Liuenneen ilman vaahdotusjärjestelmät valitaan usein nimellisvirtauksen mukaan, mutta pelkkä hydraulivirtaus ei määrittele todellista käsittelytarvetta. Kaksi jätevesivirtaa voivat olla molemmat 30 m³/h ja vaativat silti hyvin erilaisia DAF-konfiguraatioita, jos niiden suspendoituneet kiintoaineet, rasvat, öljyt, rasvat, floc-ominaisuudet, huippuvirtaus ja kemiallinen lietekuormitus ovat erilaisia. Oikea DAF-mitoitus vaatii siksi sekä hydraulisen laskelman että kiintoainekuormituslaskelman.
Miksi DAF-kapasiteettia ei voida valita Virtaus-pelistä?
Yleinen DAF-kysely alkaa yksinkertaisella lausunnolla, kuten: "Jätevesivirtaukseni on 20 m³/h. Minkä kokoisen DAF:n tarvitsen?"
Virtaus on välttämätöntä, mutta se on vain ensimmäinen suunnittelupanos. Harkitse kahta jätevesivirtaa, jotka molemmat tulevat DAF-järjestelmään nopeudella 20 m³/h.
Vähäkiintoainepitoinen jätevesi
- Virtaus: 20 m³/h
- TSS: 150 mg/l
- Sumu: 20 mg/l
- Suhteellisen vakaa vaikuttaja
Korkealaatuinen ruokajätevesi
- Virtaus: 20 m³/h
- TSS: 2 000 mg/l
- Sumu: 600 mg/l
- Vahvat erä- ja puhdistushuiput
Hydraulivirtaus on identtinen, mutta projekti B asettaa paljon suuremman erotuskuorman vaahdotusjärjestelmään. Se voi vaatia erilaista koagulaatiokemiaa, suurempaa liuenneen ilman syöttöä, erilaisia kierrätysolosuhteita, suurempaa tehokasta vaahdotusaluetta ja enemmän lietteenkäsittelykapasiteettia.
Virtaus määrittää, kuinka paljon vettä täytyy kulkea yksikön läpi, kun taas TSS-, FOG-, kemiallinen liete- ja floc-ominaisuudet määräävät, kuinka paljon materiaalia on todella kellutettava ja poistettava.
Aloita keskimääräisestä virtauksesta – mutta suunnittele todellista huippuvirtausta varten
Keskimääräinen päivittäinen virtaus on hyödyllinen alustavissa laskelmissa, mutta teollisuusjätevesi pääsee harvoin DAF-järjestelmään täysin vakionopeudella.
Tuotantoaikataulut, säiliöiden puhdistus, CIP-purkaus, laitteiden pesu, erän purkaminen ja vuorovaihdot voivat luoda lyhyitä jaksoja, jolloin hydraulinen kuormitus on paljon suurempi kuin päivittäinen keskiarvo.
Esimerkiksi laitos, joka tuottaa 300 m³/vrk, ei automaattisesti vaadi DAF-koneita, jotka on mitoitettu:
300 m³/vrk ÷ 24 h = 12,5 m³/h
Jos tehdas päästää vain jätevettä 16 tuotantotunnin aikana, keskimääräinen käyttövirta on jo:
300 ÷ 16 = 18,75 m³/h
Pesujakso tai erän vapauttaminen voi väliaikaisesti nostaa todellisen huipun 25 tai 30 m³/h. Vain noin 12,5 m³/h suunnittelu voi siis ylikuormittaa DAF:ia aikana, jolloin puhdistamo sitä eniten tarvitsee.
| Virtausparametri | Miksi sillä on merkitystä |
|---|---|
| Keskimääräinen päivittäinen virtaus | Hyödyllinen päivittäiseen kokonaiskuormitukseen ja käyttökustannuslaskelmiin |
| Keskimääräinen käyttövirta | Kuvaa todellisia tuotantotunteja |
| Suurin jatkuva virtaus | Tärkeää jatkuvan hydraulikapasiteetin kannalta |
| Huippuvirtaus | Määrittää kelluntaalueen lyhytaikaisen hydraulisen rasituksen |
Tasaus voi pienentää DAF:n kokoa ja parantaa vakautta
Oikean kokoinen tasaussäiliö voi tasoittaa hydrauliset ja saastehuiput ennen kuin jätevesi saavuttaa DAF:n. Tämä voi vähentää vaadittua maksimivaahdotusnopeutta ja tehdä kemikaalien annostelusta vakaampaa.
