Мутные сточные воды являются одним из наиболее распространенных признаков того, что система флотации растворенным воздухом не работает должным образом. Однако плохое качество стоков DAF не означает автоматически, что машина слишком мала или что требуется больше химикатов. Гидравлическая перегрузка, недостаточное количество растворенного воздуха, нестабильная флокуляция, неправильный поток рециркуляции, эмульгирование тумана или плохое удаление осадка могут вызывать схожие симптомы. Самый быстрый способ решить проблему – провести диагностику процесса в правильном порядке.
Мутные выхлопные газы DAF не всегда означают, что DAF слишком мал
Когда в очищенной воде появляются взвешенные вещества, операторы часто делают одно из двух немедленных предположений: DAF перегружен или доза химиката слишком мала.
И то, и другое может быть правдой, но они являются лишь частью возможных причин. Мутные выделения – это симптом, а не диагноз.
Внешний вид сточных вод может дать полезную подсказку. Мелкая дымка, видимые хлопья, маслянистый блеск, слабый осадок на поверхности или внезапные всплески мутности часто указывают на разные этапы процесса.
| Наблюдаемый симптом | Первое, что нужно проверить |
|---|---|
| Тонкая взвешенная дымка | Коагуляция, pH и качество флокуляции |
| Видимые хлопья в сточных водах | Гидравлическая перегрузка, разрушение хлопьев или короткое замыкание |
| Жирный блеск | Эмульгирование FOG, химическое кондиционирование и прикрепление пузырьков |
| Внезапное увеличение мутности | Пиковый расход, удар притока или химические изменения |
| Слабый плавающий слой ила | Растворенный воздух, рециркуляционный поток и соотношение воздуха и твердых частиц |
| Хороший поплавок, но грязные сточные воды | Скребок, удаление осадка или нарушение зоны флотации |
Изменение дозы химикатов, потока рециркуляции или давления без выявления реальной причины может сделать процесс менее стабильным и увеличить эксплуатационные расходы.
Проверьте гидравлическую нагрузку перед регулировкой химикатов
Гидравлическая перегрузка является одним из первых условий, которые необходимо проверить, поскольку никакое количество дополнительного полимера не может полностью компенсировать слишком быстрое прохождение воды через зону флотации.
Если приходящий поток увеличивается, а эффективная площадь флотации остается неизменной, скорость гидравлического нагружения увеличивается:
Более высокая гидравлическая нагрузка сокращает время, необходимое для прикрепления пузырьков, подъема хлопьев и разделения между слоем всплывшего ила и осветленной водой.
Операторам следует сравнить текущие условия с исходными проектными условиями:
- текущий приток;
- пиковый часовой поток;
- средний рабочий расход;
- рециркуляционный поток;
- эффективная площадь плавучести;
- доступная компенсационная способность.
Если сточные воды мутнеют, главным образом, во время пиковой производительности, периодов промывки или разгрузки партий, перед увеличением дозы химикатов следует проверить гидравлическую нагрузку.
Уравнительный бак часто может уменьшить эти пики и стабилизировать как гидравлическую нагрузку, так и химическую обработку.
Достаточно ли мелких пузырей производит DAF?
DAF зависит от мелких пузырьков воздуха, прилипающих к хлопьям и взвешенным загрязнениям. Если образование пузырьков становится слабым или неравномерным, эффективность флотации может быстро упасть, даже если сам резервуар имеет правильный размер.
Проверьте следующее:
Большие пузыри
Большие пузырьки поднимаются слишком быстро и обеспечивают менее эффективную зону прикрепления мелких хлопьев. Они могут указывать на плохой сброс давления, недостаточное насыщение или проблему с устройством сброса.
Слишком мало пузырей
Слабая плотность пузырьков обычно указывает на недостаточное производство растворенного воздуха, недостаточный поток рециркуляции, низкое давление или проблемы с насыщением воздуха.
