چربی گیر DAF

سیستم چربی گیر DAF به منظور حذف جامدات معلق، BOD5 و چربی و روغن از آب و پساب طراحی شده است. این آلاینده ها در اثر تزریق هوای تحت فشار به داخل آب، حذف می­شوند. استفاده از حبابهای گاز یا هوا به منظور جداسازی ذرات معدنی و نیز در تصفیه پساب حاوی روغن بطور گسترده‌ای مورد توجه قرار گرفته است. عملکرد سیستم DAF به نحوی است که حباب های هوا به ذرات می­چسبند و باعث شناور شدن آنها می­شوند

بطور کلی فرآیند شناورسازی (در چربی گیر) از چهار مرحله اساسی تشکیل می‌شود.

  • تولید حباب (Bubble) در پساب روغن
  • برخورد بین حبابهای گاز و قطرات روغن شناور در آب
  • چسبیدن ذرات روغن به حبابهای گاز
  • صعود مجموعه هوا – روغن به سطح آب

فاکتورهای کلیدی در عملکرد موفق چربیگیرهای DAF عبارتند از:

  • حفظ pH مناسب (معمولاً بین ۴/۵ تا ۶ می باشد و مقدار pH برابر ۵ جهت به حداقل رساندن حلالیت پروتئین و شکستن امولسیون اکثراً مورد استفاده قرار می گیرد)
  • شدت جریان مناسب
  • حضور مداوم اپراتورهای آموزش دیده

اگرچه سیستم های چربیگیر به روش DAF بسیار مؤثر می باشند، اما به دلیل هزینه های نسبتاً بالا، برای تجهیزات کوچک مناسب نمی باشند.

ادامه مطلب

فهرست


چربی گیر DAF

چربیگیر به روش شناور سازی با هوای محلول یک فناوری مهم و قابل توجه در تصفیه آب و فاضلاب می­باشد. شناورسازی با هوای محلول یک فرآیند تصفیه آب می­باشد که با حذف مواد معلق مانند روغن و یا مواد جامد، آب و یا فاضلاب را تصفیه می­کند. در این چربیگیرها، حذف چربی توسط حل شدن هوا در آب و یا فاضلاب و تحت فشار انجام می­گیرد و سپس هوا در فشار اتمسفر در یک مخزن شناورسازی آزاد می­شود. هوای آزاد حباب های کوچکی را تشکیل می­دهد که با برخورد به مواد معلق، آنها را در سطح آب شناور می­سازد و سپس توسط (اسکیمر) جمع آوری می­شوند. شناورسازی با هوای محلول، به طور گسترده­ای در تصفیه فاضلاب های صنعتی پالایشگاه های نفت، پتروشیمی، کارخانه های مواد شیمیایی، کارخانه های پردازش گاز طبیعی، کارخانه های کاغذسازی، تصفیه آب عمومی و صنایع مشابه مورد استفاده قرار می­گیرد.شناورسازی با هوای محلول عمدتاً به منظور حذف جامدات معلق و کلوئیدی توسط شناورسازی (بالا آمدن) با کاهش چگالی ظاهری ذرات انجام می شود. جریان ورودی می­تواند آب خام، فاضلاب و یا لجن مایع باشد.

سیستم شناورسازی شامل چهار جزء اصلی می­باشد.

