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घुलित वायु प्रवाह (डीएएफ) एक अत्यधिक कुशल है जल एवं अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रिया निलंबित ठोस पदार्थ, तेल, ग्रीस और अन्य कम घनत्व वाले दूषित पदार्थों को हटाकर पानी को साफ करने के लिए उपयोग किया जाता है।
ये बारीक बुलबुले पानी में कणों से जुड़ जाते हैं, जिससे कणों की उछाल बढ़ जाती है।
डीएएफ का मूल उद्देश्य है पानी से ठोस पदार्थ अलग करें हवाई बुलबुले का उपयोग करके.
वायु विघटन: पानी (रीसायकल स्ट्रीम) पर उच्च दबाव (आमतौर पर 40-70 पीएसआई) लागू करके हवा की एक बड़ी मात्रा को उसकी प्राकृतिक संतृप्ति सीमा से अधिक मात्रा में विघटित अवस्था में लाने के लिए मजबूर किया जाता है।
बुलबुला निर्माण: अत्यधिक दबाव वाले, वायु-संतृप्त पानी को वायुमंडलीय दबाव पर प्लवन टैंक में छोड़ना। इससे हवा में घुलनशीलता में अचानक और तेजी से कमी आती है, जिसके परिणामस्वरूप समरूपता का निर्माण होता है सूक्ष्म बुलबुले (आम तौर पर 20-100 μm व्यास में)।
पानी को साफ करने के लिए गैस के बुलबुले का उपयोग करने की अवधारणा की जड़ें 19वीं सदी के अंत और 20वीं सदी की शुरुआत में हैं, जिसमें शुरुआत में निम्नलिखित प्रक्रियाओं को शामिल किया गया था। प्रेरित वायु प्लवनशीलता (आईएएफ) या विघटित गैस प्लवनशीलता (डीजीएफ) . ये प्रारंभिक विधियाँ अक्सर बड़े, कम समान बुलबुले उत्पन्न करने के लिए यांत्रिक आंदोलन या इलेक्ट्रोलिसिस पर निर्भर करती थीं।
20वीं सदी के मध्य तक डीएएफ एक बेहतर तकनीक के रूप में उभरा, विशेष रूप से तेल, खनन और कागज उद्योगों द्वारा संचालित, जिन्हें ठोस और तेल को अलग करने के लिए कुशल तरीकों की आवश्यकता थी। सफलता थी रीसायकल-फ्लो दबावयुक्त प्रणाली , जिसने असाधारण रूप से महीन, सुसंगत और सघन रूप से वितरित माइक्रोबबल्स के निर्माण की अनुमति दी। इस नवाचार ने प्लवन प्रक्रिया की दक्षता और विश्वसनीयता में उल्लेखनीय वृद्धि की, जिससे डीएएफ को आधुनिक औद्योगिक और नगरपालिका जल उपचार की आधारशिला के रूप में स्थापित किया गया।
डिसॉल्व्ड एयर फ़्लोटेशन (डीएएफ) प्रणाली का संचालन तीन चरणों वाला अनुक्रम है - विघटन, फ़्लोटेशन और पृथक्करण - जो आसानी से हटाने के लिए दूषित पदार्थों को एक तैरती परत में बदल देता है।
कुशल प्लवन के लिए आवश्यक सूक्ष्म बुलबुले के उत्पादन के लिए यह चरण महत्वपूर्ण है।