Неравномерное распределение пузырьков
Если одна область зоны флотации имеет молочный цвет с пузырьками, а другая остается относительно прозрачной, возможно, система выпуска не распределяет воздушно-водяную смесь равномерно.
Мелкие, хорошо распределенные пузырьки предоставляют больше возможностей для прикрепления, чем небольшое количество крупных пузырьков.
Соотношение воздуха и твердых частиц может быть слишком низким
Даже если гидравлический поток остается неизменным, DAF может перегрузиться, если нагрузка по твердым частицам увеличится.
Например, установка может продолжать работать со скоростью 25 м³/ч, в то время как содержание TSS в притоке возрастает с 800 мг/л до 1500 мг/л.
Масса твердых частиц, поступающих в систему, существенно увеличивается:
25 × 800 ÷ 1000 = 20 кг ТСС/ч
25 × 1500 ÷ 1000 = 37,5 кг ТСС/ч
Если рециркуляционный поток и производство растворенного воздуха остаются неизменными, количество доступного воздуха на килограмм твердых веществ уменьшается.
Вот почему DAF может стать ограниченный воздухом даже если поток сточных вод не изменился.
Плохая коагуляция может сделать мелкие частицы невозможными для плавания
Многие взвешенные частицы слишком малы или слишком электрически стабильны, чтобы эффективно прикрепляться к пузырькам воздуха без химической обработки.
Коагуляция дестабилизирует эти частицы, поэтому они могут начать образовывать более крупные агрегаты.
Важные переменные включают в себя:
- тип коагулянта;
- доза коагулянта;
- pH сточных вод;
- щелочность;
- интенсивность быстрого смешивания;
- изменения в составе притоков.
Если коагуляция слабая, сточные воды могут выглядеть мутными, хотя DAF образует большое количество пузырьков.
Недостаточная дозировка
Слишком малое количество коагулянта может привести к тому, что мелкие коллоиды станут стабильными и их будет трудно уловить.
Передозировка
Избыток коагулянта не означает автоматически улучшение. Это может увеличить образование осадка, стоимость химикатов и в некоторых условиях снизить стабильность очистки.
Если химический состав притока изменился, правильным решением может быть корректировка pH или изменение условий коагуляции, а не просто увеличение дозировки.
Проблемы флокуляции: слишком маленький, слишком большой или слишком хрупкий
После коагуляции в результате флокуляции должны образовываться частицы, достаточно крупные для надежного прикрепления пузырьков, но достаточно прочные, чтобы выдержать транспортировку в зону флотации.
Мелкие частицы остаются во взвешенном состоянии и образуют мутные или мутные сточные воды.
Хорошее крепление пузырьков и стабильная плавучесть.
Крупные слабые хлопья могут распасться под воздействием насосов, клапанов или чрезмерного перемешивания.
Операторы должны проверить:
- тип и доза полимера;
- качество подготовки полимера;
- время старения полимера;
- скорость флокулятора;
- интенсивность перемешивания;
- время удерживания флокуляции;
- сдвиг на впуске DAF.
Распространенной проблемой является то, что приемлемые хлопья образуются выше по течению, но разрушаются до входа в зону флотации.
Коэффициент переработки может быть слишком низким или слишком высоким
Рециркуляция под давлением используется для создания потока растворенного воздуха, который создает микропузырьки. Однако увеличение потока рециркуляции не всегда улучшает очистку.
Переработка слишком низкая
- Недостаточное количество растворенного воздуха
- Слабое образование пузырьков
- Плохой подъем твердых частиц
- Больше переноса твердых веществ
Переработка слишком высока
- Более высокая внутренняя гидравлическая нагрузка
- Большая энергия насоса
- Больше турбулентности
- Возможное разрушение хлопьев
Целью не является максимизация потока рециркуляции. Это необходимо для обеспечения достаточного количества растворенного воздуха для текущей нагрузки по твердым веществам без дестабилизации зоны флотации.
Сначала убедитесь, что система ограничена по воздуху, не перегружена гидравлической системой или не страдает от химических проблем или проблем с флокуляцией.
