Sustav flotacije otopljenim zrakom (DAF) uklanja ulje, mast i suspendirane čvrste tvari iz otpadnih voda tako što ih podiže na površinu umjesto da ih taloži na dno. To se postiže oblacima mikroskopskih zračnih mjehurića koji se prianjaju uz onečišćenja i podižu ih na površinu, gdje ih skida skimer. Ovaj vodič detaljno objašnjava kako DAF sustav radi, fazu po fazu, te što razlikuje jedinicu koja postiže ciljane parametre otjecne vode od one koja ne uspijeva.
Napisano je za inženjere i operatere postrojenja koji specificiraju ili otklanjaju kvar na DAF jedinici. Ako želite samu opremu, pogledajte našu sustav flotacije otopljenim zrakom stranica za modele i specifikacije.
Što je sustav flotacije otopljenim zrakom?
Sustav flotacije otopljenim zrakom je separator čvrste i tekuće faze koji koristi sitne zračne mjehuriće za podizanje suspendirane tvari na površinu vode radi uklanjanja. To je standardni izbor kada su onečišćivači lakši od vode ili blizu neutralne gustoće — ulja, masti, vlakna i kemijski koagulirane čvrste tvari koje se sporo ili uopće ne talože. DAF se široko koristi za smanjenje suspendiranih čvrstih tvari, smanjenje kemijske potrošnje kisika (COD) i biološke potrošnje kisika (BOD) te uklanjanje ulja prije ponovne uporabe ili ispuštanja vode.
Osnovna ideja je jednostavna: učiniti zagađivač plutajućim. Gravitetni taložnici čekaju da se čvrste tvari slegnu, što je sporo i ne uspijeva kod laganih materijala. DAF preokreće smjer, vezujući zrak koji pluta za čvrste tvari kako bi one uzlazile u minutama umjesto sati.
Ukratko: DAF uzdiže zagađivače pomoću mikrobubica umjesto da ih taloži — brže, i djeluje na naftu i lagane čvrste tvari koje gravitacija ne može uhvatiti.
Kako DAF sustav radi, korak po korak
DAF sustav djeluje tako da zasićuje mlaz vode zrakom pod tlakom, a zatim otpušta taj tlak kako bi stvorio mikrobubice koje se prianjaju uz koagulirane čvrste čestice i podižu ih na površinu. Pet faza u nastavku opisuje cijeli ciklus od sirove ulazne vode do čistog otjecaja.
1. Koagulacija i flokulacija
Sirova otpadna voda prvo ulazi u zonu kemijske reakcije gdje koagulant poput PAC-a neutralizira naboj na finim česticama, a flokulant poput PAM-a ih veže u veće, lakše flokule. Dobra flotacija počinje ovdje: mjehurići se znatno lakše vežu za flokove nego za dispergirane sitne čestice, pa doziranje i miješanje određuju gornju granicu uklanjanja.
2. Rastvaranje u zraku pod tlakom
Recirkulacijska pumpa usisava čistu pročišćenu vodu i šalje je u spremnik zasićenog zraka, gdje kompresor zraka pod tlakom (obično 400–600 kPa) dovodi zrak u njega. Pod tlakom se u vodu otapa mnogo više zraka nego što bi mogla zadržati pod atmosferskim uvjetima. Ova zrakom zasićena voda pokretač je cijelog procesa.
3. Otpuštanje mikrobubica
Voda zasićena zrakom prolazi kroz odzračni ventil u kontaktnu zonu pri normalnom tlaku. Iznenadni pad tlaka izbacuje otopljeni zrak iz otopine u obliku oblaka mikrobubica, obično promjera 10–30 μm. Što su mjehurići manji i ujednačeniji, to nude veću površinu i bolje se prianjaju za čvrste tvari — visokoučinkovit otpuštivač je ono što stvara dosljedne sitne mjehuriće.
4. Flotacija i odvajanje
U zoni kontakta i separacije mikrobubice se prianjaju na koagulirane floke. Kako se mjehurići nakupljaju, klaster floka i mjehurića postaje lakši od vode i uzdiže se na površinu, formirajući sloj pjene. Pročišćena voda se skuplja u zoni čiste vode ispod.
5. Površinsko skidanje i ispuštanje otpadnih voda
Površinski skimer struže plutajuću pjenu u kanal za talog radi odvodnjavanja, dok se pročišćena voda crpi s dna i ispušta u sljedeću fazu ili ponovno koristi. Dio čiste vode vraća se na recirkulacijsku pumpu kako bi se pripremila sljedeća serija zrakom zasićene vode, i ciklus se nastavlja.