  • تأمین کننده هوا
  • پمپ فشار
  • مخزن نگهداری
  • مخزن شناورسازی

بر اساس قانون هنری، انحلال پذیری گازها (مانند هوا) در یک محلول آبی، با افزایش فشار افزایش می­یابد. جریان ورودی می­تواند در چندین بار فشار اتمسفریک به وسیله یک پمپ فشار قوی اشباع شود. در این شرایط جریان تحت فشار در حدود ۵/۰ تا ۳ دقیقه درمخزن نگهداری می­ماند تا زمان کافی برای انحلال هوا با جریان ورودی فراهم گردد. از مخزن نگهداری، جریان به مخزن شناورسازی (با فشار اتمسفریک)  آزاد می­شود. بیشترین افت فشار، پس از یک شیر کاهش فشار و در خط انتقال بین مخزن نگهدارنده و مخزن شناورسازی اتفاق می­افتد. کاهش ناگهانی فشار در مخزن شناورسازی باعث آزاد شدن حباب های میکروسکوپی (قطر متوسط ۸۰ میکرومتر و کوچکتر) می­شود که خود را به ذرات معلق یا کلوئیدی وصل می­کنند. اتصال حباب های هوا به ذرات باعث کاهش وزن مخصوص ذرات نسبت به آب شده و در نتیجه ذرات به سطح می­آیند و لایه­ای شناور را تشکیل می­دهند. سرعت عمودی حباب های هوا در محدوده بین ۵/۰ تا ۲ فوت در دقیقه می­باشد. زداینده های مخصوص طراحی شده و یا اسکیمرها به طور مداوم مواد شناور و چربی ها را از سطح آب جمع می­کنند. لایه لجن سطحی گاهی اوقات می­تواند به ضخامت چندین اینچ برسد و برای مدت کوتاهی پایدار بماند. ضخامت این لایه با گذشت زمان افزایش می­یابد، اما تأخیر در حذف آن، موجب بازگشت مجدد ذرات به مایع می­شود. پساب تصفیه شده معمولاً از پایین مخزن شناورسازی جهت استفاده مجدد و یا دفع خارج می گردد.

زمان ماند در مخزن­های شناورسازی بسته به ویژگی های آب ورودی و عملکرد واحد شناورسازی معمولاً در حدود ۳ تا ۶۰ دقیقه در نظر گرفته می­شود. اثربخشی فرآیند، به پیوستن حباب های هوا به ذراتی که باید از آب فرآیند حذف شوند، بستگی دارد. جاذبه بین حباب های هوا و ذرات در درجه اول به بار سطحی ذرات و توزیع اندازه حباب ها بستگی دارد. به طور کلی عمق واحدهای شناورسازی مؤثر بین ۱ تا ۹ فوت می باشد.

در این چربیگیرها اغلب یک کلاژن (مانند کلرید آهن یا سولفات آلومینیم) به منظور انعقاد ذرات کلوییدی و یا یک فلوکولانت جهت اختلاط ذرات، با جریان ورودی به مخزن شناورسازی DAF تزریق می شود.


عوامل موثر بر شناورسازی با هوای محلول

عوامل متعددی وجود دارد که بر یک سیستم شناورسازی با هوای محلول تأثیر دارند. مهم ترین این عوامل شامل:

  • طبیعت ذرات: وزن مخصوص یکی از مشخصه های ذره یا مایعی است که قرار است از هم جدا شوند. برای مثال به راحتی می­توان پذیرفت که موادی مانند شن و ماسه نمی توانند شناور شوند، در حالی که مواد حجیمی مانند لجن فعال و یا یک مایع غیر قابل حل در آب مانند روغن، می­توانند شناور شوند. مواد فعال سطحی را می توان از طریق جداسازی کف جدا کرد. حباب ها می توانند مواد فرار را از بین ببرند.
  • اندازه ذرات: ذرات کوچک به خصوص ذرات طبیعی با وزن مخصوص بالا، نمی توانند شناور شوند. به طور کلی، قابلیت شناور شدن با اندازه ذره افزایش می­یابد. در بسیاری از موارد، اندازه ذرات را می­توان توسط انعقاد و لخته سازی افزایش داد.
  • عوامل پراکندگی: برخی از فاضلاب ها و مایعات، حاوی غلظت های غیر معمول از مواد شیمیایی مختلف هستند که منجر به مشکلات خاص در شناورسازی می­شوند. مواد فعال سطحی مانند مواد شوینده، تمایل به تغییر خواص فیزیکی ذرات لجن دارند. مقدار و نوع مواد فعال سطحی در ورودی ممکن است منجر به تغییرات مثبت و یا منفی در نتایج شناورسازی گردد.
  • ترکیب و طبیعت جریان ورودی: ترکیب و طبیعت جریان ورودی بسیار مهم می باشد. برابرسازی اجزاء سازنده و جریان، عملکرد واحد شناورسازی را بهبود می بخشد.
  • جریان های مایع: جریان های مایع، توسط طراحی فیزیکی و هیدرولیکی واحد شناورسازی، کنترل می شوند. این موضوع در طراحی مخزن و بارهای هیدرولیکی واحد شناورسازی مورد توجه قرار می گیرد.
  • نسبت هوا به جامدات (A/S): مقدار هوا و روش مخلوط کردن هوا با موادی که باید شناورسازی و حذف شوند، از عوامل طراحی یک واحد شناورسازی می­باشند. جهت کاربری خاص، مقدار مشخصی هوا برای شناورسازی مورد نیاز می باشد.