Muunna TSS ja FOG massakuormitukseksi
Pitoisuus mg/l kertoo vain osan tarinasta. DAF-laitteiden on poistettava kiintoainemassa joka tunti, joten pitoisuudet tulee muuntaa massakuormitukseksi.
Esimerkki: TSS-lataus
Jos virtaus on 30 m³/h ja TSS on 1200 mg/l:
30 × 1 200 ÷ 1 000 = 36 kg TSS/h
Vaahdotusjärjestelmän on siksi käsiteltävä noin 36 kg/h sisään virtaavaa suspendoitunutta kiintoainetta, ennen kuin se ottaa huomioon FOG:n, kemiallisesti saostuneen kiintoaineen tai koagulantin syntyneen lietteen.
| Parametri | Tyypillinen yksikkö | Miksi sillä on merkitystä |
|---|---|---|
| Virtaus | m³/h | Määrittää hydraulisen kuorman |
| TSS | mg/l | Määrittää suspendoituneiden kiintoaineiden massakuorman |
| FOG | mg/l | Määrittää kelluvan öljy- ja rasvakuorman |
| Kemiallinen liete | kg/h | Lisää koagulaation ja saostumisen aiheuttamia kiintoaineita |
| Kiintoainekuormituksen huippu | kg/h | Määrittää maksimaalisen kelluntakäytön |
Siksi nimellism³/h kapasiteetti ei koskaan saisi olla ainoa perusta DAF-hintojen vertailulle.
Hydraulinen pintakuormitus määrittää DAF:n kellunta-alueen
Kun suunnitteluvirtaus on tiedossa, seuraava suuri hydraulinen kysymys on kuinka paljon vaahdotuspinta-alaa tarvitaan.
Yksinkertaistettu hydraulinen kuormitussuhde voidaan kirjoittaa seuraavasti:
Järjestä yhtälö uudelleen:
missä:
- Q = suunniteltu hydraulivirtaus, m³/h;
- A = efektiivinen kellunta-ala, m²;
- HLR = valittu hydraulinen kuormitusnopeus, m³/m²·h.
Havainnollistava esimerkki
Oletetaan:
Sitten:
30 ÷ 6 = 5 m² tehollinen kellunta-ala
Tämä on vain alustava hydraulinen laskelma. Valitun latausnopeuden on silti oltava sopiva jäteveden, flokin laadun, kuplien muodostumisen, kiintoainepitoisuuden, säiliön geometrian ja vaaditun jäteveden laadun kannalta.
Kompakti DAF, jossa on aggressiivinen pintakuormitus, voi vähentää käyttöomaisuusinvestointeja, mutta myös käyttömarginaalia, kun virtauksen, kiintoaineksen tai flokkien laatu vaihtelee.
Ilma-kiintoaine-suhde on tärkeämpää kuin pelkkä ilman lisääminen
DAF toimii, koska mikroskooppiset ilmakuplat kiinnittyvät suspendoituneisiin kiintoaineisiin ja flokkiin vähentäen niiden tehollista tiheyttä ja kuljettaen niitä pintaan.
Olennainen suunnittelukysymys ei ole pelkästään se, tuottaako järjestelmä "paljon kuplia". Se, onko riittävästi liuennutta ilmaa saatavilla suhteessa kiintoaineisiin, jotka on kellutettava.