Ključne komponente DAF sustava
Svaki dio DAF sustava ima jednu ulogu u ciklusu plutanja i skimanja. U donjoj tablici glavne su komponente povezane s njihovim funkcijama.
| Komponenta | Funkcija |
|---|---|
| Kemijski reaktor | Koagulacija i flokulacija sitnih čvrstih čestica u flokove |
| Pumpa za recirkulaciju | Pošalje čistu vodu u spremnik za otopljeni zrak |
| Kompresor zraka | Dostavlja komprimirani zrak za otapanje |
| Rastvoreni zračni spremnik | Zasićuje vodu zrakom pod tlakom |
| Izdavač mikrobubica | Stvara kapljice pod tlakom koje stvaraju mjehuriće promjera 10–30 μm. |
| Strugač za skimmer | Uklanja plutajući talog u kanal za mulj |
| Kontrolna ploča | Pokreće pumpe, doziranje i kontrolu razine |
Što čini da DAF sustav dobro radi
Razlika između DAF jedinice koja održava specifikaciju otpadne vode i one koja odstupi svodi se na kvalitetu mjehurića, miješanje i hidrauličko opterećenje. Tri su broja najvažnija.
- Veličina mjehurića 10–30 μm. Manje, ujednačene mjehuriće pružaju veću površinu i veću vjerojatnost prianjanja na svaki flok, što povećava uklanjanje pri istoj brzini zraka.
- Učinkovitost miješanja plina i vode iznad 95%. Što je više zraka zapravo otopljeno u recikliranoj struji, to je više mjehurića po litri i više uzgona dostupnog za čvrste čestice.
- Površinsko opterećenje od 10–30 m³/(m²·h). Ovo određuje koliko vode područje spremnika može očistiti. Ako se previše pritisne, mjehurići nemaju vremena podići čvrste čestice prije nego što voda izađe.
Stabilan protok ulazne tekućine jednako je važan kao i hardver. Izjednačujući spremnik ispred DAF-a ublažava oscilacije kako bi doziranje i opterećenje mjehurićima ostali usklađeni s opterećenjem čvrstim česticama, kako je objašnjeno u našem Vodič za pročišćavanje otpadnih voda u zatvorenom krugu.
DAF nasuprot gravitacijskom taloženju i lamelnim bistrilima
DAF, gravitacijsko taloženje i lamelarni taložnici odvajaju čvrste tvari od vode, ali se pokazuju učinkovitima u različitim situacijama. DAF podiže lagani i masni materijal prema gore, dok jedinice za taloženje i lamelarni taložnici spuštaju guste čestice prema dolje. Izbor ovisi o tome jesu li vaši zagađivači lakši ili teži od vode.
Za guste, brzo taložne čvrste tvari, a lamelni bistrič U malom prostoru stane više površine za taloženje i je jeftiniji za rad. Za ulja, masti, vlakna i kemijski koagulirane lagane čvrste čestice DAF je prikladniji. Mnogi postrojenja koriste oboje — prvo se taloži teška frakcija, a zatim se ostatak pluta.
Što uklanja DAF sustav
DAF sustav cilja suspendirane čvrste tvari, ulje i mast te COD i BOD povezane s tim opterećenjem. Budući da obrađuje lagani i emulgirani materijal, pogodan je za širok raspon industrija — petrokemijsku, prehrambenu i klaonicu, tiskarsku i bojačku, papirnu, farmaceutsku te ponovnu uporabu pročišćene vode. U praksi je to glavna faza za uklanjanje suspendiranih čvrstih tvari i ulja prije biološke obrade, ispuštanja ili ponovne uporabe vode.
Cesto postavljana pitanja
DAF sustav otapa zrak u recikliranoj vodi pod tlakom, a zatim otpušta tlak kako bi stvorio mikrobubice promjera 10–30 μm. Mikrobubice se prianjaju uz koagulirane čvrste čestice i podižu ih na površinu, gdje skimer uklanja pjenu. Pročišćena voda se crpi s dna za ispuštanje ili ponovnu upotrebu.
DAF podiže kontaminante zračnim mjehurićima, pa je pogodan za ulje, mast i lagane ili zgrušane čvrste tvari. Gravitacijski ili lamelarni taložnik taloži guste čvrste tvari. DAF je brži kod lakih materijala; taložnici su jednostavniji i jeftiniji za teške, brzo taložeće čvrste tvari.
Obično 10–30 μm. Manje, ujednačene mjehuriće daju veću površinu po litri reciklirane vode, što poboljšava njihovo prianjanje na floke i povećava učinkovitost uklanjanja pri istoj brzini zraka.
Suspendirane čvrste tvari, ulje i mast te pripadajući COD i BOD opterećenje. DAF se također koristi za uklanjanje fosfora u tercijarnoj obradi i za oporavak finog materijala u nekim reciklažnim tokovima. Najučinkovitiji je na laganim i emulgiranim zagađivačima.
Koagulant poput PAC-a neutralizira naboj čestica, a flokulant poput PAM-a veže sitne čestice u veće flokove koje mjehurići mogu podići. Ispravno doziranje i nježno miješanje u reaktorskom spremniku određuju gornju granicu učinkovitosti DAF-a.
Trebate DAF sustav prilagođen vašim otpadnim vodama? Podijelite nam protok, karakteristike ulazne vode i ciljane parametre ispuštaja, a naš tim će odabrati odgovarajući model — pogledajte DAF sustav ili zatražite ponudu.
