Πώς το διαλυμένο αέρας προστατεύει τα βιολογικά συστήματα επεξεργασίας λυμάτων

Η βιολογική επεξεργασία αποτελεί τον πυρήνα πολλών βιομηχανικών και δημοτικών συστημάτων επεξεργασίας λυμάτων, αλλά οι μικροοργανισμοί αποδίδουν καλύτερα όταν τα εισερχόμενα λύματα είναι σταθερά και απαλλαγμένα από υπερβολικά έλαια, γράσα, αιωρούμενα στερεά και τοξικά φορτία σοκ. Όταν αυτοί οι ρύποι εισέρχονται σε δεξαμενή αερισμού ή βιοαντιδραστήρα μεμβράνης χωρίς επαρκή προεπεξεργασία, μπορούν να μειώσουν τη μεταφορά οξυγόνου, να επικαλύψουν τους φορείς βιοφίλμ, να φράξουν τις μεμβράνες και να αυξήσουν την παραγωγή ιλύος. Η επίπλευση με διαλυμένο αέρα, κοινώς γνωστή ως DAF, παρέχει ένα αποτελεσματικό προστατευτικό φράγμα πριν από τη βιολογική διαδικασία.

Ένα σύστημα DAF διαχωρίζει τους ρύπους διαλύοντας αέρα σε ένα ανακυκλοφορούν ρεύμα υπό πίεση και στη συνέχεια απελευθερώνοντας αυτό το νερό στη δεξαμενή επίπλευσης. Καθώς η πίεση μειώνεται, σχηματίζονται μικροσκοπικές φυσαλίδες που προσκολλώνται σε κροκίδες, σταγονίδια λαδιού και λεπτά σωματίδια. Το συνδυασμένο υλικό γίνεται ελαφρύτερο από το νερό και ανεβαίνει γρήγορα στην επιφάνεια, όπου ένας αυτόματος ξύστρας το απομακρύνει ως συμπυκνωμένη ιλύ επιπλεόντων. Το καθαρισμένο νερό εξέρχεται από την κάτω έξοδο και προχωρά στο επόμενο στάδιο επεξεργασίας.

Το πιο σημαντικό όφελος της προεπεξεργασίας DAF είναι η μείωση του φορτίου. Οι βιολογικοί αντιδραστήρες έχουν σχεδιαστεί για ένα προβλέψιμο εύρος οργανικής ύλης, αιωρούμενων στερεών και υδραυλικής ροής. Εάν τα ακατέργαστα λύματα φέρουν ξαφνικά βαριά συγκέντρωση λιπών ή λεπτών σωματιδίων, το βιολογικό σύστημα μπορεί να απαιτήσει περισσότερο αερισμό, περισσότερη διαχείριση ιλύος και μεγαλύτερο χρόνο ανάκαμψης. Η απομάκρυνση αυτών των ρύπων πρώτα επιτρέπει στην κατάντη διαδικασία να λειτουργεί πιο κοντά στις συνθήκες σχεδιασμού της.

Τα εργοστάσια τροφίμων και ποτών είναι από τις πιο συνηθισμένες εφαρμογές DAF, επειδή τα λύματά τους συχνά περιέχουν γράσα, πρωτεΐνες, άμυλο, ίνες και υπολείμματα καθαρισμού. Σφαγεία, γαλακτοκομεία, εργοστάσια βρώσιμων ελαίων, επεξεργαστές κρέατος και εργοστάσια έτοιμων τροφίμων μπορούν να παρουσιάσουν μεγάλες διακυμάνσεις μεταξύ των βάρδιων παραγωγής. Μια σωστά διαστασιολογημένη μονάδα DAF βοηθά στην απορρόφηση αυτών των διακυμάνσεων και αποτρέπει την απευθείας διέλευση ελαφρών οργανικών στερεών στον βιολογικό αντιδραστήρα.

Η χημική προετοιμασία είναι απαραίτητη για την αποτελεσματική επίπλευση. Τα κροκιδωτικά αποσταθεροποιούν μικρά σωματίδια και γαλακτωματοποιημένο λάδι, ενώ τα πολυμερή τα συνδέουν σε ισχυρότερες κροκίδες που μπορούν να συλλάβουν φυσαλίδες αέρα. Ο τύπος και η δοσολογία των χημικών πρέπει να επιλέγονται μέσω δοκιμών σε φιάλες και στη συνέχεια να ρυθμίζονται κατά την έναρξη λειτουργίας. Η υπερβολική δοσολογία σπαταλά χημικά και μπορεί να δημιουργήσει εύθραυστη ιλύ, ενώ η υποδοσολογία επιτρέπει στους ρύπους να παραμένουν διασκορπισμένοι στο νερό.

