Mętne ścieki to jeden z najczęstszych objawów nieprawidłowego działania systemu flotacji rozpuszczonym powietrzem. Jednak zła jakość ścieków DAF nie oznacza automatycznie, że maszyna jest za mała lub że potrzeba więcej środków chemicznych. Przeciążenie hydrauliczne, niewystarczająca ilość rozpuszczonego powietrza, niestabilna flokulacja, nieprawidłowy przepływ w obiegu zamkniętym, emulgowanie FOG lub słabe usuwanie osadu mogą powodować podobne objawy. Najszybszym sposobem rozwiązania problemu jest zdiagnozowanie procesu we właściwej kolejności.
Mętne ścieki DAF nie zawsze oznaczają, że DAF jest za mały
Kiedy w uzdatnionej wodzie pojawiają się zawieszone ciała stałe, operatorzy często przyjmują jedno z dwóch natychmiastowych założeń: DAF jest przeciążony lub dawka chemikaliów jest zbyt niska.
Obydwa mogą być prawdziwe, ale stanowią tylko część możliwych przyczyn. Mętne ścieki są objawem, a nie diagnozą.
Wygląd ścieków może dostarczyć przydatnych wskazówek. Drobne zamglenie, widoczne kłaczki, oleisty połysk, słaby osad powierzchniowy lub nagłe skoki zmętnienia często wskazują na różne części procesu.
| Zaobserwowany objaw | Pierwsze rzeczy do sprawdzenia |
|---|---|
| Drobna zawieszona mgiełka | Jakość koagulacji, pH i flokulacji |
| Widoczne kłaczki w ściekach | Przeciążenie hydrauliczne, rozpad kłaczków lub zwarcie |
| Tłusty połysk | Emulgacja FOG, kondycjonowanie chemiczne i mocowanie pęcherzyków |
| Nagły wzrost zmętnienia | Przepływ szczytowy, szok dopływowy lub zmiana chemiczna |
| Słaba warstwa osadu pływającego | Rozpuszczone powietrze, przepływ zawracany do obiegu i stosunek powietrza do substancji stałych |
| Dobry pływak, ale brudne ścieki | Zgarniacz, usuwanie osadu lub zaburzenie strefy flotacyjnej |
Zmiana dawki środka chemicznego, przepływu zawracania lub ciśnienia bez zidentyfikowania prawdziwej przyczyny może sprawić, że proces będzie mniej stabilny i zwiększyć koszty operacyjne.
Przed regulacją środków chemicznych sprawdź obciążenie układu hydraulicznego
Przeciążenie hydrauliczne jest jednym z pierwszych warunków, które należy sprawdzić, ponieważ żadna ilość dodatkowego polimeru nie jest w stanie w pełni zrekompensować zbyt szybkiego przepływu wody przez strefę flotacyjną.
Jeżeli przepływ dopływu wzrasta, a efektywna powierzchnia flotacji pozostaje niezmieniona, zwiększa się stopień obciążenia hydraulicznego:
Wyższe obciążenie hydrauliczne skraca czas dostępny na zamocowanie pęcherzyków, wzrost kłaczków i oddzielenie warstwy pływającego osadu od oczyszczonej wody.
Operatorzy powinni porównać obecne warunki z pierwotną podstawą projektu:
- przepływ prądu;
- szczytowy przepływ godzinowy;
- średni przepływ operacyjny;
- przepływ zawracany;
- efektywna powierzchnia flotacji;
- dostępna zdolność wyrównawcza.
Jeśli ścieki stają się mętne, głównie podczas szczytów produkcyjnych, okresów zmywania lub wyładunku partii, przed zwiększeniem dawki środka chemicznego należy sprawdzić obciążenie hydrauliczne.
Zbiornik wyrównawczy często może zmniejszyć te wartości szczytowe i ustabilizować zarówno obciążenie hydrauliczne, jak i obróbkę chemiczną.
