256463_2013050609304065469vpy9za36

Report
‫آشنایی با سیستم‬
‫شناورسازی با هوای محلول (‪)DAF‬‬
‫امین میر اسدی‬
‫دانشگاه آزاد اسالمی واحد همدان‬
‫زمستان ‪91‬‬
‫مقدمه‬
‫شناورسازی یک روش تصفیه فیزیکی است که برای جداسازی ذرات جامد یا‬
‫مایع از یک فاز مایع بکار می رود ‪ .‬براي حذف ذرات جامد و بسياري از‬
‫ناخالص ي هاي معلق در آب مي توان از سه روش زیر استفاده کرد ‪:‬‬
‫ته نشيني‬
‫فيلتراسيون‬
‫شناورسازي‬
‫مزیت اصلی شناورسازی بر ته نشینی این است که دراین روش‪ ،‬ذراتی که‬
‫بسیار کوچک و سبک هستند و به آرامی ته نشین می شوندرا می توان‬
‫کاملتر و در زمان کوتاهتر حذف کرد‪.‬‬
‫بدين ترتيب که در فرايند ته نشيني براي جداسازي ذرات از نیروي جاذبه‬
‫استفاده مي شود در صورتي که فرايند شناورسازي از نیروهاي مخالف‬
‫نیروي جاذبه استفاده مي کند‪.‬‬
‫از آنجايي که لخته ها در شناورسازي مي بايد شناور شوند مي توان‬
‫دريافت که همانند فرايند ته نشيني نيازي به توليد لخته هاي متراکم‬
‫نيست‪.‬‬
‫انواع مختلف شناورسازي‬
‫‪‬‬
‫هوادهي در فشار اتمسفر (شناورسازي با هوا)‪،‬‬
‫‪‬‬
‫شناورسازي در خأل‬
‫‪‬‬
‫شناورسازي با هواي محلول )‪Dissolved Air Flotation (DAF‬‬
‫شناورسازی با هوا به دو شکل انجام می شود‬
‫‪ - ١‬هواي تحت فشار داخل پساب بشكل حباب رها مي شود‪.‬‬
‫‪ - ٢‬مايع ابتدا با هواي تحت فشار اشباع می شود‪ ،‬سپس وارد تانك فلوتاسيون با فشار كمتر‬
‫مي شود(‪. )DAF‬‬
‫روش دوم بر روش اول ارجحيت دارد ‪ .‬زيرا در اين روش حبابهاي ريزتري توليد‬
‫مي شوند و سطح انتقال جرم را افزايش مي دهند‪.‬‬
‫اساس کار سیستم ‪DAF‬‬
‫ا‬
‫جداسازي از طريق وارد كردن حبابهاي ريز گاز (معمول هوا) به داخل فاز مايع صورت ميپذيرد‪.‬‬
‫حبابهاي هوا به ذرات جامد ميچسبند و نیروي شناوري مجموعه ذره و حبابهاي گاز به قدري زياد‬
‫است كه سبب صعود ذره به سطح ميشود؛ بدين ترتيب ميتوان ذراتي را كه چگالي آنها از مايع‬
‫بيشتر است را به صعود به سطح واداشت ‪.‬‬
‫هدف ازکاربرد سیستم ‪DAF‬‬
‫‪ -1‬از بین بردن مواد جامد معلق‬
‫‪ -2‬حذف روغن و گریس از فاضالب‬
‫‪ -3‬حذف کدورت‬
‫‪ -4‬حذف فلزات نامحلول در فاضالب (آهن ‪ ،‬منگنز و‪)...‬‬
‫‪ -5‬ازبین بردن جلبک ها ‪ ،‬رنگ ‪ ،‬بو ‪ ،‬طعم‬
‫‪ -6‬ازبین بردن باکتری هایی نظیر ژیاردیا و کریپتوسیوریدیوم‬
‫‪ -7‬کاهش ‪ BOD‬و ‪COD‬‬
‫اجزای تشکیل دهنده ‪DAF‬‬
‫‪ -1‬ورودی‬
‫‪ -2‬محفظه انعقاد‬
‫‪ -3‬محفظه شناورسازی‬
‫‪ -4‬اسکیمر یا کفگیر سطحی‬