Αρκετές παράμετροι λειτουργίας καθορίζουν την απόδοση του DAF. Αυτές περιλαμβάνουν τον λόγο ανακυκλοφορίας, την πίεση διαλυμένου αέρα, τον λόγο αέρα προς στερεά, τη φόρτιση επιφάνειας υδραυλικής ροής, τον χρόνο κατακράτησης, την ταχύτητα του ξύστρα και τη συχνότητα εκκένωσης ιλύος. Οι χειριστές πρέπει επίσης να παρακολουθούν το pH των εισερχομένων λυμάτων, επειδή η απόδοση της κροκίδωσης αλλάζει εκτός του βέλτιστου εύρους. Μια σταθερή δεξαμενή τροφοδοσίας και ένα αυτόματο σύστημα χημικής δοσολογίας μπορούν να βελτιώσουν περαιτέρω την απόδοση όταν η ποιότητα των λυμάτων ποικίλλει κατά τη διάρκεια της ημέρας.

Το DAF λειτουργεί ιδιαίτερα καλά πριν από τις βιολογικές διεργασίες MBR, MBBR, A/O και A²O. Πριν από ένα σύστημα MBR, μειώνει υλικά που θα μπορούσαν να φράξουν τις μεμβράνες και να μειώσουν τα διαστήματα καθαρισμού. Πριν από ένα σύστημα MBBR, περιορίζει τα γράσα που μπορεί να επικαλύψουν τα μέσα φορείς και να επηρεάσουν τη δραστηριότητα του βιοφίλμ. Σε διεργασίες απομάκρυνσης θρεπτικών ουσιών, βελτιώνει τον λειτουργικό έλεγχο μειώνοντας το απρόβλεπτο οργανικό φορτίο και το φορτίο στερεών.

Η τακτική συντήρηση είναι απλή, αλλά δεν πρέπει να παραβλέπεται. Οι χειριστές πρέπει να επιθεωρούν την αντλία ανακυκλοφορίας, τη δεξαμενή διάλυσης αέρα, τους ελέγχους πίεσης, τις γραμμές χημικής δοσολογίας, τις αλυσίδες ξύστρας και τον κάδο ιλύος. Τα ακροφύσια και οι συσκευές απελευθέρωσης πρέπει να διατηρούνται καθαρά, ώστε το σύστημα να συνεχίζει να παράγει λεπτές, ομοιόμορφα κατανεμημένες φυσαλίδες. Η απομάκρυνση της ιλύος επιπλεόντων σε τακτά χρονικά διαστήματα αποτρέπει την υπερβολική πύκνωση ή τη διάσπασή της και την επιστροφή στερεών στο καθαρισμένο νερό.

Η επιλογή του σωστού εξοπλισμού DAF ξεκινά με τη δοκιμή των λυμάτων και όχι μόνο με τις διαστάσεις της δεξαμενής. Η παροχή, η μέγιστη παροχή, τα αιωρούμενα στερεά, το λάδι και το γράσο, η COD, το pH, η θερμοκρασία και τα χαρακτηριστικά των σωματιδίων επηρεάζουν το μέγεθος του εξοπλισμού και τις χημικές απαιτήσεις. Η Zhongqiao Enlightenment αξιολογεί αυτούς τους παράγοντες μαζί με την κατάντη βιολογική διεργασία, ώστε η μονάδα επίπλευσης να προστατεύει ολόκληρη τη γραμμή επεξεργασίας αντί να λειτουργεί ως απομονωμένη μηχανή.

Σε ένα καλά σχεδιασμένο σύστημα επεξεργασίας λυμάτων, η προεπεξεργασία και η βιολογική επεξεργασία υποστηρίζουν η μία την άλλη. Το DAF απομακρύνει τους ρύπους που οι μικροοργανισμοί και οι μεμβράνες διαχειρίζονται δύσκολα, ενώ το βιολογικό στάδιο απομακρύνει τη διαλυμένη οργανική ύλη και τα θρεπτικά συστατικά που η επίπλευση δεν μπορεί να συλλάβει. Συνδυάζοντας τις δύο διεργασίες, οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις μπορούν να επιτύχουν πιο σταθερή ποιότητα εκροής, χαμηλότερη πίεση συντήρησης και μεγαλύτερη ανθεκτικότητα στις μεταβαλλόμενες συνθήκες παραγωγής. Η Zhongqiao Enlightenment παρέχει ολοκληρωμένες λύσεις DAF και βιολογικής επεξεργασίας για πελάτες που αναζητούν ένα πλήρες, εργοστασιακά συντονισμένο σύστημα επεξεργασίας λυμάτων.