Ilma-kiintoainesuhde
Ilma-kiintoainesuhde, usein lyhennettynä A/S, kuvaa suhdetta käytettävissä olevan liuenneen ilmamassan ja vaahdotusprosessiin tulevan kiintoaineen massan välillä.
Jos liuenneen ilman syöttö on liian alhainen, flokki ei ehkä saa tarpeeksi kuplia noustakseen tehokkaasti. Tyypillisiä oireita voivat olla samea jätevesi, näkyvä suspendoitunut flokki pintakerroksen alla ja huono kiintoaineen talteenotto.
Myöskään liiallisesta ilmasta ei ole automaattisesti hyötyä. Tarpeeton kierrätyspumppaus ja liian aggressiiviset vapautusolosuhteet voivat lisätä energiankulutusta ja aiheuttaa liiallista turbulenssia kellunta-alueella.
Se tulee arvioida yhdessä jäteveden ominaisuuksien, koagulaation, flokkuloinnin, kierrätysvirtauksen, paineolosuhteiden ja tarvittaessa pilotti- tai tölkkitestin tulosten kanssa.
Kuinka kierrätyssuhde muuttaa DAF:n kokoa ja suorituskykyä
Monet perinteiset DAF-järjestelmät käyttävät paineistettua kierrätysvirtausta. Osa kirkastetusta vedestä palautetaan kierrätyspumpun ja ilmakyllästysjärjestelmän kautta, jossa ilma liukenee paineen alaisena. Kun paineistettu virta vapautetaan takaisin vaahdotusvyöhykkeelle, painehäviö muodostaa hienoja kuplia.
Kierrätyssuhde voidaan ilmaista yksinkertaisesti seuraavasti:
Liian pieni kierrätysvirtaus voi vähentää käytettävissä olevaa liuennutta ilmaa. Liika kierrätys lisää sisäistä hydraulista kuormaa, pumpun energiaa ja kyllästysjärjestelmän vaadittua kapasiteettia.
Kierrätys liian vähän
- Riittämätön kuplan muodostus
- Huono kellunta tiheälle tai suurelle kiintoainekuormille
- Pienempi kiintoaineen sieppaus
Kierrätys liian korkea
- Korkeampi pumppausenergia
- Suurempi sisäinen hydraulinen kuormitus
- Mahdollinen tarpeeton turbulenssi
Kierrätyssuhde tulisi siksi valita ilmantarpeen ja vaahdotussuorituskyvyn perusteella sen sijaan, että yksi prosentti on vakio jokaisessa sovelluksessa.
Koagulaatio ja flokkulaatio voivat muuttaa vaadittua DAF-kokoa
DAF:n suorituskyky riippuu suuresti siitä, mitä tapahtuu ennen kuin jätevesi saavuttaa vaahdotusvyöhykkeen. Hyvin pienet kolloidiset hiukkaset eivät välttämättä kiinnity tehokkaasti kupliin, ellei niitä ensin destabiloidu ja yhdistetä suuremmaksi flokkiksi.
Koagulaatio
Koagulantit, kuten alumiini- tai rautasuolat, voivat vähentää hiukkasten välistä sähköstaattista hylkimistä, jolloin ne alkavat aggregoitua.
Flokkulaatio
Polymeeri tai kontrolloitu sekoitus voi sitten muodostaa suurempia flokkia, jotka mikrokuplien on helpompi siepata.
Pienet hiukkaset voivat jäädä suspendoituneeksi ja kulkeutua jäteveteen.
Riittävän vahva kiinnitystä varten, mutta silti sopiva kelluntakäyttöön.
Suuri hauras flokki voi hajota liiallisessa sekoituksessa tai hydraulisessa leikkauksessa.
Kemiallinen käsittely tuottaa myös lisää kiintoaineita. Vain saapuvasta TSS:stä mitoitettu DAF voi siksi aliarvioida lopullisen kelluva-kiintoainekuormituksen, jos syntyy merkittävää kemiallista saostumista tai koagulaatiolietettä.
