы: пошаговое описание

Понимание того, как оборудование для флотации растворенным воздухом работает — это ключ к оценке его эффективности. Процесс можно в целом разбить на следующие основные этапы:

1. Предварительная обработка (необязательно, но часто рекомендуется):
   • Проверка: Крупные твердые частицы и мусор часто удаляются в первую очередь, чтобы предотвратить повреждение или засорение последующего оборудования.
   • Регулировка pH: Оптимизация pH сточных вод может повысить эффективность последующей химической очистки.
   • Коагуляция и флокуляция: Это важный подготовительный шаг.
     • Коагуляция: В сточные воды добавляется коагулянт (например, хлорид железа или сульфат алюминия). Этот химикат нейтрализует электрические заряды мелких взвешенных частиц, позволяя им начать агрегировать.
     • Флокуляция: После коагуляции вводится флокулянт (обычно полимер). Осторожное перемешивание способствует агломерации дестабилизированных частиц в более крупные, более плавучие хлопья. Эти более крупные хлопья гораздо легче прикрепляются к пузырькам воздуха и поднимаются.
2. Насыщенность воздуха:
   • Часть очищенных сточных вод (иногда пресной воды) закачивается в сосуд под давлением, часто называемый сатуратором или воздухонасыщающим барабаном.
   • Сжатый воздух вводится в этот сосуд под высоким давлением (обычно 4-7 бар). Под этим давлением в воде растворяется значительно большее количество воздуха, чем это было бы возможно при атмосферном давлении – это регулируется законом Генри. Эту насыщенную воздухом воду часто называют «белой водой» из-за ее молочного вида после сброса давления.
3. Сброс давления и образование микропузырьков:
   • Затем находящаяся под давлением насыщенная воздухом вода подается в основной флотационный резервуар DAF, куда также поступают поступающие сточные воды (прошедшие коагуляцию и флокуляцию).
   • Когда эта «белая вода» попадает в флотационный резервуар, давление резко падает до атмосферного уровня. Этот резкий перепад давления заставляет растворенный воздух выходить из раствора в виде миллионов микроскопических пузырьков (обычно диаметром 20-50 микрон). Эти крошечные пузырьки имеют решающее значение для эффективной флотации.
4. Флотация и разделение:
   • Микропузырьки сталкиваются с поверхностью флокулированных частиц в сточных водах и прилипают к ней.
   • Под действием плавучести хлопьев воздуха и твердых частиц эти частицы поднимаются на поверхность резервуара DAF, образуя слой концентрированного ила.
5. Удаление шлама:
   • Скиммерный механизм, такой как набор медленно движущихся скребковых лезвий или скиммер пляжного типа, аккуратно удаляет всплывший слой ила с поверхности воды.
   • Этот шлам сбрасывается в отдельную сборную камеру или бункер для обезвоживания и утилизации или, в некоторых случаях, для потенциального восстановления материалов.
6. Сброс очищенных сточных вод:
   • Очищенная вода, теперь в значительной степени свободная от взвешенных твердых частиц и других плавающих загрязняющих веществ, собирается со дна или средней части резервуара DAF и сбрасывается для дальнейшей обработки, повторного использования на заводе (например, на этапах мойки пластика) или соответствующей утилизации. Часть этой очищенной воды обычно возвращается обратно в сосуд насыщения воздухом для создания «белой воды».

Предложение диаграммы:

Упрощенная схема, иллюстрирующая поток процесса DAF, была бы здесь полезна. Она должна показывать:

1. Поступление сточных вод.
2. Резервуары коагуляции/флокуляции (показан дополнительный ввод).
3. Воздухонасыщающий сосуд (сатуратор) с подачей воздуха и оборотной воды.
4. Впрыск «белой воды» и очищенного потока в резервуар DAF.
5. Микропузырьки прикрепляются к хлопьям и поднимаются вверх.
6. Слой ила сверху с механизмом скиммера.
7. Выход осветленных стоков и линия рециркуляции в сатуратор.

Почему DAF важен для отрасли переработки отходов?

