ציפה באוויר מומס
מבוא לפרויקט
מערכת טיפול בשפכים באמצעות ציפה אווירית מומסת:
טכנולוגיית ציפה אווירית באמצעות משאבת אוויר מומס היא סוג חדש של טכנולוגיית ציפה אווירית שפותחה בשנים האחרונות. טכנולוגיה זו מתגברת על החסרונות של טכנולוגיית ציפה אווירית מומסת בעזרת ציוד עזר רב יותר, צריכת אנרגיה גבוהה ובועות גדולות המיוצרות על ידי טכנולוגיית ציפה קעורה מערבולתית, ויש לה מאפיינים של צריכת אנרגיה נמוכה. משאבת האווירית המומסת משתמשת במשאבת מערבולת או משאבה רב-פאזית של גז-נוזל. העיקרון שלה הוא שהאוויר והמים נכנסים יחד למעטפת המשאבה בכניסה למשאבה. האימפלר במהירות גבוהה יחתוך את האוויר הנשאף לבועות קטנות פעמים רבות. קוטר הבועה המיוצר על ידי משאבת האווירית המומסת הוא בדרך כלל 20 ~ 40 מיקרומטר, המסיסות המקסימלית של האוויר הנשאף מגיעה ל-100%, ותכולת האוויר המקסימלית של המים באוויר המומס מגיעה ל-30%. ביצועי המשאבה יכולים להישאר יציבים כאשר קצב הזרימה משתנה ותנודות נפח האוויר, מה שמספק תנאי פעולה טובים לוויסות המשאבה ולשליטה בתהליך ציפת האוויר.
ציוד לטיפול בשפכי ציפה באמצעות משאבת אוויר מומס מורכב מתא פלוקולציה, תא מגע, תא הפרדה, מתקן גירוד סיגים, משאבת אוויר מומס, צינור שחרור וחלקים נוספים. עקרון הטיפול הבסיסי בשפכי ציפה הוא: ראשית, מים נשאבים על ידי משאבת האוויר המומס כמים חוזרים ליצירת מים מומסים (מי האוויר המומס מלאים במספר רב של בועות דקות בשלב זה). מי האוויר המומס משתחררים למים של תא המגע דרך צינור השחרור. הבועות הקטנות עולות באיטיות ונדבקות לחלקיקי הטומאה, ויוצרות גוף צף בעל צפיפות נמוכה מזו של מים, הצף על פני המים, ויוצר שאריות, ונעות באיטיות קדימה עם זרימת המים לתא ההפרדה. לאחר מכן, שאריות מוסרות באמצעות מתקן גירוד. מים צלולים משוחררים על ידי ויסות גלישה כדי להשלים את תהליך העבודה של ציפת האוויר.
טכנולוגיית ציוד האוורור של משאבת אוויר מומס בוגרת, ומכשיר האוורור היעיל ביותר של EDUR נמצא בשימוש נרחב. מכשיר ציפה אוויר יעיל במיוחד של EDUR סופג את היתרונות של ציפה אוויר קעורה במערבולת לחיתוך בועות וציפה אוויר מומס לייצב אוויר מומס. המערכת כולה מורכבת בעיקר ממערכת אוויר מומס, ציוד ציפה אוויר, מגרד סיגים, מערכת בקרה וציוד תומך.
ציפה אוויר מומסת בלחץ (DAF) היא טכנולוגיית טיפול בשפכים בתחילת דרכה בטכנולוגיית ציפה אווירית, המתאימה לטיפול בשפכים בעלי עכירות נמוכה, כרומיננס גבוה, תכולה אורגנית גבוהה, תכולת שמן נמוכה, תכולת חומרים פעילי שטח נמוכה או שפכים עשירים באצות, ונמצאת בשימוש נרחב בייצור נייר, הדפסה וצביעה, ציפוי אלקטרוליטי, תעשייה כימית, מזון, זיקוק נפט וטיפול בשפכים תעשייתיים אחרים. בהשוואה לשיטות ציפה אוויריות אחרות, יש לה יתרונות של עומס הידראולי גבוה ובריכה קומפקטית. עם זאת, התהליך המורכב שלה, צריכת החשמל הגבוהה, רעש מדחס האוויר וכו' מגבילים את יישומה.