वायु में घुलने की प्रक्रिया: स्पष्ट किये गये प्रवाह का एक छोटा सा भाग (... रीसायकल स्ट्रीम ) को एक में पंप किया जाता है संतृप्त (या दबाव पोत)। यहां, हवा पेश की जाती है, और पानी पर कई मिनट तक दबाव डाला जाता है, आमतौर पर 40 से 70 पाउंड प्रति वर्ग इंच (पीएसआई)। इस उच्च दबाव के तहत, हवा में घुलनशीलता नाटकीय रूप से बढ़ जाती है, जिससे पानी परिवेशीय दबाव की तुलना में काफी अधिक घुली हुई हवा को धारण कर सकता है।
वायु घुलनशीलता को प्रभावित करने वाले कारक: घुलने वाली हवा की मात्रा दबाव (हेनरी का नियम) के सीधे आनुपातिक और पानी के व्युत्क्रमानुपाती होती है तापमान और दूसरे की एकाग्रता घुले हुए ठोस पदार्थ . इसलिए, ठंडा पानी अधिक घुली हुई हवा को धारण कर सकता है, जो सिस्टम के प्रदर्शन में एक महत्वपूर्ण विचार है।
यह वह जगह है जहां बुलबुले के निर्माण और जुड़ाव के माध्यम से भौतिक अलगाव होता है।
बुलबुले का निर्माण और कणों से जुड़ाव: अत्यधिक दबावयुक्त, वायु-संतृप्त रीसायकल स्ट्रीम को प्लवनशीलता टैंक में एक के माध्यम से पेश किया जाता है दबाव राहत वाल्व या nozzles. As the water enters the low-pressure environment of the tank, the excess dissolved air instantly comes out of solution, generating a torrent of सूक्ष्म बुलबुले (आकार में 20-100 माइक्रोमीटर)। ये बारीक, समान बुलबुले वातानुकूलित दूषित कणों के साथ तेजी से और स्थिर जुड़ाव की सुविधा प्रदान करते हैं। लगाव मुख्य रूप से होता है टक्कर और बाद में आसंजन.
रसायनों की भूमिका (कोगुलेंट्स, फ़्लोकुलेंट्स): डीएएफ इकाई में प्रवेश करने से ठीक पहले अनुपचारित प्रभाव को आमतौर पर रसायनों के साथ पूर्व-उपचार किया जाता है। कौयगुलांट्स (एल्यूमीनियम सल्फेट या फेरिक क्लोराइड की तरह) निलंबित और कोलाइडल कणों को अस्थिर करते हैं, उनके सतह आवेशों को निष्क्रिय करते हैं। फ़्लोकुलैंट्स फिर अस्थिर कणों को बड़े, मजबूत समुच्चय में बांधें जिन्हें फ्लॉक्स कहा जाता है। यह रासायनिक कंडीशनिंग आवश्यक है क्योंकि यह कणों को बुलबुले के जुड़ाव के प्रति अधिक ग्रहणशील बनाता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि फ्लॉक्स सतह पर बढ़ने के तनाव को झेलने के लिए पर्याप्त मजबूत हैं।
अंतिम चरण में अलग की गई सामग्री को इकट्ठा करना और साफ पानी निकालना शामिल है।
मैल हटाने के तंत्र: उत्प्लावन कण-बुलबुला समुच्चय तेजी से फ्लोट टैंक की सतह पर बढ़ते हैं और सामग्री की एक केंद्रित परत बनाते हैं जिसे कहा जाता है "तैरना" या "मैल।" एक यांत्रिक स्किमिंग उपकरण, जैसे कि सतह खुरचनी या paddle, continuously and gently moves across the water surface, pushing the scum layer into a separate hopper or chamber for disposal.