Czy DAF wytwarza wystarczającą ilość drobnych bąbelków?
DAF opiera się na drobnych pęcherzykach powietrza przyczepiających się do kłaczków i zawieszonych zanieczyszczeń. Jeśli wytwarzanie pęcherzyków staje się słabe lub nierówne, wydajność flotacji może szybko spaść, nawet jeśli sam zbiornik jest odpowiednio dobrany.
Sprawdź następujące elementy:
Duże bąbelki
Duże pęcherzyki unoszą się zbyt szybko i zapewniają mniej efektywne miejsce mocowania drobnych kłaczków. Mogą wskazywać na słabe uwalnianie ciśnienia, niewystarczające nasycenie lub problem z urządzeniem uwalniającym.
Za mało bąbelków
Słaba gęstość pęcherzyków zwykle wskazuje na niewystarczającą produkcję rozpuszczonego powietrza, niewystarczający przepływ recyrkulacji, niskie ciśnienie lub problemy z nasyceniem powietrzem.
Nierówny rozkład bąbelków
Jeśli jeden obszar strefy flotacji wydaje się mleczny i zawiera bąbelki, podczas gdy inny pozostaje stosunkowo przezroczysty, system uwalniający może nie rozprowadzać równomiernie mieszaniny powietrza i wody.
Drobne, dobrze rozmieszczone pęcherzyki zapewniają więcej możliwości przyczepienia niż niewielka liczba grubych pęcherzyków.
Stosunek powietrza do substancji stałych może być zbyt niski
Nawet jeśli przepływ hydrauliczny pozostaje niezmieniony, DAF może zostać przeciążony w przypadku wzrostu ładunku ciał stałych.
Na przykład zakład może kontynuować pracę z wydajnością 25 m3/h, podczas gdy dopływ TSS wzrasta z 800 mg/l do 1500 mg/l.
Masa ciał stałych wchodzących do układu znacznie wzrasta:
25 × 800 ÷ 1000 = 20 kg TSS/h
25 × 1500 ÷ 1000 = 37,5 kg TSS/h
Jeśli przepływ powietrza obiegowego i produkcja rozpuszczonego powietrza pozostaną niezmienione, ilość dostępnego powietrza na kilogram substancji stałych maleje.
Dlatego właśnie może nim zostać DAF ograniczone powietrzem nawet jeśli przepływ ścieków nie uległ zmianie.
Słaba koagulacja może uniemożliwić unoszenie się drobnych cząstek
Wiele zawieszonych cząstek jest zbyt małych lub zbyt stabilnych elektrycznie, aby skutecznie przyczepiać się do pęcherzyków powietrza bez kondycjonowania chemicznego.
Koagulacja destabilizuje te cząstki, dzięki czemu mogą zacząć tworzyć większe agregaty.
Ważne zmienne obejmują:
- rodzaj koagulantu;
- dawka koagulantu;
- pH ścieków;
- zasadowość;
- intensywność szybkiego mieszania;
- zmiany w składzie wpływów.
Jeśli koagulacja jest słaba, ścieki mogą wydawać się mętne, mimo że DAF wytwarza dużo pęcherzyków.
Niedostateczne dawkowanie
Zbyt mała ilość koagulanta może sprawić, że drobne koloidy będą stabilne i trudne do wychwycenia.
Przedawkowanie
Nadmiar koagulantu nie jest automatycznie lepszy. Może zwiększyć produkcję osadu, koszty środków chemicznych, a w niektórych warunkach zmniejszyć stabilność oczyszczania.
Jeśli skład chemiczny dopływającego uległ zmianie, właściwym rozwiązaniem może być dostosowanie pH lub inne warunki koagulacji, a nie po prostu zwiększenie dawki.
Problemy z flokulacją: zbyt małe, zbyt duże lub zbyt kruche
Po koagulacji w wyniku flokulacji powinny powstać cząstki wystarczająco duże, aby zapewnić niezawodne przyleganie pęcherzyków, ale jednocześnie wystarczająco mocne, aby przetrwać transport do strefy flotacji.
