- Oczyszczanie gazów odlotowych
- Oczyszczanie osadów
- Uzdatnianie wody
- Przenośna oczyszczalnia wody typu RO System
- System odwróconej osmozy ze stali nierdzewnej
- Kontenerowe systemy uzdatniania wody
- System odsalania wody morskiej
- Systemy uzdatniania wody UF
- Systemy uzdatniania wody NF
- Systemy uzdatniania wody EDI itp.
- Linia do napełniania butelek/wiader/torebek wodą
- System oczyszczania ścieków MBR
- Kompleksowe uzdatnianie wody
01020304
Flotacja rozpuszczonego powietrza
Wprowadzenie do projektu
System oczyszczania ścieków metodą flotacji rozpuszczonego powietrza:
Technologia flotacji powietrznej z wykorzystaniem pompy powietrza rozpuszczonego to nowy rodzaj technologii flotacji powietrznej, opracowany w ostatnich latach. Technologia ta przezwycięża wady technologii flotacji powietrznej, oferując więcej urządzeń pomocniczych, wysokie zużycie energii i wytwarzanie dużych pęcherzyków powietrza w technologii flotacji wirowej, a także charakteryzuje się niskim zużyciem energii. Pompa powietrza rozpuszczonego wykorzystuje pompę wirową lub wielofazową pompę gazowo-cieczową. Zasada działania polega na tym, że powietrze i woda wpływają jednocześnie do korpusu pompy. Wirnik o dużej prędkości wielokrotnie rozdrabnia wdychane powietrze na małe pęcherzyki. Średnica pęcherzyków wytwarzanych przez pompę powietrza rozpuszczonego wynosi zazwyczaj 20–40 μm, maksymalna rozpuszczalność wdychanego powietrza sięga 100%, a maksymalna zawartość powietrza w wodzie sięga 30%. Wydajność pompy pozostaje stabilna przy zmianach natężenia przepływu i wahaniach objętości powietrza, co zapewnia dobre warunki pracy do regulacji pompy i kontroli procesu flotacji powietrznej.
Urządzenie do flotacji powietrznej ścieków z pompą powietrza rozpuszczonego składa się z komory flokulacyjnej, komory kontaktowej, komory separacyjnej, urządzenia zgarniającego żużel, pompy powietrza rozpuszczonego, rury spustowej i innych części. Podstawowa zasada flotacji powietrznej ścieków jest następująca: najpierw woda jest pobierana przez pompę powietrza rozpuszczonego jako woda zwrotna, tworząc wodę rozpuszczoną (woda rozpuszczona zawiera w tym czasie dużą liczbę drobnych pęcherzyków powietrza). Woda rozpuszczona jest uwalniana do wody w komorze kontaktowej przez rurę spustową. Małe pęcherzyki powietrza powoli unoszą się i przylegają do cząstek zanieczyszczeń, tworząc ciało pływające o gęstości mniejszej niż woda, unoszące się na powierzchni wody, tworząc kożuch i powoli przemieszczające się wraz z przepływem wody do komory separacyjnej. Kożuch jest następnie usuwany przez urządzenie zgarniające. Czysta woda jest odprowadzana przez regulację przelewową, aby zakończyć proces flotacji powietrznej.
Technologia urządzeń napowietrzających z pompami powietrza rozpuszczonego jest dojrzała, a wysokowydajne urządzenie napowietrzające EDUR jest szeroko stosowane. Wysokowydajne urządzenie flotacyjne EDUR wykorzystuje zalety wirowej flotacji powietrznej wklęsłej do rozbijania pęcherzyków powietrza oraz flotacji z rozpuszczonym powietrzem do jego stabilizacji. Cały system składa się głównie z układu powietrza rozpuszczonego, urządzenia flotacyjnego, zgarniacza żużla, systemu sterowania i urządzeń pomocniczych.