Проверьте слой осадка и скребок для поверхности.
Иногда флотация работает правильно, но твердые частицы не удаляются с поверхности воды эффективно.
Стабильный DAF должен образовывать плавающий слой ила, который постоянно или периодически удаляется до того, как начнется чрезмерное накопление.
Общие проблемы включают в себя:
- скорость скрепера слишком низкая;
- скорость скрепера слишком высокая;
- поверхностный слой ила слишком толстый;
- засор шламоприемника;
- проблемы с насосом для отвода осадка;
- липкий осадок, богатый туманом, скапливающийся вблизи точки сброса.
Скребок слишком медленный
Избыточный ил остается на поверхности и может стать нестабильным, затонуть или вновь попасть в осветленную воду.
Скребок слишком быстрый
Чрезмерное движение скребка может нарушить плавучесть и вытолкнуть твердые частицы обратно в воду.
Если образование пузырьков выглядит хорошо и четко формируется прочный слой осадка, но качество сточных вод остается плохим, проверьте удаление осадка перед регулировкой подачи воздуха или химикатов.
Сточные воды, богатые туманом, требуют другого решения проблем
Сточные воды пищевых, молочных, мясоперерабатывающих предприятий, боен и пищевых масел часто содержат высокие концентрации жиров, масел и жиров.
DAF, как правило, хорошо подходит для удаления этих загрязнений, поскольку многие частицы FOG обладают естественной плавучестью. Однако эмульгирование может значительно затруднить их удаление.
Свободное масло против эмульгированного масла
Свободную или слабодиспергированную нефть сравнительно легко отделить. Химически эмульгированное масло стабилизируется в очень маленьких каплях и может проходить через DAF, если предварительно эмульсия не разрушится.
Эмульгирование может усилиться, если сточные воды содержат:
- моющие средства CIP;
- поверхностно-активные вещества;
- чистящие химикаты;
- насосы или миксеры с высоким сдвиговым усилием;
- изменения температуры.
Если после изменения процедур очистки внезапно появляются маслянистые стоки, следует пересмотреть использование химикатов, прежде чем предполагать, что оборудование DAF неисправно.
Поэтому изменения в заводских чистящих средствах могут повлиять на производительность DAF, даже если настройки расхода и оборудования остаются неизменными.
Используйте пошаговый порядок устранения неполадок
Самая быстрая диагностика происходит при проверке процесса в фиксированной последовательности, а не при изменении сразу нескольких рабочих параметров.
Проверить поток
Убедитесь, что средний расход, пиковый расход и работает ли выравнивание должным образом.
Проверьте качество входящего потока
Сравните текущие TSS, FOG, COD и pH с исходной проектной основой.
Проверьте генерацию пузырьков
Проверьте давление в сатураторе, поток рециркуляции, подачу воздуха, выпускные устройства и качество пузырьков.
Проверьте коагуляцию
Просмотрите дозу коагулянта, pH, смешивание и последние изменения в химическом составе сточных вод.
Проверьте флокуляцию
Перед флотацией обратите внимание на размер и прочность хлопьев, подготовку полимера и на то, разрушаются ли хлопья.
Проверьте зону плавучести
Обратите внимание на чрезмерную турбулентность, короткое замыкание, неравномерное распределение пузырьков и нестабильное всплытие.
Проверьте удаление осадка
Проверьте скорость скребка, толщину осадка, состояние бункера и частоту извлечения.
Когда мутные выхлопные газы означают, что размер DAF действительно слишком мал
Производительность оборудования следует подвергать сомнению только после того, как исключены серьезные эксплуатационные проблемы.
Размер DAF действительно может быть меньше, если:
- фактический расход постоянно превышает первоначальный расчетный расход;
- загрузка твердых частиц постоянно намного превышает исходную проектную величину;
- Выработка и рециркуляция воздуха в норме;
- коагуляция и флокуляция оптимизированы;
- удаление поверхностного осадка работает корректно;
- Перенос твердых частиц в сточных водах все еще происходит при стабильной работе.