Małe cząstki pozostają zawieszone i wytwarzają mętny lub mętny wyciek.
Dobre przyleganie bąbelków i stabilna flotacja.
Duże, słabe kłaczki mogą rozpaść się pod wpływem pomp, zaworów lub nadmiernego mieszania.
Operatorzy powinni sprawdzić:
- rodzaj i dawka polimeru;
- jakość przygotowania polimeru;
- czas starzenia polimeru;
- prędkość flokulatora;
- intensywność mieszania;
- czas retencji flokulacji;
- ścinanie na wlocie DAF.
Powszechnym problemem jest to, że w górnej części strumienia tworzą się akceptowalne kłaczki, które jednak ulegają zniszczeniu przed wejściem do strefy flotacji.
Współczynnik recyklingu może być zbyt niski lub zbyt wysoki
Recykling pod ciśnieniem służy do generowania strumienia rozpuszczonego powietrza, który tworzy mikropęcherzyki. Jednak zwiększenie przepływu zawracanego nie zawsze poprawia leczenie.
Recykling za niski
- Niewystarczająca ilość rozpuszczonego powietrza
- Słabe generowanie bąbelków
- Słaby udźwig ciał stałych
- Więcej przenoszenia ciał stałych
Recykling za wysoki
- Wyższe wewnętrzne obciążenie hydrauliczne
- Większa energia pompy
- Więcej turbulencji
- Potencjalny rozpad kłaczków
Celem nie jest maksymalizacja przepływu recyklingu. Ma on zapewnić wystarczającą ilość rozpuszczonego powietrza dla aktualnego obciążenia cząstkami stałymi, bez destabilizacji strefy flotacji.
Najpierw sprawdź, czy w systemie występuje ograniczenie dopływu powietrza, przeciążenie hydrauliczne lub problemy chemiczne i flokulacyjne.
Sprawdź warstwę osadu i zgarniacz powierzchniowy
Czasami flotacja działa prawidłowo, ale ciała stałe nie są skutecznie usuwane z powierzchni wody.
Stabilny DAF powinien tworzyć warstwę pływającego osadu, który jest usuwany w sposób ciągły lub okresowy, zanim rozpocznie się jego nadmierne gromadzenie.
Typowe problemy obejmują:
- zbyt mała prędkość zgarniacza;
- zbyt duża prędkość zgarniacza;
- warstwa osadu powierzchniowego jest zbyt gruba;
- zablokowanie leja osadowego;
- problemy z pompą odprowadzającą osad;
- lepki osad bogaty w FOG gromadzący się w pobliżu punktu zrzutu.
Zgarniacz jest zbyt wolny
Nadmiar osadu pozostaje na powierzchni i może stać się niestabilny, opaść lub ponownie dostać się do oczyszczonej wody.
Zgarniacz za szybko
Nadmierny ruch zgarniacza może zaburzyć matę flotacyjną i wypchnąć ciała stałe z powrotem do wody.
Jeśli tworzenie się pęcherzyków wygląda dobrze i wyraźnie tworzy się mocny kożuch osadowy, ale jakość ścieków pozostaje niska, sprawdź usuwanie osadu przed regulacją powietrza lub chemikaliów.
Ścieki bogate w mgłę wymagają innego rozwiązywania problemów
Ścieki z branży spożywczej, mleczarskiej, przetwórstwa mięsnego, rzeźni i zawierające oleje jadalne często zawierają wysokie stężenia tłuszczów, olejów i smarów.
DAF ogólnie dobrze radzi sobie z tymi zanieczyszczeniami, ponieważ wiele cząstek FOG ma naturalną zdolność wyporu. Jednak emulgowanie może znacznie utrudnić ich usunięcie.