روشهای مختلف اشباع سازی

در سیستم چربی گیری DAF جهت اشباع سازی پساب از هوا آنرا تحت فشار قرار می‌دهند. تحت فشار قرار دادن پساب به سه روش صورت می‌گیرد.

  • تحت فشار قرار دادن کل جریان: در این سیستم، تمام پساب خام ورودی تحت فشار قرار گرفته و از هوا اشباع می‌شود. در این طرز عمل نسبت به دو روش دیگر بیشترین مقدار هوا حل می‌شود و نتیجه آن بیشترین احتمال اتصال مناسب بین ذرات و حبابهای هواست. اما در اثر این عمل بدلیل نیاز به سیستمهای اشباع سازی بزرگتر احتمال شکستن لخته‌ها، در اثر عملکرد پمپ و همچنین هنگام کاهش فشار بیشتر می‌شود.
  • تحت فشار قرار دادن قسمتی از جریان: در این روش قسمتی از پساب خام ورودی به طرف سیستم تحت فشار هدایت می­شود. از مزایای اصلی این سیستم می‌توان کاهش دادن بهای پمپاژ، ظرفیت بیشتر سیستم در حمل جریان لخته سازی و کاهش شکستن لخته‌ها را نام برد. عیب رایج این سیستم و سیستم اول، قیچی شدن لخته‌ها و یا امولسیونی شدن روغن در هنگامی است که جریان ورودی دچار کاهش فشار می‌شود. در فشارهای یکسان، مقدار هوای حل شده در این سیستم نسبت به تحت فشار قرار دادن کل جریان بدلیل شدت جریان کمتر پساب کمتر می‌باشد.
  • تحت فشار قرار دادن جریان برگشتی: در این سیستم (چربی گیر)۲۰ تا ۵۰ درصد پساب تصفیه شده به سیستم تحت فشار برگردانده می‌شود بنابراین از شکسته شدن لخته‌ها و یا امولسیون مجدد روغن در جریان ورودی اجتناب می‌شود. اگر نخواهیم که بار هیدرولیکی (بر اساس شدت جریان ورودی) تغییر کند بدلیل اضافه شدن جریان برگشتی به کل جریان، مجبور به بکارگیری بستر شناورسازی بزرگتری هستیم.


موارد زیست محیطی و تاثیرات ایمنی چربی گیر DAF

چربیگیرهای DAF نیاز به زمین بسیار کمی دارند و لجن تولید شده باید دفع شود. این لجن حاوی مقادیر بالای کلاژن های شیمیایی می­باشد. اگرچه تجهیزات شناورسازی با هوای محلول هیچ گونه خطرات خاصی ندارند، اما ملاحظات ایمنی عمومی باید اعمال گردد. هنگام کار در مناطقی که توسط نرده حفاظت نشده­اند، حضور حداقل ۲ نفر ضروری است. پیاده­روها و مناطق کاری باید عاری از هر گونه گریس، روغن، برگ و برف نگه داشته شوند. مخزن نگهداری باید دارای یک شیر تخلیه عملکردی داشته باشد و به طور منظم برای خوردگی بیش از حد، مورد بازرسی قرار گیرد.