‫‪ -5‬تانکر اشباع کننده آب از هوا‬
‫‪ -6‬کمپرسور هوا‬
‫‪ -7‬لوله کش ی و اتصاالت‬
‫‪ -8‬محفظه نگهداری لجن‬
‫‪ -9‬کفروب جهت حذف ذرات ته نشین شده‬
‫‪ -10‬خروجی‬
‫بهترین میزان آب موجود در تانک اشباع جهت اشباع شدن از هوا به اندازه ½ یا ‪ 1/3‬حجم مخزن می‬
‫باشد ‪.‬‬
‫فشار وارده چیزی در حدود ‪ 2/5‬تا ‪ 5‬اتمسفر(بسته به نوع پساب) می باشد که توسط کمپرسور هوا‬
‫ایجاد می شود و بوسیله فشار سنج قرارگرفته برروی مخزن اشباع مشخص می شود ‪.‬‬
‫جهت باال بردن راندمان حذف ذرات و تصفیه بهتر از مواد منعقد کننده مانند امالح آهن و آلومینیوم‬
‫استفاده می شود ‪.‬‬
‫محل اضافه کردن منعقد کننده ها در مسیر تصفیه قبل از سیستم ‪ DAF‬می باشد ‪ .‬هدف از‬
‫استفاده منعقد کننده ها ایجاد بی باری در ذرات وآماده شدن جهت فرآیند شناورسازی می باشد ‪.‬‬
‫انتخاب بهترین منعقد کننده نیز بسته به نوع فاضالب ‪ ،‬توسط آزمایشگاه و دستگاه جارتست‬
‫مشخص می شود ‪.‬‬
‫مزایای استفاده از ‪DAF‬‬
‫‪ -1‬اشغال فضای کم‬
‫‪ -2‬کاهش هزینه های نصب و راه اندازی‬
‫‪ -3‬حذف ذراتی که قابلیت تهنشینی کمتری دارند‬
‫‪ -4‬راندمان باالی حذف ذرات‬
‫معایب سیستم ‪DAF‬‬
‫‪ -1‬مصرف انرژی باال با توجه به استفاده از پمپ و کمپرسور‬
‫‪ -2‬با توجه به داشتن اجزای مکانیکی متعدد‪ ،‬نیاز به نگهداری و مدیریت دارد‬
‫‪ DAF -3‬در کل یک سیستم هزینه بر است‬
‫بررس ی حذف برخی پارامترها بعد از استفاده از ‪DAF‬‬
‫جهت رسیدن به نتیجه مطلوب پس از استفاده از ‪ DAF‬می بایست فاکتورهای موثر در سیستم را در‬
‫وضعیت های متفاوت مورد بررس ی قرارداد به عنوان مثال با انجام آزمایشات متعدد مشخص شده است‬
‫که ‪:‬‬
‫با ‪ ٪8‬جریان برگشتی آب در مخزن فشار و فشاری حدود ‪ psi 70‬و دمایی حدود ‪ 4/5‬درجه سانتی گراد حدود‬
‫‪ 681‬میلیون حباب با اندازه ‪ 40‬میکرون در هر گالن از فاضالب ایجاد می شود در صورتی که اگر دمای آب به‬
‫‪ 20‬درجه سانتی گراد تغییریابد با همان شرایط ‪ 530‬میلیون حباب در گالن ایجاد می شود ‪.‬‬
‫اثر ماده منعقدکننده در حذف شاخص ها در ‪DAF‬‬
‫فشار ثابت ‪ 5‬اتمسفر‬
‫دوز ‪ 30‬میلی گرم کلراید فریک‬
‫فشار ثابت ‪ 5‬اتمسفر‬
‫دوز ‪ 30‬میلی گرم آلوم‬
‫اثر فشار در حذف شاخص ها در ‪DAF‬‬
‫فشار ثابت ‪ 5‬اتمسفر‬
‫دوز ‪ 30‬میلی گرم آلوم‬
‫فشار ثابت ‪ 3‬اتمسفر‬
‫دوز ‪ 30‬میلی گرم آلوم‬
‫‪ DAF‬را می توان به صورت بتنی در زمین ویا توسط ورقه های فلزی روی زمین طراحی نمود که معموال به‬
‫شکل مستطیل می باشد که دلیل مستطیل بودن به شرح زیر می باشد‬