Flotacja ciśnieniowa z rozpuszczonym powietrzem (DAF) to stosunkowo wczesna technologia oczyszczania ścieków w technologii flotacji powietrznej, odpowiednia do oczyszczania ścieków o niskiej mętności, wysokiej chrominancji, wysokiej zawartości substancji organicznych, niskiej zawartości oleju, niskiej zawartości środków powierzchniowo czynnych lub bogatych w algi. Jest szeroko stosowana w papiernictwie, drukarstwie i farbiarstwie, galwanizacji, przemyśle chemicznym, spożywczym, rafinacji ropy naftowej i innych przemysłowych procesach oczyszczania ścieków. W porównaniu z innymi metodami flotacji powietrznej, charakteryzuje się ona wysokim obciążeniem hydraulicznym i kompaktową budową zbiornika. Jednak jej złożoność procesu, wysokie zużycie energii, hałas sprężarki powietrza itp. ograniczają jej zastosowanie.
W zależności od rodzaju i właściwości zawiesin zawartych w ściekach, stopnia oczyszczenia oczyszczonej wody oraz różnych metod ciśnieniowych wyróżnia się trzy podstawowe metody: metodę flotacji całego procesu z rozpuszczonym gazem, metodę flotacji częściowego rozpuszczonego gazu oraz metodę flotacji częściowego refluksu z rozpuszczonym gazem.
(1) Metoda flotacji rozpuszczonego powietrza w całym procesie
Cały proces flotacji rozpuszczonego powietrza polega na sprężeniu wszystkich ścieków za pomocą pompy i wtłoczeniu powietrza przed lub za pompą. W zbiorniku z rozpuszczonym gazem powietrze rozpuszcza się w ściekach, a następnie ścieki są przesyłane do zbiornika flotacji powietrza przez zawór redukcyjny. W ściekach tworzy się wiele małych pęcherzyków powietrza, które przylegają do zemulgowanego oleju lub zawiesiny w ściekach i wydostają się z powierzchni wody, tworząc kożuch na powierzchni wody. Kożuch jest odprowadzany do zbiornika kożucha za pomocą zgarniacza, a rura kożucha jest odprowadzana z basenu. Oczyszczone ścieki są odprowadzane przez przelew przelewowy i rurę wylotową.
Ilość rozpuszczonego gazu w całym procesie jest duża, co zwiększa ryzyko kontaktu między cząsteczkami oleju lub zawieszonymi cząsteczkami a pęcherzykami. Przy tej samej ilości wody do oczyszczania, ilość ta jest mniejsza niż pojemność zbiornika flotacji powietrznej wymaganego w metodzie flotacji gazowej z częściowym refluksem, co zmniejsza nakłady inwestycyjne na infrastrukturę. Jednakże, ponieważ wszystkie ścieki przepływają przez pompę ciśnieniową, stopień emulsji ścieków zaolejonych wzrasta, a wymagana pompa ciśnieniowa i zbiornik gazu rozpuszczonego są większe niż w przypadku dwóch pozostałych procesów, co przekłada się na wyższe nakłady inwestycyjne i większe zużycie energii.
(2) Metoda flotacji częściowo rozpuszczonego powietrza
Metoda flotacji z częściowym rozpuszczonym powietrzem (PFR) polega na przeniesieniu części ciśnienia ścieków i rozpuszczonego gazu, a pozostałej części ścieków bezpośrednio do zbiornika flotacji powietrznej i zmieszaniu jej z rozpuszczonym gazem w zbiorniku flotacji powietrznej. Jej cechy charakterystyczne to: w porównaniu z całym procesem flotacji powietrznej, wymagane ciśnienie pompy jest niewielkie, co przekłada się na niskie zużycie energii.
Najnowsze osiągnięcia w zakresie oczyszczania gazów odlotowych stanowią znaczący postęp w rozwiązywaniu problemów środowiskowych, a jednocześnie stwarzają firmom możliwości zrównoważonego rozwoju w sposób przyjazny dla środowiska. To innowacyjne rozwiązanie z pewnością wpłynie pozytywnie na obszary oczyszczania gazów odlotowych i ochrony środowiska, obiecując wysoką wydajność, niskie koszty operacyjne i zerowe zanieczyszczenia wtórne.