Возможные решения включают в себя:
- добавление выравнивающей мощности;
- увеличение эффективной площади плавучести;
- модернизация мощностей по переработке и насыщению;
- установка параллельного блока DAF;
- снижение нагрузки твердых частиц на входе;
- улучшение предварительной обработки перед DAF.
Выхлопные газы DAF все еще мутные?
NIHAO может помочь оценить производительность DAF на основе реальных гидравлических и эксплуатационных условий. Для первоначального анализа устранения неполадок отправьте свой средний и пиковый расход, входящие TSS и FOG, pH, дозу коагулянта и полимера, расход рециркуляции, давление в сатураторе, а также фотографии или видео пузырьковой зоны и поверхностного ила.
Сравнивая гидравлическую нагрузку, подачу воздуха, состояние хлопьев, производительность рециркуляции и удаление осадка, часто можно определить реальную причину до того, как будут рассмотрены серьезные изменения в оборудовании.
Часто задаваемые вопросы
Почему выхлопные газы DAF мутные?
Общие причины включают гидравлическую перегрузку, недостаточное количество растворенного воздуха, плохую коагуляцию, слабые или разрушенные хлопья, неправильный поток рециркуляции, эмульгирование FOG или неэффективное удаление осадка.
Может ли низкий поток рециркуляции привести к ухудшению качества выхлопных газов DAF?
Да. Если поток рециркуляции слишком низкий, система может генерировать недостаточное количество растворенного воздуха и микропузырьков для текущей загрузки твердых частиц.
Как узнать, достаточно ли в моем DAF растворенного воздуха?
Проверьте поток рециркуляции, давление в сатураторе, подачу воздуха, плотность и размер пузырьков, а также наличие мелкого и относительно равномерного распределения пузырьков в зоне флотации.
Может ли слишком большое количество полимера стать причиной помутнения стоков DAF?
Да. Избыточное количество полимера может привести к образованию аномальных хлопьев, увеличению образования осадка или дестабилизации очистки. Дозу полимера следует оптимизировать, а не просто увеличивать всякий раз, когда качество сточных вод ухудшается.
Почему производительность DAF ухудшается в часы пиковой производительности?
Пиковая производительность может увеличить гидравлический расход, TSS, FOG или все три одновременно. Это увеличивает как нагрузку на поверхность, так и загрузку твердых частиц и может превысить рабочий запас DAF.
Почему мои пузырьки DAF слишком большие?
Большие пузырьки могут быть связаны с плохим насыщением, неправильным сбросом давления, проблемами с выпускным устройством или неправильным смешиванием воздуха и воды. Крупные пузырьки обычно обеспечивают менее эффективное прикрепление мелких хлопьев.
Может ли чрезмерный поток рециркуляции снизить производительность DAF?
Да. Чрезмерная рециркуляция увеличивает внутреннюю гидравлическую нагрузку и может создать ненужную турбулентность или разрушение хлопьев, хотя при этом образуется больший поток растворенного воздуха.
Почему всплывший ил попадает обратно в воду?
Возможные причины включают чрезмерное накопление осадка, неправильную скорость скребка, плохой отвод осадка, нестабильные хлопья или чрезмерную турбулентность в зоне флотации.
Почему эмульгированное масло трудно удалить с помощью DAF?
Сильные эмульсии содержат очень маленькие стабилизированные капли масла, которые трудно отделить. Поверхностно-активные вещества и чистящие химикаты могут сделать эмульсию более прочной, поэтому перед флотацией может потребоваться химическое кондиционирование.
Как мне узнать, действительно ли мой DAF меньшего размера?
Подозревать об истинном ограничении производительности можно только после подтверждения того, что поток, производство растворенного воздуха, химическое кондиционирование, флокуляция, операция рециркуляции и удаление осадка работают правильно. Постоянная перегрузка в таких условиях может указывать на недостаточную флотационную способность.
Английский
عربي
испанский
