Що таке флотація розчиненим повітрям (DAF)? Розуміння принципу роботи

У сучасному дедалі екологічно свідомому промисловому середовищі ефективне очищення стічних вод є не просто нормативною вимогою, а й наріжним каменем сталого функціонування. Для підприємств у секторі переробки, особливо тих, хто працює з пластмасами, ефективне управління якістю води має першочергове значення. Однією з найнадійніших та найширше впроваджених технологій для цієї мети є флотація розчиненим повітрям (DAF). У цій статті заглиблюються в тонкощі DAF, пояснюючи його принцип роботи та підкреслюючи його значення для промислового застосування, включаючи вирішальну роль... обладнання для флотації розчиненого повітря у сучасних процесах переробки.

У Energycle: Plastic Machinery ми розуміємо проблеми, з якими стикаються покупці та інженери обладнання для промислової переробки. Цей посібник має на меті забезпечити всебічне та чітке розуміння технології DAF, що дозволить приймати обґрунтовані рішення щодо ваших потреб у сфері управління стічними водами.

Що саме таке флотація розчиненим повітрям?

Флотація розчиненим повітрям (DAF) – це процес очищення води, який очищує стічні води (або інші води) шляхом видалення зважених речовин, таких як олії, жири, тверді речовини та хлоп'я. Основний принцип полягає в тому, щоб ввести мікроскопічні бульбашки повітря у стічні води. Ці бульбашки прикріплюються до зважених частинок, зменшуючи їх загальну щільність і змушуючи їх спливати на поверхню. Цей концентрований шар забруднюючих речовин, відомий як «флоат» або «шлам», потім можна зняти, залишаючи значно чистішу воду.

Системи DAF особливо ефективні для очищення промислових стічних вод з високою концентрацією забруднюючих речовин, які не легко осідають, що робить їх ідеальним рішенням для багатьох операцій з переробки, де вода контактує з різними пластиками, етикетками, клеями та залишковими вмістами.

Принцип роботи: покроковий розклад

Розуміння того, як обладнання для флотації розчиненого повітря функціонує, є ключем до оцінки його ефективності. Процес можна загалом розбити на такі ключові етапи:

1. Попередня обробка (необов'язково, але часто рекомендована):
   • Скринінг: Більші тверді частинки та сміття часто видаляються спочатку, щоб запобігти пошкодженню або засміченню обладнання, що знаходиться нижче за течією.
   • Регулювання pH: Оптимізація pH стічних вод може підвищити ефективність подальшого хімічного очищення.
   • Коагуляція та флокуляція: Це критично важливий підготовчий крок.
     • Коагуляція: До стічних вод додають коагулянт (наприклад, хлорид заліза або сульфат алюмінію). Ця хімічна речовина нейтралізує електричні заряди дрібних зважених частинок, дозволяючи їм почати агрегацію.
     • Флокуляція: Після коагуляції вводиться флокулянт (зазвичай полімер). Обережне перемішування сприяє агломерації дестабілізованих частинок у більші, більш плавучі флокули. Ці більші флокули набагато легше прикріплюються та піднімаються бульбашками повітря.
2. Насиченість повітрям:
   • Частина освітлених стічних вод (або іноді прісної води) перекачується в посудину під тиском, яку часто називають сатуратором або барабаном для насичення повітрям.
   • Стиснене повітря подається в цю посудину під високим тиском (зазвичай 4-7 бар). Під цим тиском у воді розчиняється значно більша кількість повітря, ніж це можливо за атмосферного тиску – це регулюється законом Генрі. Цю насичену повітрям воду часто називають «білою водою» через її молочний вигляд після зняття тиску.
3. Зняття тиску та утворення мікробульбашок:
   • Потім насичену повітрям воду під тиском впорскують у головний флотаційний резервуар DAF, куди також подають стічні води, що надходять (які пройшли коагуляцію та флокуляцію).
   • Коли ця «білий потік» потрапляє у флотаційний резервуар, тиск раптово знижується до атмосферного рівня. Це різке падіння тиску призводить до виходу розчиненого повітря з розчину у вигляді мільйонів мікроскопічних бульбашок (зазвичай діаметром 20-50 мікрон). Ці крихітні бульбашки мають вирішальне значення для ефективної флотації.
4. Флотація та сепарація:
   • Мікробульбашки зустрічаються з поверхнею флокульованих частинок у стічних водах та прилипають до неї.
   • Плавучість комбінованого флокулу з повітряних бульбашок і твердої речовини змушує ці частинки підніматися на поверхню резервуара DAF, утворюючи шар концентрованого осаду.
5. Видалення осаду:
   • Механізм знімання осаду, такий як набір повільно рухомих скребкових лопатей або скімер пляжного типу, обережно видаляє шар плаваючого мулу з поверхні води.
   • Цей шлам скидається в окрему збірну камеру або бункер для зневоднення та утилізації або, в деяких випадках, для потенційного відновлення матеріалів.
6. Скидання очищених стічних вод:
   • Очищена вода, тепер значною мірою вільна від завислих твердих речовин та інших плаваючих забруднювачів, збирається з нижньої або середньої частини резервуара DAF та скидається для подальшої обробки, повторного використання на заводі (наприклад, на етапах промивання пластику) або утилізації відповідно до вимог. Частина цієї очищеної води зазвичай рециркулює назад у резервуар для насичення повітрям для створення «білої води».