Metoda flotacji powietrznej z częściowym refluksem i rozpuszczonym gazem polega na odprowadzeniu części oleju po refluksie ścieków pod ciśnieniem i rozpuszczonym gazem, po obniżeniu ciśnienia bezpośrednio do zbiornika flotacji powietrznej, gdzie miesza się ze ściekami ze zbiornika flokulacji i flotacji powietrznej. Przepływ powrotny wynosi zazwyczaj 25% ~ 100% ścieków. Jej cechy charakterystyczne to: woda pod ciśnieniem, prowincja zużycia energii; proces flotacji powietrznej nie sprzyja emulgowaniu; tworzenie kwiatów ałunu jest dobre, flokulant w ściekach jest mniejszy; objętość zbiornika flotacji powietrznej jest większa niż w dwóch poprzednich procesach. Aby poprawić efekt oczyszczania flotacji powietrznej, do ścieków często dodaje się koagulant lub środek flotacji powietrznej, a dawka zmienia się w zależności od jakości wody, która jest zazwyczaj określana na podstawie testu.
Zgodnie z teorią flotacji powietrznej, metoda flotacji rozpuszczonego gazu pod ciśnieniem refluksu pozwala oszczędzać energię, w pełni wykorzystać koagulant, a efekt oczyszczania jest lepszy niż w przypadku flotacji pod ciśnieniem refluksu. Efekt oczyszczania jest najlepszy, gdy współczynnik refluksu wynosi 50%, dlatego metoda flotacji rozpuszczonego gazu pod ciśnieniem refluksu jest najczęściej stosowaną metodą flotacji powietrznej w oczyszczaniu ścieków.
Jakie są wymagania dotyczące obsługi i kontroli flotacji sprężonym powietrzem rozpuszczonym?
Systemy flotacji ciśnieniowej z rozpuszczonym powietrzem (DAF) są powszechnie stosowane w procesie oczyszczania ścieków, aby skutecznie usuwać zawiesiny, tłuszcze, oleje i inne zanieczyszczenia ze ścieków przemysłowych i komunalnych. Jednak, aby zapewnić wydajną pracę i sterowanie ciśnieniowym systemem DAF, konieczne jest spełnienie pewnych wymagań.
1. Operatorzy muszą ściśle monitorować proces koagulacji w zbiorniku reakcyjnym oraz jakość ścieków wypływających ze zbiornika flotacyjnego, aby odpowiednio dostosować dawkę koagulantów. Kluczowe jest zapobieganie zatykaniu zbiornika dozującego, co może zakłócić cały proces oczyszczania.
2. Należy regularnie kontrolować stan powierzchni zbiornika flotacyjnego. Każde pojawienie się dużych pęcherzyków powietrza w określonych miejscach zbiornika może wskazywać na problem z wyzwalaczem, który należy niezwłocznie sprawdzić i rozwiązać.
3. Operatorzy muszą zrozumieć schemat powstawania osadu i określić odpowiedni cykl zgarniania, aby usunąć nagromadzony osad z układu DAF. Jest to niezbędne do utrzymania wydajności układu i zapobiegania gromadzeniu się zanieczyszczeń stałych.
4. Prawidłowa kontrola poziomu wody w zbiorniku ciśnieniowym z rozpuszczonym powietrzem jest również kluczowa dla działania systemu. Zapewnia to stabilny i stały stosunek powietrza do wody, co jest kluczowe dla procesu flotacji.
5. Należy dokonać regulacji dopływu powietrza ze sprężarki, aby utrzymać stabilne ciśnienie robocze zbiornika z rozpuszczonym powietrzem. To z kolei gwarantuje skuteczność rozpuszczania powietrza w wodzie.