בהתאם לסוגים ולתכונות של מוצקים מרחפים הכלולים בשפכים, דרגת הטיהור של המים המטופלים ושיטות הלחץ השונות, ישנן שלוש שיטות בסיסיות: שיטת ציף גז מומס בתהליך שלם, שיטת ציף גז מומס חלקי ושיטת ציף גז מומס בריפלוקס חלקי.
(1) שיטת ציפה שלמה באוויר מומס
כל התהליך של ציפה של אוויר מומס הוא להפעיל לחץ על כל הביוב באמצעות משאבה ולהזריק אוויר לפני או אחרי המשאבה. במיכל הגז המומס, האוויר מומס בביוב, ולאחר מכן הביוב נשלח למיכל הצפה דרך שסתום הפחתת הלחץ. בועות קטנות רבות נוצרות בביוב ונדבקות לשמן המותחל או לחומר המרחף בביוב ונמלטות מפני המים, ויוצרות שאריות על פני המים. שאריות הביוב משוחררות למיכל שאריות הביוב בעזרת מגרד, וצינור שאריות הביוב משוחרר אל מחוץ לבריכה. הביוב המטופל משוחרר דרך סכר הגלישה וצינור הפליטה.
כמות הגז המומס בתהליך כולו גדולה, מה שמגדיל את הסיכוי למגע בין חלקיקי שמן או חלקיקים מרחפים לבועות. בתנאי אותה כמות מים לטיפול, היא קטנה יותר ממיכל ציפה באוויר הנדרש בשיטת ציפה של גז מומס בריפלוקס חלקי, ובכך מפחיתה את ההשקעה בתשתית. עם זאת, מכיוון שכל השפכים עוברים דרך משאבת הלחץ, דרגת האמולסיה של שפכים שמניים עולה, ומשאבת הלחץ ומיכל הגז המומס הנדרשים גדולים יותר מאשר בשני התהליכים האחרים, כך שההשקעה וצריכת החשמל התפעולית גדולים יותר.
(2) שיטת ציפה באוויר מומס חלקית
שיטת ציפה חלקית של אוויר מומס היא לקחת חלק מלחץ הביוב והגז המומס, את שאר הביוב ישירות למיכל ציפה האוויר ולערבב עם גז הביוב המומס במיכל ציפה האוויר. המאפיינים שלה הם: בהשוואה לתהליך כולו של ציפה אוויר מומס, הלחץ הנדרש במשאבה קטן, ולכן צריכת החשמל נמוכה.
ההתקדמות האחרונה בטיפול בגזי פליטה מייצגת התקדמות משמעותית בהתמודדות עם אתגרים סביבתיים, תוך מתן הזדמנויות לעסקים לשגשג בצורה בת קיימא וידידותית לסביבה. פתרון חדשני זה צפוי להשפיע לטובה על תחומי טיפול בגזי פליטה והגנת הסביבה, הודות להבטחתו ליעילות גבוהה, עלויות תפעול נמוכות ואפס זיהום משני.
שיטת ציפה אווירית באמצעות גז מומס באמצעות ריפלוקס חלקי היא לקיחת חלק מהשמן שסופג לאחר ריפלוקס השפכים תחת לחץ, והגז המומס מועבר לאחר הפחתת הלחץ ישירות למיכל ציפה האוויר, מעורבב עם השפכים ממיכל הפתתה ומציף האוויר. זרימת ההחזרה היא בדרך כלל 25% ~ 100% מכלל השפכים. מאפייניהם הם: מים בלחץ, צריכת חשמל נמוכה; תהליך ציפה האווירית אינו מקדם אמולסיה; היווצרות פרחי אלום טובה, כמות החומר הפתתה בשפכים קטנה יותר; נפח מיכל ציפה האווירית גדול יותר מזה של שני התהליכים הקודמים. על מנת לשפר את אפקט הטיפול של ציפה אווירית, לעיתים קרובות מוסיפים לשפכים חומר קרישה או חומר ציפה אווירית, והמינון משתנה בהתאם לאיכות המים, אשר נקבעת בדרך כלל על ידי הבדיקה.
על פי תיאוריית ציפת האוויר, שיטת ציפת גז מומס בלחץ ריפלוקס חלקי יכולה לחסוך באנרגיה, לנצל באופן מלא את חומר הקרישה, ואפקט הטיפול טוב יותר מזה של תהליך ציפת גז מומס בלחץ מלא. אפקט הטיפול הוא הטוב ביותר כאשר יחס הריפלוקס הוא 50%, ולכן תהליך ציפת אוויר מומס בלחץ ריפלוקס חלקי הוא שיטת ציפת האוויר הנפוצה ביותר לטיפול בשפכים.