Wolny olej vs zemulgowany olej
Wolny lub słabo zdyspergowany olej jest stosunkowo łatwy do oddzielenia. Olej zemulgowany chemicznie jest stabilizowany w bardzo małych kropelkach i może przejść przez DAF, chyba że emulsja zostanie najpierw rozbita.
Emulgacja może wzrosnąć, gdy ścieki zawierają:
- Detergenty CIP;
- środki powierzchniowo czynne;
- chemikalia czyszczące;
- pompy lub mieszadła o wysokim ścinaniu;
- zmiany temperatury.
Jeżeli w wyniku zmian w procedurach czyszczenia nagle pojawią się oleiste ścieki, należy sprawdzić użycie środków chemicznych przed założeniem, że sprzęt DAF uległ awarii.
Zmiany w fabrycznym składzie chemicznym środka czyszczącego mogą zatem mieć wpływ na wydajność DAF, nawet jeśli ustawienia przepływu i wyposażenia pozostaną niezmienione.
Użyj kolejności rozwiązywania problemów krok po kroku
Najszybsza diagnoza polega na sprawdzeniu procesu w ustalonej kolejności, a nie na zmianie kilku parametrów pracy na raz.
Sprawdź przepływ
Potwierdź przepływ średni, przepływ szczytowy i czy wyrównanie działa zgodnie z oczekiwaniami.
Sprawdź jakość wpływów
Porównaj aktualne TSS, FOG, ChZT i pH z oryginalną podstawą projektu.
Sprawdź generowanie bąbelków
Sprawdź ciśnienie saturatora, przepływ recyrkulacji, dopływ powietrza, urządzenia uwalniające i jakość pęcherzyków.
Sprawdź koagulację
Zapoznaj się z dawką koagulantu, pH, mieszaniem i najnowszymi zmianami w chemii ścieków.
Sprawdź flokulację
Przed flotacją należy obserwować wielkość i wytrzymałość kłaczków, przygotowanie polimeru oraz to, czy kłaczki pękają.
Sprawdź strefę flotacji
Poszukaj nadmiernych turbulencji, zwarć, nierównomiernego rozkładu pęcherzyków i niestabilnego pływaka.
Sprawdź usuwanie osadu
Sprawdź prędkość zgarniacza, grubość osadu, stan leja zasypowego i częstotliwość wyciągania.
Kiedy mętne ścieki oznaczają, że pojazd DAF jest naprawdę za mały
Wydajność sprzętu należy kwestionować dopiero po wykluczeniu poważnych problemów operacyjnych.
DAF może rzeczywiście być za mały, gdy:
- rzeczywisty przepływ stale przekracza pierwotny przepływ projektowy;
- obciążenie ciałami stałymi jest stale znacznie wyższe niż w pierwotnej podstawie projektowej;
- wytwarzanie powietrza i wydajność recyklingu są normalne;
- koagulacja i flokulacja są zoptymalizowane;
- usuwanie osadów powierzchniowych działa prawidłowo;
- W przypadku stabilnej pracy nadal występuje przenoszenie substancji stałych ze ścieków.
Możliwe rozwiązania obejmują wówczas:
- dodanie zdolności wyrównawczej;
- zwiększenie efektywnej powierzchni flotacyjnej;
- zwiększanie zdolności recyklingu i nasycania;
- zainstalowanie równoległej jednostki DAF;
- zmniejszenie obciążenia ciałami stałymi przed;
- poprawa przygotowania wstępnego przed DAF.
Ścieki DAF są nadal mętne?
NIHAO może pomóc w ocenie wydajności firmy DAF na podstawie rzeczywistych warunków hydraulicznych i eksploatacyjnych. W celu wstępnej analizy problemów należy przesłać średni i szczytowy przepływ, dopływające TSS i FOG, pH, dawkę koagulantu i polimeru, przepływ zawracany do obiegu, ciśnienie saturatora oraz zdjęcia lub filmy przedstawiające strefę pęcherzyków i osad powierzchniowy.