‫‪‬مستطیل نسبت به دایره حجم بیشتری از فاضالب را در خود جای می دهد‬
‫‪‬حذف مواد شناور شده توسط اسکیمر راحت تر است‬
‫‪‬در یک مستطیل جداکردن قسنت های مختلف از همدیگر ساده تر است‬
‫‪‬مستطیل بار هیدرولیکی بیشتری را نسبت به دایره در خود جای می دهد‬
: ‫منابع‬
1- James K. Edzwald , Developments of High Rate Dissolved Air Flotation for Drinking
Water Treatment , Department of Civil and Environmental Engineering University of
Massachusetts Amherst, usa
2- A.H. Englert, R.T. Rodrigues, J. Rubio , Dissolved air flotation (DAF) of fine quartz
particles using an amine as collector , Int. J. Miner. Process. 90 (2009) 27–34
3- Charles C. Ross, P.E.G. Edward Valentine, Jr , USE OF COUPLED BIOLOGICAL/DISSOLVED
AIR FLOTATION PROCESSES FOR TREATMENT OF FOOD AND DAIRY PROCESSING
WASTEWATERS , Environmental Treatment Systems, Inc. 1500 Wilson Way, Suite 100
Smyrna, GA 30082
4- J. Officer, J. A. Ostrowski, P.J. Woollard , The design and operation of conventional and
novel flotation systems on a number of impounded water types , Paterson Candy Ltd,
632–652, London Road, Isleworth, Middlesex TW7 4EG, UK
5- Charles C. Ross, P.E.G.E. Valentine, Jr , Recent Advances and Applications of Dissolved
Air Flotation for Industrial Pretreatment , Environmental Treatment Systems, Inc.
1500 Wilson Way Suite 100
6- Charles C. Ross, P.E. Brandon M. Smith, E.I.T. , RETHINKING DISSOLVED AIR FLOTATION
(DAF) DESIGN
FOR INDUSTRIAL PRETREATMENT , Environmental Treatment Systems, Inc. P.O. Box
94005 Atlanta, Georgia 30377
‫‪ -1‬یعقوب دنبلی ‪ .‬بهینه سازی حذف روغن از پساب های کارخانجات ایران خودرو ‪.‬چهارمین همایش‬
‫سراسری بهداشت محیط ایران – همدان ‪.1383‬‬
‫‪ -2‬حسن كرامتي و همکاران ‪ .‬بررس ي كارايي سيستم شناورسازي با هواي محلول در كاهش بار آلودگي‬
‫فاضالب كارخانه روغن نباتي ناز اصفهان ‪.‬‬
‫‪ -3‬رضا كوليوند و همکاران ‪ .‬بررس ي راندمان حذف کدورت در سيستم شناورسازي با هواي محلول و‬
‫مقايسه آن با فرايند ته نشيني ساده‪.‬‬
‫‪ -4‬ليال خازيني ‪ .‬بازده حذف بنزن در پسابهاي پتروشيمي با فرآيند فلوتاسيون با هواي محلول ‪ .‬نهمین کنگره‬
‫ملی مهندس ی شيمی ايران آذرماه ‪. 1383‬‬
‫با تشکر از توجه شما‬

similar documents