Ennen kuin suurennat vaahdotusalaa, tarkista onko todellinen rajoitus hiukkasten käsittelyssä, kemikaalin annostuksessa, pH:ssa, sekoitusenergiassa tai flokkulaatiossa.
FOG muuttaa DAF-suunnittelua eri tavalla kuin Mineral TSS
Rasvat, öljyt ja rasvat ovat yksi syy, miksi DAF:ia käytetään laajalti elintarvikkeiden jalostuksessa ja eläinproteiinien jätevesissä. Näillä materiaaleilla on usein pienempi tiheys kuin kiintoaineilla, ja ne sopivat hyvin vaahdotukseen, kun ne on asianmukaisesti käsitelty.
Tyypillisiä sovelluksia ovat:
- lihan ja siipikarjan jalostus;
- teurastamot;
- maitokasvit;
- elintarvikkeiden ja juomien tuotanto;
- ruokaöljyn jalostus;
- valmisruokakasvit.
Korkea Sumu-jätevesi luo kuitenkin omat toimintahaasteensa. Rasva voi päällystää instrumentteja, tarttua säiliön pintoihin, muuttaa polymeerin tarvetta ja tuottaa paksua, tahmeaa kelluvaa lietettä.
Tämä tarkoittaa, että 1 000 mg/l mineraali-TSS:ää ja 1 000 mg/l sekoitettua FOG:ta ja orgaanisia kiintoaineita ei pitäisi automaattisesti pitää identtisinä suunnitteluolosuhteina.
Usein tiheämpi
Saattaa vaatia vahvempaa flokkulaatiota ja riittävää kuplien kiinnittymistä suuremman hiukkastiheyden voittamiseksi.
Luonnollisesti kelluvampi
Soveltuu usein hyvin DAF:iin, mutta voi muodostaa tahmeaa lietettä ja vaikeampaa käsittelyn jälkeen.
Älä unohda DAF-lietetuotannon tuotantoa
Kiintoaineita poistava DAF siirtää kiintoaineet tehokkaasti jätevedestä pintalietekerrokseen. Tämä liete on silti kerättävä, varastoitava, pumpattava ja lopulta poistettava vesi tai hävitettävä.
Jos sisäänvirtaava kiintoainekuormitus on 40 kg/h ja DAF poistaa suuren prosenttiosuuden näistä kiintoaineista, merkittävä päivittäinen kuiva-ainemassa kertyy kelluvaan lieteeseen. Todellinen märän lietteen tilavuus voi olla paljon suurempi, koska kelluva materiaali sisältää silti merkittävästi vettä.
DAF-suunnittelussa tulee siksi huomioida:
- pintakaavin kapasiteetti;
- lieterannan tai suppilon suunnittelu;
- lietteen varastointisäiliön tilavuus;
- lietepumpun valinta;
- polymeeri ilmastointi;
- alavirran ruuvipuristin, suodatinpuristin tai muut vedenpoistolaitteet.
DAF saattaa saavuttaa jätevesitavoitteensa, mutta aiheuttaa silti toimintaongelmia, jos kaavin, lietesäiliö, pumput tai vedenpoistojärjestelmä ei pysty käsittelemään talteen otettuja kiintoaineita.
Toiminut esimerkki: DAF:n mitoitus elintarvikejalostuksen jätevettä varten
Seuraava yksinkertaistettu esimerkki näyttää, kuinka hydraulivirtaus ja kiintoainekuormitus voidaan yhdistää alustavan DAF-mitoituksen aikana. Se on vain esimerkki; Lopullinen laitteiden mitoitus tulee vahvistaa todellisten jätevesitietojen ja käsittelytestien perusteella.
Vaihe 1: Laske TSS-kuormituksen huippu
30 × 1 000 ÷ 1 000 = 30 kg TSS/h
Vaihe 2: Laske huippusumukuorma
30 × 300 ÷ 1000 = 9 kg FOG/h
Vaihe 3: Arvioi tunnistettavissa oleva epäpuhtausmäärä
30 9 = 39 kg/h
Tämä 39 kg/h-arvo ei vielä sisällä koagulaation, saostuksen tai polymeerin käsittelyn aiheuttamia lisäkiintoaineita.