מהן הדרישות להפעלה ובקרה של ציפה באוויר מומס בלחץ?
מערכות ציפה באוויר מומס בלחץ (DAF) נמצאות בשימוש נרחב בתהליך טיהור שפכים כדי להסיר ביעילות מוצקים מרחפים, שומנים, שמנים ומזהמים אחרים משפכים תעשייתיים ועירוניים. עם זאת, כדי להבטיח את הפעולה והבקרה היעילות של מערכת DAF בלחץ, יש לעמוד בדרישות מסוימות.
1. על המפעילים לעקוב מקרוב אחר תהליך הקרישה במיכל התגובה ואיכות השפכים ממיכל הציפה על מנת להתאים את מינון חומרי הקרישה בהתאם. חיוני למנוע סתימה במיכל המינון, אשר עלולה לשבש את כל תהליך הטיפול.
2. יש לבדוק באופן קבוע את מצב פני השטח של מיכל הציפה. כל הופעה של בועות אוויר גדולות באזורים ספציפיים במיכל עשויה להצביע על בעיה במשחרר, שיש לבדוק ולפתור אותה באופן מיידי.
3. על המפעילים להבין את דפוס יצירת הבוצה ולקבוע את מחזור הגירוד המתאים להסרת הבוצה המצטברת ממערכת ה-DAF. זה חיוני לשמירה על יעילות המערכת ולמניעת הצטברות מוצקים.
4. שליטה נכונה בגובה המים במיכל האוויר המומס בלחץ חיונית גם היא לפעולת המערכת. זה מבטיח יחס אוויר למים יציב ועקבי, שהוא חיוני לתהליך הציפה.
5. יש לבצע התאמות לאספקת האוויר מהמדחס כדי לשמור על לחץ עבודה יציב של מיכל האוויר המומס. זה, בתורו, מבטיח את יעילות המסת האוויר במים.
6. שליטה על מפלס המים במיכל הציפה חשובה באותה מידה לשמירה על זרימת מי טיפול יציבה. במהלך החורף, כאשר טמפרטורות המים נמוכות, חיוני להגביר את זרימת מי הריפלוקס או את לחץ האוויר כדי להבטיח איכות שפכים עקבית.
7. ניהול רישומים תפעוליים מפורטים הוא חיוני. זה צריך לכלול מידע על כמות מי הטיפול, איכות מי הזרימה, מינוני כימיקלים, יחס אוויר למים, לחץ במיכל האוויר המומס, טמפרטורת המים, צריכת חשמל, מחזורי גירוד בוצה, תכולת לחות הבוצה ואיכות מי הקולחים.
לסיכום, על ידי עמידה בדרישות אלו, מפעילים יכולים להבטיח את הפעולה היעילה והאפקטיבית של מערכות ציפה באוויר מומס בלחץ במתקני טיהור שפכים.
מיכל אוויר מומס
מהם הרכיבים המבניים של מיכלי גז מומס נפוצים? מהן הצורות הספציפיות של מיכלי גז מומס?
ניתן לרתך את מיכל הגז המומס עם פלטת פלדה רגילה וניתן לבצע בו טיפול נגד קורוזיה. המבנה הפנימי שלו פשוט יחסית, אין צורך באריזה של מיכל הגז המומס החלול, בנוסף לפריסת צינור המים יש דרישות מסוימות, והוא מיכל ריק רגיל. ישנם מפרטים רבים של מיכלי גז מומס, והיחס בין הגובה לקוטר הוא בדרך כלל 2 ~ 4. חלק ממיכלי הגז המומס מותקנים אופקית, ואורך המיכל מחולק למקטע כניסת מים, מקטע אריזה ומקטע יציאת מים לאורך. כניסת המים ויציאת המים של מיכל הגז המומס יציבים, וניתן ליירט את הזיהומים בכניסה כדי למנוע חסימה של התקן שחרור הגז המומס.