Пропозиція щодо діаграми:

Тут буде корисною спрощена діаграма, що ілюструє процес DAF. Вона повинна показувати:

1. Вхід стічних вод.
2. Резервуари для коагуляції/флокуляції (показано додатковий вхід).
3. Посудина для насичення повітрям (сатуратор) з подачею повітря та оборотної води.
4. Впорскування «білої води» та очищеної стокової води в резервуар DAF.
5. Мікробульбашки, що прикріплюються до флокул та піднімаються.
6. Шар шламу зверху зі скімерним механізмом.
7. Вихід очищених стічних вод та лінія рециркуляції до сатуратора.

Чому DAF важливий для галузі переробки?

Наприклад, процес переробки пластику часто включає промивання подрібнених пластикових пластівців для видалення етикеток, бруду, клеїв та залишків їжі. Ця промивна вода забруднюється сумішшю зважених твердих речовин, органічних речовин, а іноді й масел або жирів. Ефективне очищення цих стічних вод є важливим для:

• Екологічна відповідність: Дотримання суворих правил скидання.
• Повторне використання води: Зменшення споживання прісної води шляхом забезпечення можливості рециркуляції технологічної води, що призводить до значної економії коштів та меншого впливу на навколишнє середовище. Наші ефективне очищення води методом флотації розчиненого повітря (DAF) для переробки пластику Рішення розроблені з урахуванням цього.
• Операційна ефективність: Запобігання таким проблемам, як засмічення форсунок або зниження ефективності в наступних процесах через забруднену воду.
• Захисне обладнання: Зменшення зносу інших механізмів шляхом видалення абразивних частинок.

Обладнання для флотації розчиненим повітрям пропонує надійний та перевірений метод для досягнення цих цілей.

Переваги використання систем DAF

Технологія DAF має кілька переваг для очищення промислових стічних вод:

• Висока ефективність видалення: Чудово видаляє широкий спектр завислих твердих речовин, жирів, масел та мастил (FOG), а також зменшує хімічне споживання кисню (COD) та біохімічне споживання кисню (BOD).
• Швидке лікування: Процес флотації відбувається відносно швидко порівняно з седиментацією, що дозволяє зменшити площу резервуарів.
• Витримує змінні навантаження: Системи DAF часто можуть справлятися з коливаннями якості та швидкості потоку вхідної води ефективніше, ніж деякі інші методи розділення.
• Виробляє сухіший мул: Флотований шлам зазвичай має вищу концентрацію твердих речовин (наприклад, 3-51 TP3T сухих твердих речовин) порівняно з осілим шламом від седиментації (наприклад, 0,5-11 TP3T сухих твердих речовин). Це зменшує об'єм шламу, що призводить до зниження витрат на зневоднення та утилізацію.
• Добре підходить для легких, флокулянтних твердих речовин: Особливо ефективний для частинок, які мають природну схильність плавати або стали плавучими внаслідок процесу флокуляції.

Пропозиція щодо діаграми:

Проста порівняльна таблиця може проілюструвати продуктивність DAF:

Забруднювач	Типова ефективність видалення з DAF
Загальний вміст зважених твердих речовин (TSS)	85-99%
Жири, олії та мастила (FOG)	90-99%
Біохімічне споживання кисню (БСК)	40-80% (БПК твердих частинок)
Хімічне споживання кисню (ХСК)	50-85% (частинки ХСК)

Примітка: Фактична продуктивність залежить від характеристик стічних вод та конструкції/експлуатації системи.

Ключові міркування при виборі обладнання DAF

Для покупців та інженерів обладнання для промислової переробки, вибір правильного обладнання для флотації розчиненого повітря передбачає врахування кількох факторів:

• Швидкість потоку: Об'єм стічних вод, що підлягають очищенню за одиницю часу.
• Забруднювальне навантаження та тип: Концентрація та природа завислих твердих речовин, масел та інших забруднюючих речовин.
• Необхідна якість стічних вод: Обмеження скидів або стандарти повторного використання, яких необхідно дотримуватися.
• Наявність місць: Системи DAF зазвичай займають менше місця, ніж звичайні очищувачі, але все одно потребують достатнього простору.
• Капітальні та експлуатаційні витрати: Включаючи споживання хімікатів, споживання енергії та технічне обслуговування.
• Матеріал конструкції: Забезпечення сумісності з характеристиками стічних вод (наприклад, pH, корозійна активність).
• Рівень автоматизації: Сучасні системи DAF можуть пропонувати різні ступені автоматизації для зручності експлуатації та моніторингу.

Висновок

Флотація розчиненим повітрям – це високоефективна та універсальна технологія очищення води, яка відіграє життєво важливу роль у численних промислових секторах, зокрема у вимогливих умовах переробки пластику. Розуміючи принцип роботи DAF – синергію хімічної попередньої обробки, насичення повітрям, утворення мікробульбашок та фізичного розділення – професіонали можуть оцінити її здатність видаляти широкий спектр забруднюючих речовин.

Інвестування в надійні та добре продумані обладнання для флотації розчиненого повітря – це стратегічний крок для підприємств з переробки, спрямований на досягнення екологічної відповідності, підвищення операційної ефективності та сприяння сталому використанню водних ресурсів. У Energycle: Plastic Machinery ми прагнемо надавати передові та надійні рішення для вирішення ваших проблем з очищенням стічних вод. Зверніться до нас, щоб дізнатися більше про те, як технологію DAF можна інтегрувати у ваші операції з переробки.