Vaihe 4: Arvioi kellunta-ala
Jos alustavassa suunnittelussa käytetään havainnollistavaa hydraulista kuormitusta 6 m³/m²·h:
30 m³/h ÷ 6 m³/m²·h = 5 m² kellunta-ala
Vaihe 5: Tarkista ilma- ja kierrätysvaatimukset
Suunnittelu on sitten tarkistettava suhteessa todelliseen kiintoainekuormitukseen, ilma-kiintoainetarpeeseen, kierrätysvirtaukseen, kyllästyspaineeseen, kuplien muodostumiseen, flokkien laatuun ja odotettuun jäteveden tavoitteeseen.
Vaihe 6: Tarkista lietteen käsittely
Lopuksi pintakaavin, lietesäiliö, pumput ja alavirran vedenpoistolaitteet on mitoitettava talteenotetuille kiintoaineille.
Käytännön DAF-mitoituksen tarkistuslista ennen tarjouksen pyytämistä
Täydellisten jätevesitietojen antaminen antaa DAF-toimittajalle mahdollisuuden arvioida puhdistustarvetta sen sijaan, että yksinkertaisesti sovittaisi laitemallin yhteen virtausnumeroon.
Hydrauliset tiedot
- Keskimääräinen virtaus
- Suurin virtaus
- Huippuvirtaus
- Käyttötunteja päivässä
- Nykyinen tasausäänenvoimakkuus
Jäteveden laatu
- COD ja BOD
- TSS
- FOG
- pH
- Lämpötila
- Muut merkittävät epäpuhtaudet
Esikäsittely
- Seulonta
- Tasoitus
- Koagulaatio
- Flokkulaatio
- Olemassa olevat kemikaaliannokset
Jätevesivaatimus
- Kohde TSS
- Kohde FOG
- Vaadittu COD-vähennys
- Myöhemmin biologisen hoidon tarpeet
Lietteen käsittely
- Olemassa oleva lietesäiliö
- Saatavana lietepumppu
- Vedenpoistolaitteet
- Tarvittava lopullinen kakun kuiva-aine
Yleisiä DAF-kokovirheitä
Valitsemalla vain keskimääräisestä virtauksesta
Lyhyet hydrauliset huiput voivat ylikuormittaa yksikköä, joka vaikuttaa riittävältä päivittäin keskimäärin.
Kiinteiden aineiden massakuormituksen huomioiminen
Sama m³/h voi edustaa täysin erilaisia kg/h vaahdotustehtäviä.
FOG:n hoitaminen tavallisen TSS:n tavoin
Öljyt ja rasvat vaikuttavat vaahdotukseen, kemialliseen käsittelyyn ja lietteen käsittelyyn eri tavalla.
Olettaen enemmän kierrätystä on aina parempi
Ylimääräinen kierrätys lisää hydraulista kuormaa ja energiaa parantamatta automaattisesti poistoa.
Hyytymisen ja flokkuloinnin huomioimatta jättäminen
Huono hiukkasten käsittely voi estää oikean kokoista DAF:ää saavuttamasta tavoitettaan.
Lietteen käsittely unohtamatta
Korkean kiintoaineen talteenotto voi ylikuormittaa kaavinta, lietesäiliötä, pumppua tai alavirran vedenpoistojärjestelmää.
Tarvitsetko DAF-järjestelmän kokoa jätevesillesi?
NIHAO voi auttaa arvioimaan DAF:n kapasiteettia sekä hydraulisesta virtauksesta että saastekuormituksesta. Lähetä meille keskimääräinen ja huippuvirtaus, TSS, FOG, COD, pH, jätevesilähde, olemassa oleva esikäsittely ja vaadittu jäteveden laatu.