תפקידו של מיכל הגז המומס בלחץ הוא ליצור מגע מלא של המים עם האוויר ולקדם את המסת האוויר. מיכל הגז המומס בלחץ הוא הציוד המרכזי המשפיע על יעילות הגז המומס, המבנה החיצוני שלו מורכב מכניסת מים, כניסת אוויר, ממשק שסתום בטיחות פליטה, מראת ראייה, פתח מד לחץ, פתח פליטה, מד מפלס, יציאת מים, לתוך החור וכן הלאה.
מכשיר לשחרור גז מומס
מהם משחררי גז מומס הנפוצים?
משחרר גז מומס הוא הציוד המרכזי בשיטת ציף האוויר, תפקידו לשחרר את הגז במים בצורת בועות דקות, כך שיידבקו היטב לזיהומים התלויים בשפכים המטופחים. משחררים נפוצים הם מסוג TS, מסוג TJ וסוג TV.
מהן הצורות של מיכלי ציפה אווירית?
ישנן צורות רבות של מיכלי ציפה לאוויר. בהתאם למאפייני איכות מי השפכים, דרישות הטיפול ותנאים ספציפיים שונים של המים המטופחים, קיים מגוון צורות של מיכלי ציפה לאוויר לשימוש, כולל זרימה אנכית וספיחה אנכית, פריסה מרובעת ועגולה, וגם שילוב של ציפה ותגובה לאוויר, משקעים, סינון ותהליכים אחרים.
(1) מיכל ציפה אופקי הוא סוג המיכל הנפוץ ביותר, ומיכל התגובה ומיכל ציפה האוויר בנויים בדרך כלל יחד. לאחר התגובה, השפכים נכנסים לתא מגע ציפה האוויר מתחתית גוף הבריכה, כך שהבועות והפלוקים באים במגע מלא ואז נכנסים לתא הפרדת ציפה האוויר. הלכלוך על פני הבריכה מגרד לתוך מיכל איסוף הסיגים בעזרת מגרד סיגים, והמים הנקיים נאספים על ידי צינור האיסוף בתחתית תא ההפרדה.
(2) היתרון של מיכל ציפה אנכי הוא שתא המגע נמצא במרכז המיכל, וזרימת המים מתפזרת מסביב. התנאים ההידראוליים טובים יותר מאשר זרימה אופקית חד-צדדית, ונוח לשיתוף פעולה עם מבני הטיפול הבאים. החיסרון הוא ששיעור ניצול הנפח של גוף המיכל נמוך, וקשה להתחבר למיכל התגובה הקודם.
(3) ניתן לחלק את מיכל ציפת האוויר המשולב לשלוש צורות: גוף תגובה צף אוויר, גוף משקעים צף אוויר, גוף סינון צף אוויר.
מהן הדרישות הבסיסיות של מגרד סיגים למיכל ציפה אוויר?
(1) מגרד סיגים מסוג שרשרת משמש בדרך כלל עבור מיכלי ציפה מלבניים קטנים. מגרד סיגים מסוג גשר יכול לשמש עבור מיכלי ציפה מלבניים גדולים (המפתח צריך להיות פחות מ-10 מטר). עבור מיכלי ציפה עגולים, משתמשים במגרד סיגים פלנטרי (קוטר 2 ~ 10 מטר).
(2) לא ניתן להסיר כמות גדולה של שאריות בזמן או ששכבת הסיגים מופרעת מאוד בעת הגירוד, רמת הנוזל ותהליך גירוד הסיגים אינם תקינים בעת הגירוד, ותנועה מהירה מדי של מכונת גירוד הסיגים תשפיע על אפקט ציפת האוויר.
(3) על מנת שמהירות התנועה של המגרד לא תעלה על מהירות גלישת הפסולת לתוך מיכל איסוף הסיגים, יש לשלוט על מהירות התנועה של המגרד ב-50 ~ 100 מ"מ/שנייה.
(4) בהתאם לכמות הסיגים, יש להגדיר את זמן הפעולה של מגרד הסיגים.
למה יש לשים לב באיתור ניפוי שיטת הצפת אוויר מומס בלחץ?
(1) לפני הפעלת מים, ראשית כל, יש לנקות שוב ושוב את הצינור ואת מיכל הגז המומס באמצעות אוויר דחוס או מים בלחץ גבוה עד שלא יהיו זיהומים חלקיקים שנחסמים בקלות, ולאחר מכן להתקין משחרר גז מומס.