6. Kontrola poziomu wody w zbiorniku flotacyjnym jest równie ważna dla utrzymania stabilnego przepływu wody oczyszczającej. Zimą, przy niskich temperaturach wody, kluczowe jest zwiększenie przepływu wody powrotnej lub ciśnienia powietrza, aby zapewnić stałą jakość ścieków.
7. Prowadzenie szczegółowej dokumentacji operacyjnej jest niezbędne. Powinna ona obejmować informacje dotyczące ilości wody do oczyszczania, jakości wody zasilającej, dawek środków chemicznych, stosunku powietrza do wody, ciśnienia w zbiorniku z rozpuszczonym powietrzem, temperatury wody, zużycia energii, cykli zgarniania osadu, zawartości wilgoci w osadzie oraz jakości wody odpływowej.
Podsumowując, dzięki przestrzeganiu tych wymagań operatorzy mogą zapewnić skuteczną i wydajną pracę systemów flotacji ciśnieniowej z rozpuszczonym powietrzem w zakładach oczyszczania ścieków.
Zbiornik powietrza rozpuszczonego
Jakie są elementy konstrukcyjne powszechnie stosowanych zbiorników na gaz rozpuszczony? Jakie są konkretne rodzaje zbiorników na gaz rozpuszczony?
Zbiornik na gaz rozpuszczony można zespawać ze zwykłej blachy stalowej, a następnie poddać go obróbce antykorozyjnej. Jego konstrukcja wewnętrzna jest stosunkowo prosta, pusty zbiornik na gaz rozpuszczony nie wymaga uszczelnienia. Ponadto, układ rur wodnych ma określone wymagania, co czyni go zwykłym pustym zbiornikiem. Istnieje wiele specyfikacji zbiorników na gaz rozpuszczony, a stosunek wysokości do średnicy wynosi zazwyczaj 2–4. Niektóre zbiorniki na gaz rozpuszczony są instalowane poziomo, a długość zbiornika jest podzielona wzdłuż długości na sekcję wlotową, sekcję uszczelnienia i sekcję wylotową. Wlot i wylot wody w zbiorniku na gaz rozpuszczony są stabilne, a zanieczyszczenia na wlocie mogą zostać zatrzymane, aby zapobiec zablokowaniu urządzenia do odprowadzania gazu rozpuszczonego.
Funkcją zbiornika ciśnieniowego na rozpuszczony gaz jest zapewnienie pełnego kontaktu wody z powietrzem i wspomaganie jego rozpuszczania. Zbiornik ciśnieniowy na rozpuszczony gaz jest kluczowym elementem wpływającym na wydajność rozpuszczonego gazu. Jego zewnętrzna konstrukcja składa się z wlotu wody, wlotu powietrza, interfejsu zaworu bezpieczeństwa wylotowego, lusterka kontrolnego, wlotu manometru, portu wylotowego, wskaźnika poziomu, wylotu wody, otworu wylotowego itd.
Urządzenie do uwalniania rozpuszczonego gazu
Jakie są powszechnie stosowane uwalniacze gazów rozpuszczonych?
Detektor gazu rozpuszczonego jest podstawowym urządzeniem w metodzie flotacji powietrznej. Jego funkcją jest uwalnianie gazu z wody gazowej w postaci drobnych pęcherzyków, tak aby dobrze przylegały do zanieczyszczeń zawieszonych w ściekach poddawanych oczyszczaniu. Najczęściej stosowanymi detektorami są typu TS, TJ i TV.
Jakie są rodzaje zbiorników do flotacji powietrznej?
Istnieje wiele rodzajów zbiorników flotacji powietrznej. W zależności od parametrów jakości ścieków, wymagań oczyszczania i specyficznych warunków wody przeznaczonej do oczyszczania, dostępne są różne rodzaje zbiorników flotacji powietrznej, w tym zbiorniki adwekcyjne i z przepływem pionowym, o układzie kwadratowym i okrągłym, a także połączenie flotacji powietrznej z reakcją, wytrącaniem, filtracją i innymi procesami.