Porównując obciążenie hydrauliczne, dopływ powietrza, stan kłaczków, wydajność recyklingu i usuwanie osadu, często można zidentyfikować prawdziwą przyczynę przed rozważeniem poważnych zmian w sprzęcie.
Często zadawane pytania
Dlaczego moje ścieki DAF są mętne?
Typowe przyczyny to przeciążenie hydrauliczne, niewystarczająca ilość rozpuszczonego powietrza, słaba koagulacja, słaby lub uszkodzony kłaczek, nieprawidłowy przepływ w obiegu zamkniętym, emulgowanie FOG lub nieskuteczne usuwanie osadu.
Czy niski przepływ zawracany do obiegu może powodować słabą jakość ścieków DAF?
Tak. Jeśli przepływ recyrkulacji jest zbyt niski, system może generować niewystarczającą ilość rozpuszczonego powietrza i mikropęcherzyków w stosunku do aktualnego ładunku ciał stałych.
Skąd mam wiedzieć, czy w moim DAF-ie jest wystarczająca ilość rozpuszczonego powietrza?
Sprawdź przepływ recyrkulacyjny, ciśnienie saturatora, dopływ powietrza, gęstość pęcherzyków, rozmiar pęcherzyków i czy w strefie flotacji występuje drobny i stosunkowo równomierny rozkład pęcherzyków.
Czy zbyt dużo polimeru może powodować mętne ścieki DAF?
Tak. Nadmiar polimeru może powodować powstawanie nieprawidłowych kłaczków, zwiększać wytwarzanie osadu lub destabilizować oczyszczanie. Dawkę polimeru należy optymalizować, a nie po prostu zwiększać w przypadku pogorszenia się jakości ścieków.
Dlaczego wydajność DAF pogarsza się w godzinach szczytu produkcji?
Produkcja szczytowa może zwiększyć przepływ hydrauliczny, TSS, FOG lub wszystkie trzy jednocześnie. Zwiększa to zarówno obciążenie powierzchniowe, jak i obciążenie ciałami stałymi i może przekroczyć margines operacyjny DAF.
Dlaczego moje pęcherzyki DAF są za duże?
Duże pęcherzyki mogą być związane ze słabym nasyceniem, nieprawidłowym uwolnieniem ciśnienia, problemami z urządzeniem uwalniającym lub niewystarczającym wymieszaniem powietrza i wody. Grube pęcherzyki zazwyczaj zapewniają mniej skuteczne przyleganie do drobnych kłaczków.
Czy nadmierny przepływ recyrkulacji może zmniejszyć wydajność DAF?
Tak. Nadmierny obieg zwiększa wewnętrzne obciążenie hydrauliczne i może powodować niepotrzebne turbulencje lub rozpad kłaczków, mimo że powoduje większy przepływ rozpuszczonego powietrza.
Dlaczego osad pływający spada z powrotem do wody?
Możliwe przyczyny obejmują nadmierne gromadzenie się osadu, nieprawidłową prędkość zgarniacza, słabe odprowadzanie osadu, niestabilne kłaczki lub nadmierne turbulencje w strefie flotacji.
Dlaczego emulgowany olej jest trudny do usunięcia za pomocą DAF?
Mocne emulsje zawierają bardzo małe, stabilizowane kropelki oleju, które nie rozdzielają się łatwo. Środki powierzchniowo czynne i chemikalia czyszczące mogą wzmocnić emulsję, dlatego przed flotacją może być konieczne chemiczne kondycjonowanie.
Skąd mam wiedzieć, czy mój DAF jest faktycznie za mały?
Prawdziwe ograniczenie wydajności należy podejrzewać dopiero po potwierdzeniu, że przepływ, wytwarzanie rozpuszczonego powietrza, kondycjonowanie chemiczne, flokulacja, operacja recyklingu i usuwanie osadu działają prawidłowo. Trwałe przeciążenie w tych warunkach może wskazywać na niewystarczającą zdolność flotacji.
język angielski
عربي
hiszpański
