Установка воздушной флотации DAF

• Флотация растворенным воздухом (  DAF)
• Способ разделения частиц
• Изобретён в конце 20 века.
• При этом методе пузырьки создаются при давлении выше атмосферного в результате снижения давления воды, насыщенной воздухом.В жироуловителях методом (DAF) разделение осуществляется путем введения мелких пузырьков газа (обычно воздуха). в жидкую фазу.
• Пузырьки воздуха прилипают к твердым частицам
• Выталкивающая сила частицы и газового пузыря настолько велика, что заставляет частицу подниматься на поверхность.
• Таким образом, частицы, плотность которых выше плотности жидкости, также могут быть вынуждены подняться на поверхность.
• Этот процесс также может способствовать подъему частиц с более низкой плотностью, чем у жидкости (например, водорастворимого масла).
• Установка флотации растворенным воздухом  обычно размещается  на нефтеперерабатывающих заводах и фабриках после установки  CPI  или  API.
• Используя химикаты  (обычно полимеры или коагулянты или и то, и другое) и  флотацию ,   вы удаляете эмульсионные масла .

Каковы этапы флотации растворенным воздухом (DAF)?

Флотация (в жироуловителе) состоит из четырех основных этапов:

1. Образование пузырьков в нефтесодержащих сточных водах.
2. Столкновение пузырьков газа и капель нефти, плавающих в воде.
3. Прилипание частиц масла к пузырькам газа.
4. Подъем воздушно-нефтяного комплекса к поверхности воды – это место сбора нефти (а также взвешенных с ней твердых частиц).

Методы насыщения в системе DAF

• создание давления на весь поток
• Нагнетательная часть потока
• Повышение давления обратного потока

создание давления на весь поток

• В этой системе все поступающие неочищенные сточные воды находятся под давлением и насыщаются воздухом.
• При этой процедуре растворяется наибольшее количество воздуха по сравнению с двумя другими методами.
• Результатом является наибольшая вероятность правильного соединения между частицами и пузырьками воздуха.
• Но в результате этой операции, в связи с необходимостью использования более крупных систем пропитки, увеличивается вероятность разрыва сгустков за счет работы насоса, а также при снижении давления.

Преимущества:

• Он обеспечивает максимальную растворимость газа при любом давлении. Из-за создания давления над всем потоком в стоках растворяется больше газа, чем в двух других методах.
• При применении на очистных сооружениях требуется флотационный пруд меньшего размера , чем для создания давления в возвратном потоке   .
• За счет увеличения количества растворенного газа образуется максимальное количество пузырьков и увеличивается возможность их столкновения с частицами.

Недостатки:

• Необходимо перекачивать весь объем твердых частиц, что приводит к износу насоса и увеличению затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание.
• Из-за напряжения сдвига питающего насоса масло во впускном потоке становится более эмульгированным, и проблемы разделения увеличиваются.

Повышение давления обратного потока

• В этой системе от 20 до 50% очищенных сточных вод возвращается в систему под давлением.
• Таким образом, можно избежать разрушения сгустков или реэмульгирования масла во впускном потоке.
• Если мы не хотим, чтобы гидравлическая нагрузка (в зависимости от интенсивности входящего потока) менялась из-за прибавления обратного потока к общему потоку, нам придется использовать флотационный слой большего размера  .

Преимущества

• Для этого требуется насос меньшего размера, чем для создания давления на весь поток, что снижает первоначальные инвестиции и эксплуатационные расходы.
• Системе требуется более простое управление насосом для разных потоков.
• Образование эмульсии сведено к минимуму благодаря сдвиговому напряжению насоса.
• Поскольку абразивные твердые частицы в значительной степени отделяются во флотационном резервуаре перед стадией повышения давления, поток, поступающий в нагнетательный насос, не содержит абразивных твердых частиц.
• Сгустки, образующиеся в системе, не подвергаются сдвиговому напряжению нагнетательного насоса.

Недостатки

• Чтобы поддерживать гидравлическую нагрузку (галлонов в минуту на квадратный фут поверхности плавучести), нам необходимо увеличить флотационный пруд по сравнению с нагнетанием давления всего потока и его части.
• Другой потенциальный недостаток метода повышения давления обратного потока при концентрировании активного ила  был выявлен компанией DAF. Наибольший процент удаления твердых частиц был получен при обратном потоке 20-50% от общего потока. Объяснение этого явления заключается в том, что турбулентность, вызванная увеличением гидравлической нагрузки, увеличением скорости всплытия, вызванным разбавлением твердых частиц, нейтрализует находящийся поток и увеличивает количество воздуха.

Один из первых исследователей, Ролих, в своем исследовании  систем наддува сточных вод нефтеперерабатывающих заводов в 1954 году  пришел к выводу, что система наддува обратного потока является лучшим методом, и его вывод не изменился с течением времени.

 Бойд и его коллеги сравнили два типа систем наддува: полнопоточную и реверсивную, при  очистке сточных вод нефтеперерабатывающих заводов . Это сравнение показало степень удаления входного потока 72% (при полном потоке) и 92% (при однократном обратном потоке). Дегрегорио заявил, что от 80 до 90 процентов промышленных предприятий используют DAF в методе обратного наддува, и большинство систем DAF работают по методу возврата.

Нагнетательная часть потока

• В этой системе часть поступающих неочищенных сточных вод отводится в напорную систему.
• Среди основных преимуществ этой системы можно отметить снижение стоимости перекачки, большую способность системы переносить поток флокуляции и уменьшение разрушения сгустков.
• Общим дефектом этой системы и первой системы является разрыв сгустков и эмульгирование масла при снижении давления на входном потоке.
• При тех же давлениях количество растворенного в этой системе воздуха меньше, чем наддув всего потока за счет меньшей интенсивности потока стоков.

Преимущества

• По сравнению с нагнетанием всего потока для этого требуется насос меньшего размера, и фактически стоимость эксплуатации и обслуживания снижается.
• Размер флотационного пруда аналогичен методу нагнетания полного потока, но меньше, чем методу возврата.
• Проще управлять насосом, чем создавать давление на весь поток. Насос может работать с постоянным потоком, а флокуляция может осуществляться на той части, которая не находится под давлением. С другой стороны, по мере увеличения потока соотношение воздуха и твердых частиц уменьшается, что может вызвать противоположный эффект в работе.
• При использовании химикатов коагуляцию и флокуляцию  можно проводить на части сточных вод, не находящейся под давлением.

Недостатки

• При том же давлении общий объемный расход растворенного воздуха ниже по сравнению с системой под давлением.
• Во входящем потоке нагнетательного насоса все еще имеется определенное количество абразивных твердых частиц, которые необходимо перекачивать.
• Во входном потоке нагнетательного насоса все еще имеется некоторое количество масла, которое может образовывать эмульсию из-за напряжения сдвига питающего насоса.

Компоненты системы флотации растворенным воздухом (DAF)

Система DAF обычно состоит из следующих частей:

• напорный насос
• Система впрыска воздуха
• Пропиточный бак
• Регулятор давления (клапан сброса давления)
• Флотационный резервуар (с распределителем входного потока)
• Система химического улучшения

Применение флотационной системы растворенным воздухом

• Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов
• Разделение твердых веществ
• Установки очистки питьевой воды
• Концентрация осадка
• Отделение биологических тромбов
• Удаление или разделение ионов
• Очистка очень мелких минеральных частиц
• Удаление органических твердых веществ и растворимых масел
• Летучие органические соединения
• Удалить водоросли
• Удаление яиц лямблий
• Удаление яиц криптоспоридий