Например, процесс переработки пластика часто включает промывку измельченных пластиковых хлопьев для удаления этикеток, грязи, клея и остатков пищи. Эта промывочная вода загрязняется смесью взвешенных твердых частиц, органических веществ, а иногда и масел или смазок. Эффективная очистка этих сточных вод необходима для:

• Соблюдение экологических норм: Соблюдение строгих правил сброса.
• Повторное использование воды: Сокращение потребления пресной воды за счет возможности повторного использования технологической воды, что приводит к значительной экономии средств и уменьшению воздействия на окружающую среду. Наши Эффективная очистка воды методом флотации растворенным воздухом (DAF) для переработки пластика Решения разрабатываются с учетом этого.
• Эффективность эксплуатации: Предотвращение таких проблем, как засорение форсунок или снижение эффективности последующих процессов из-за загрязненной воды.
• Защитное оборудование: Снижение износа другого оборудования за счет удаления абразивных частиц.

Оборудование для флотации растворенным воздухом предлагает надежный и проверенный метод достижения этих целей.

Преимущества использования систем DAF

Технология DAF обеспечивает ряд преимуществ при очистке промышленных сточных вод:

• Высокая эффективность удаления: Отлично удаляет широкий спектр взвешенных твердых частиц, жиров, масел и смазок (FOG), а также снижает химическое потребление кислорода (COD) и биохимическое потребление кислорода (BOD).
• Быстрое лечение: Процесс флотации относительно быстрый по сравнению с осаждением, что позволяет использовать меньшие площади резервуара.
• Выдерживает переменные нагрузки: Системы DAF зачастую способны справляться с колебаниями качества входящего потока и расхода более эффективно, чем некоторые другие методы разделения.
• Производит более сухой шлам: Всплывший ил обычно имеет более высокую концентрацию твердых частиц (например, 3-5% сухих твердых частиц) по сравнению с осевшим илом от седиментации (например, 0,5-1% сухих твердых частиц). Это уменьшает объем ила, что приводит к снижению затрат на обезвоживание и утилизацию.
• Подходит для легких, флокулянтных твердых веществ: Особенно эффективен для частиц, которые имеют естественную тенденцию всплывать или становятся плавучими в результате процесса флокуляции.

Предложение диаграммы:

Простая сравнительная таблица может продемонстрировать производительность DAF:

Загрязнитель	Типичная эффективность удаления с помощью DAF
Общее количество взвешенных твердых частиц (TSS)	85-99%
Жиры, масла и смазки (FOG)	90-99%
Биохимическая потребность в кислороде (БПК)	40-80% (БПК твердых частиц)
Химическое потребление кислорода (ХПК)	50-85% (ХПК твердых частиц)

Примечание: Фактическая производительность зависит от характеристик сточных вод и конструкции/эксплуатации системы.

Ключевые соображения при выборе оборудования DAF

Для покупателей и инженеров промышленного оборудования для переработки отходов выбор правильного оборудование для флотации растворенным воздухом предполагает рассмотрение нескольких факторов:

• Скорость потока: Объем сточных вод, подлежащих очистке за единицу времени.
• Нагрузка и тип загрязняющих веществ: Концентрация и характер взвешенных веществ, масел и других загрязняющих веществ.
• Требуемое качество сточных вод: Пределы сброса или стандарты повторного использования, которые необходимо соблюдать.
• Наличие свободного места: Системы DAF обычно занимают меньше места, чем обычные отстойники, но все равно требуют достаточного пространства.
• Капитальные и эксплуатационные затраты: Включая потребление химикатов, использование энергии и техническое обслуживание.
• Материал изготовления: Обеспечение совместимости с характеристиками сточных вод (например, pH, коррозионная активность).
• Уровень автоматизации: Современные системы DAF могут обеспечивать различную степень автоматизации для простоты эксплуатации и контроля.

Заключение

Флотация растворенным воздухом — это высокоэффективная и универсальная технология очистки воды, которая играет важную роль во многих промышленных секторах, включая сложную среду переработки пластика. Понимая принцип работы DAF — синергию химической предварительной обработки, насыщения воздухом, генерации микропузырьков и физического разделения — специалисты могут оценить ее способность удалять широкий спектр загрязняющих веществ.

Инвестирование в надежные и хорошо спроектированные оборудование для флотации растворенным воздухом является стратегическим шагом для предприятий по переработке, направленным на достижение соответствия экологическим требованиям, повышение эффективности работы и содействие устойчивому использованию водных ресурсов. В Energycle: Plastic Machinery мы стремимся предоставлять передовые и надежные решения для решения ваших задач по очистке сточных вод. Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о том, как технология DAF может быть интегрирована в ваши операции по переработке.