(1) Poziomy zbiornik flotacji powietrznej jest najczęściej stosowanym typem zbiornika, a zbiornik reakcyjny i zbiornik flotacji powietrznej są zazwyczaj budowane razem. Po reakcji ścieki przedostają się do komory kontaktowej flotacji powietrznej od spodu korpusu basenu, tak aby pęcherzyki powietrza i kłaczki miały pełny kontakt, a następnie przedostały się do komory separacyjnej flotacji powietrznej. Szlam z powierzchni basenu jest zgarniany do zbiornika żużlu za pomocą zgarniacza żużlu, a czysta woda jest zbierana przez rurę zbiorczą na dnie komory separacyjnej.
(2) Zaletą pionowego zbiornika flotacyjnego jest to, że komora kontaktowa znajduje się w jego centrum, a przepływ wody rozchodzi się dookoła. Warunki hydrauliczne są lepsze niż w przypadku jednostronnego wypływu poziomego i ułatwiają współpracę z kolejnymi elementami oczyszczającymi. Wadą jest niski stopień wykorzystania objętości zbiornika i trudności z połączeniem go z poprzednim zbiornikiem reakcyjnym.
(3) Zintegrowany zbiornik flotacji powietrznej można podzielić na trzy formy: zbiornik z korpusem reakcyjnym i powietrznym, zbiornik z korpusem opadowym i zbiornik z korpusem filtracyjnym i powietrznym.
Jakie są podstawowe wymagania dotyczące zgarniacza żużla w zbiorniku flotacji powietrznej?
(1) Zgarniacz żużlowy typu łańcuchowego jest zazwyczaj stosowany do małych, prostokątnych zbiorników flotacji powietrznej. Zgarniacz żużlowy typu mostowego może być stosowany do dużych, prostokątnych zbiorników flotacji powietrznej (rozpiętość powinna być mniejsza niż 10 m). Do okrągłych zbiorników flotacji powietrznej stosuje się zgarniacz planetarny żużlowy (średnica 2–10 m).
(2) Dużej ilości szlamu nie można usunąć na czas lub warstwa żużla ulega znacznemu naruszeniu podczas skrobania, poziom cieczy i procedura skrobania żużla są niewłaściwe podczas skrobania, a zbyt szybka praca maszyny do skrobania żużla wpłynie na efekt flotacji powietrznej.
(3) Aby prędkość przemieszczania się skrobaka nie była większa od prędkości przelewania się szlamu do zbiornika żużlowego, prędkość przemieszczania się skrobaka powinna być kontrolowana w zakresie 50 ~ 100 mm/s.
(4) W zależności od ilości żużla należy ustawić czas pracy skrobaka żużla.
Na co należy zwrócić uwagę przy debuggowaniu metody flotacji rozpuszczonego powietrza pod ciśnieniem?
(1) Przed uruchomieniem wody należy najpierw kilkakrotnie przedmuchać i wyczyścić rurociąg oraz zbiornik na rozpuszczony gaz sprężonym powietrzem lub wodą pod wysokim ciśnieniem, aż do momentu usunięcia wszystkich łatwo blokujących się cząstek zanieczyszczeń, a następnie zainstalować urządzenie do odprowadzania rozpuszczonego gazu.
(2) Na rurze wlotowej należy zainstalować zawór zwrotny, aby zapobiec cofaniu się wody pod ciśnieniem do sprężarki powietrza. Przed uruchomieniem należy sprawdzić, czy zawór zwrotny na rurociągu łączącym zbiornik gazu rozpuszczonego ze sprężarką powietrza jest skierowany w stronę zbiornika gazu rozpuszczonego. Podczas rzeczywistej pracy ciśnienie wylotowe sprężarki powietrza powinno być wyższe niż ciśnienie w zbiorniku gazu rozpuszczonego, a następnie otworzyć zawór na rurociągu sprężonego powietrza, aby wtłoczyć powietrze do zbiornika gazu rozpuszczonego.