Tiimimme voi tarkistaa vaahdotusvelvollisuuden, hydraulialueen, kierrätysvaatimukset, kemialliset käsittelytarpeet ja lietteenkäsittelyolosuhteet ennen sopivan DAF-kokoonpanon suosittelemista.
Usein kysytyt kysymykset
Kuinka lasket DAF-kapasiteetin?
DAF-kapasiteetti tulee arvioida suunnittelun virtauksen, huippuvirtauksen, hydraulisen pintakuormituksen, kiintoainemassakuormituksen, sumukuormituksen, ilma-kiintoainetarpeen, kierrätysolosuhteiden, flokkulaatiokyvyn ja lietteenkäsittelykapasiteetin perusteella.
Voidaanko DAF-koko valita pelkästään jätevesivirtauksesta?
Ei. Virtaus määrittää hydraulisen kuorman, mutta kiintoainepitoisuus ja koostumus määräävät vaahdotuskuorman. Kaksi saman virtauksen omaavaa jätevesivirtaa voivat vaatia erilaisia DAF-kokoja ja käyttöolosuhteita.
Miten TSS vaikuttaa DAF-kokoon?
TSS-pitoisuus tulee muuntaa kiintoainekuormitukseksi kg/h. Suurempi kiintoainekuormitus lisää yleensä vaahdotusvelvollisuutta, ilman tarvetta, lietteen tuotantoa sekä tehokkaan koagulaation ja flokkuloinnin merkitystä.
Mikä on hydraulinen kuormitusnopeus liuenneen ilman vaahdossa?
Hydraulinen kuormitusnopeus kuvaa jätevesivirtausta tehollisen vaahdotuspinta-alan yksikköä kohti, joka ilmaistaan yleisesti m³/m²·h. Se on yksi parametreista, joita käytetään arvioitaessa vaadittua kellunta-alaa.
Mikä on DAF:n ilma-kiintoainesuhde?
Ilma-kiintoainesuhde kuvaa käytettävissä olevan liuenneen ilman ja kellutettavan kiintoainemassan välistä suhdetta. Se auttaa määrittämään, onko käytettävissä riittävästi mikrokuplia todellista kiintoainekuormaa varten.
Kuinka lasket DAF-kierrätyssuhteen?
Kierrätä ratio is the recycle flow divided by influent flow. The appropriate value should be based on dissolved-air demand, saturation conditions, solids loading, and actual flotation performance rather than one fixed percentage.
Vaatiiko korkea FOG suurempaa DAF-järjestelmää?
Ei automaattisesti, mutta korkea FOG muuttaa vaahdotusvelvollisuutta, kemiallista käsittelyä, lietteen ominaisuuksia ja huoltovaatimuksia. FOG-pitoisuus olisi siksi sisällytettävä kokoarviointiin.
Miksi DAF tarvitsee koagulaatiota ja flokkulaatiota?
Erittäin hienot hiukkaset ja kolloidit eivät ehkä kiinnity tehokkaasti ilmakupoihin. Koagulaatio horjuttaa niitä, kun taas flokkulaatio muodostaa suurempia kelluvia hiukkasia, jotka voidaan vangita tehokkaammin.
Kuinka paljon lietettä DAF-järjestelmä tuottaa?
Lietteen tuotanto riippuu sisään tulevasta TSS:stä, FOG:sta, poistotehokkuudesta, koagulanttiannoksesta, polymeerin käytöstä ja kemiallisesti saostuneesta kiintoaineesta. Massakuormitus tulee arvioida ennen lietteen varastointi- ja vedenpoistolaitteiden mitoitusta.
Mitä jätevesitietoja minun tulee antaa, kun pyydän DAF-tarjousta?
Ilmoita keskimääräinen ja huippuvirtaus, käyttötunnit, COD, BOD, TSS, FOG, pH, lämpötila, jäteveden lähde, olemassa oleva seulonta tai tasaus, kemiallinen käsittely, vaadittu ulostulon laatu ja lietteen käsittelyä koskevat tiedot.
Englanti
عربي
español