(2) יש להתקין שסתום אל-חזור על צינור הכניסה כדי למנוע זרימה חוזרת של מים בלחץ לתוך מדחס האוויר. לפני ההפעלה, יש לבדוק האם כיוון שסתום האל-חזור על הצינור המחבר את מיכל הגז המומס למדחס האוויר מצביע על מיכל הגז המומס. בפעולה בפועל, לחץ היציאה של מדחס האוויר צריך להיות גדול מלחץ מיכל הגז המומס, ולאחר מכן לפתוח את השסתום על צינור האוויר הדחוס כדי להזריק אוויר לתוך מיכל הגז המומס.
(3) נקו תחילה את מערכת הגז המומס בלחץ ואת מערכת שחרור הגז המומס באמצעות מים נקיים, ולאחר מכן הזריקו שפכים למיכל התגובה לאחר שהמערכת פועלת כרגיל.
(4) שסתום היציאה של מיכל הגז המומס בלחץ חייב להיות פתוח לחלוטין כדי למנוע חסימה של זרימת המים בשסתום היציאה, כך שהבועות ישתחררו מראש ויתמזגו ויהפכו לגדולות יותר.
(5) שלטו על שסתום כוונון יציאת המים או על לוח הסכר המתכוונן של בריכת האוויר הצפה, וייצבו את מפלס המים של בריכת האוויר הצפה בגובה 5 ~ 10 ס"מ מתחת לחריץ איסוף הסיגים. לאחר שמפלס המים יציב, כוונו את כמות מי הטיפול באמצעות שסתום כניסת ויציאת המים עד להגעה לכמות המים המתוכננת.
(6) לאחר שהלכלוך מצטבר לעובי המתאים (5 ~ 8 ס"מ), הפעל את מגרד הסיגים לגירוד הסיגים, ובדוק האם גירוד הסיגים ופריקת הסיגים תקינים, והאם איכות מי השפכים מושפעת.
מהם הנושאים הדורשים תשומת לב בתפעול ובניהול היומיומיים של מכונת ציפה באוויר?
(1) במהלך הבדיקה, יש לבדוק את מפלס המים במיכל האוויר המומס דרך חור התצפית כדי לוודא שמפלס המים אינו מציף את שכבת האריזה ומשפיע על אפקט הגז המומס, וגם לא פחות מ-0.6 מטר כדי למנוע יציאה של כמות גדולה של אוויר לא מומס מהמים.
(2) יש לשים לב ולבחון את פני הבריכה של מי השפכים במהלך הבדיקה. אם יתגלה כי פני השטח של הקצף באזור המגע אינם אחידים וזרימת המים המקומית מסתחררת באלימות, ייתכן שמתקן השחרור הבודד חסום או נופל, ויש צורך בתחזוקה והחלפה בזמן. אם יתגלה כי פני השטח של הקצף באזור ההפרדה שטוחים ולעתים קרובות יש על פני הבריכה בועות גדולות, הדבר מצביע על כך שההידבקות בין הבועות לגלילי הטומאה אינה טובה, ויש צורך להתאים את המינון או לשנות את סוג חומר הקרישה.
(3) כאשר טמפרטורת המים הנמוכה בחורף משפיעה על אפקט הקרישה, בנוסף לנקיטת צעדים להגדלת המינון, ניתן גם להגדיל את מספר המיקרו-בועות ואת הידבקותן לפלוק על ידי הגדלת לחץ המים החוזרים או הגז המומס, על מנת לפצות על הירידה בביצועי הציפה של הפלוק עם אוויר עקב עליית צמיגות המים ולהבטיח את איכות המים.
(4) על מנת לא לפגוע באיכות מי הקולחים, יש להעלות את מפלס המים במיכל בעת גירוד הסיגים, לכן עלינו לשים לב לצבירת ניסיון התפעול, לסכם את עובי הצטברות הסיגים ותכולת המים הטובים ביותר, להפעיל באופן קבוע את מגרד הסיגים כדי להסיר את הסיגים, ולהקים מערכת מגרד סיגים בהתאם למצב בפועל.
(5) בהתאם לסוג ההפתתה של מיכל התגובה. יש להתאים את איכות מי השפכים והשפכים באזור ההפרדה של מיכל ציפת האוויר בזמן, ויש לבדוק את פעולת צינור המינון לעתים קרובות כדי למנוע סתימה (במיוחד בחורף).
תיאור2