(3) Najpierw oczyść układ rozpuszczonego gazu pod ciśnieniem i układ uwalniania rozpuszczonego gazu czystą wodą, a następnie po normalnym uruchomieniu układu wstrzyknij ścieki do zbiornika reakcyjnego.
(4) Zawór wylotowy zbiornika z rozpuszczonym gazem pod ciśnieniem musi być całkowicie otwarty, aby zapobiec zablokowaniu przepływu wody przy zaworze wylotowym, co pozwoliłoby na wcześniejsze uwolnienie pęcherzyków i ich połączenie w celu zwiększenia ich rozmiaru.
(5) Steruj zaworem regulacji wylotu wody lub regulowaną płytą przelewową w basenie z unoszącym się powietrzem i ustabilizuj poziom wody w basenie na poziomie 5–10 cm poniżej szczeliny zbierającej żużel. Po ustabilizowaniu się poziomu wody wyreguluj ilość wody do uzdatniania za pomocą zaworów wlotowych i wylotowych, aż do osiągnięcia projektowanej ilości wody.
(6) Po osiągnięciu odpowiedniej grubości szlamu (5–8 cm) uruchom skrobaczkę żużla i sprawdź, czy skrobanie i odprowadzanie żużla przebiegają prawidłowo oraz czy jakość ścieków jest naruszona.
Na jakie kwestie należy zwrócić uwagę podczas codziennej obsługi i zarządzania urządzeniem do flotacji powietrznej?
(1) Podczas kontroli należy obserwować poziom wody w zbiorniku z rozpuszczonym powietrzem przez otwór obserwacyjny, aby upewnić się, że poziom wody nie zalewa warstwy wypełnienia i nie wpływa na efekt rozpuszczonego gazu, ani nie jest niższy niż 0,6 m, aby zapobiec wydostawaniu się dużej ilości nierozpuszczonego powietrza z wody.
(2) Podczas inspekcji należy zwrócić uwagę na powierzchnię zbiornika ze ściekami. Jeśli okaże się, że powierzchnia osadu w obszarze styku jest nierówna, a lokalny przepływ wody gwałtownie wzburzony, może to oznaczać, że urządzenie dozujące jest zablokowane lub uszkodzone i wymaga terminowej konserwacji i wymiany. Jeśli okaże się, że powierzchnia osadu w obszarze separacji jest płaska, a powierzchnia zbiornika często zawiera duże pęcherzyki powietrza, oznacza to, że przyczepność pęcherzyków powietrza do kłaczków zanieczyszczeń jest niewystarczająca i konieczne jest dostosowanie dawki lub zmiana rodzaju koagulantu.
(3) Gdy niska temperatura wody zimą wpływa na efekt koagulacji, oprócz podjęcia działań mających na celu zwiększenie dawki, można również zwiększyć liczbę mikropęcherzyków i ich przyczepność do kłaczków poprzez zwiększenie przepływu wstecznego wody lub ciśnienia rozpuszczonego gazu, aby zrekompensować spadek wydajności unoszenia się kłaczków na powietrzu spowodowany wzrostem lepkości wody i zapewnić jakość wody.
(4) Aby nie wpływać na jakość ścieków, podczas zgarniania żużla należy podnieść poziom wody w zbiorniku, dlatego należy zwrócić uwagę na doświadczenie w zakresie eksploatacji, podsumować optymalną grubość nagromadzonego szlamu i zawartość wody, regularnie uruchamiać zgarniacz żużla w celu usunięcia szlamu i ustalić system zgarniacza żużla zgodnie z rzeczywistą sytuacją.
(5) W zależności od flokulacji w zbiorniku reakcyjnym, jakość szlamu i wody odpływowej w strefie separacji zbiornika flotacji powietrznej należy na bieżąco regulować, a działanie rurki dozującej należy często sprawdzać, aby zapobiec jej zatkaniu (szczególnie zimą).
opis2