स्पष्ट जल निर्वहन: स्पष्ट पानी, जो अब अधिकांश निलंबित ठोस पदार्थों और तेलों से मुक्त है, निर्वहन या आगे के उपचार के लिए एक बफ़ल के नीचे और एक अपशिष्ट मेड़ के ऊपर बहता है। यह पानी आमतौर पर बहुत साफ और कम मैलापन वाला होता है।
एक डिसॉल्व्ड एयर फ़्लोटेशन (डीएएफ) प्रणाली आम तौर पर चार प्राथमिक कार्यात्मक इकाइयों के आसपास बनाई जाती है जो हवा को घोलने, उसे पानी में मिलाने, ठोस पदार्थों को अलग करने और परिणामस्वरूप कीचड़ का प्रबंधन करने के लिए एक साथ काम करती हैं।
सैचुरेटर उपकरण का एक महत्वपूर्ण टुकड़ा है जो रीसायकल स्ट्रीम में हवा को घोलने के लिए जिम्मेदार है।
कार्य और डिज़ाइन संबंधी विचार: संतृप्तकर्ता एक है दबावयुक्त स्टील टैंक उच्च दबाव (आमतौर पर 40-70 पीएसआई) के तहत हवा और पानी के बीच संपर्क समय को अधिकतम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका प्राथमिक कार्य उपलब्धि हासिल करना है अतिसंतृप्ति , जिसका अर्थ है कि पानी में वायुमंडलीय परिस्थितियों की तुलना में अधिक घुली हुई हवा होती है। मुख्य डिज़ाइन संबंधी विचारों में इसकी मात्रा (विघटन के लिए पर्याप्त अवधारण समय सुनिश्चित करने के लिए) और आंतरिक बफ़लिंग या पैकिंग सामग्री (हवा-पानी की सतह संपर्क क्षेत्र को बढ़ाने के लिए) शामिल हैं।
फ्लोट टैंक मुख्य पृथक्करण पोत है जहां प्लवन का जादू होता है।
टैंक डिज़ाइन के प्रकार: जबकि विभिन्न कॉन्फ़िगरेशन मौजूद हैं, सबसे आम डिज़ाइन हैं आयताकार या गोलाकार . आयताकार टैंकों का उपयोग अक्सर बड़े प्रवाह के लिए किया जाता है, जिसमें स्पष्टीकरण में सहायता के लिए समानांतर प्लेट सेटलर या ट्यूब होते हैं। गोलाकार टैंक अपने कुशल प्रवाह पैटर्न और घूमने वाले स्क्रैपर तंत्र का उपयोग करके मैल हटाने में आसानी के लिए जाने जाते हैं।
हाइड्रोलिक विचार: टैंक को डिज़ाइन किया जाना चाहिए कम वेग और लामिना का प्रवाह अशांति को रोकने के लिए. विक्षोभ नाजुक कण-फ्लॉक-बुलबुला बंधनों को काट सकता है, जिससे पृथक्करण दक्षता कम हो जाती है।
रीसायकल प्रणाली वह है जो साफ पानी के एक छोटे से हिस्से से माइक्रोबबल्स उत्पन्न करके डीएएफ को कुशलतापूर्वक काम करती है।
रीसायकल स्ट्रीम का उद्देश्य: पुनर्चक्रण धारा, आमतौर पर स्पष्टीकृत प्रवाह से खींची जाती है, जिसे संतृप्तकर्ता में पंप किया जाता है। साफ पानी का उपयोग पंप और वायु रिलीज वाल्व की गंदगी को रोकता है। इसका उद्देश्य सूक्ष्म बुलबुले बनाने के लिए आवश्यक दबावयुक्त, वायु-संतृप्त पानी को कुशलतापूर्वक वितरित करना है।
रीसायकल अनुपात अनुकूलन: द रीसायकल अनुपात ( आर ) कुल प्रवाह का प्रतिशत है जो सैचुरेटर के माध्यम से मोड़ा जाता है। इसे आवश्यकता के आधार पर अनुकूलित किया गया है वायु-से-ठोस (ए/एस) अनुपात यह सुनिश्चित करने के लिए कि आने वाले सभी ठोस पदार्थों को तैरने के लिए पर्याप्त बुलबुले उत्पन्न हों। एक सामान्य रीसायकल अनुपात से लेकर होता है 10\% को 50% प्रभावशाली प्रवाह का.
यह प्रणाली अलग की गई सामग्री को संभालती है, जिसे "फ्लोट" के रूप में जाना जाता है।
कीचड़ हटाने के तरीके (स्क्रेपर्स, वैक्यूम सिस्टम): द most common method involves सतह खुरचनीs - पैडल या उड़ानें जो धीरे-धीरे फ्लोट टैंक की सतह पर चलती हैं, तैरती मैल परत को इकट्ठा करती हैं और धीरे से उसे एक टैंक में धकेलती हैं मैल हॉपर या discharge trough. For some applications or tank designs, a निर्वात प्रणाली इसका उपयोग मैल की परत को धीरे से उठाने के लिए किया जा सकता है, जिससे परिणामस्वरूप कीचड़ में पानी की मात्रा कम हो जाएगी।
घुलित वायु प्लवन ( डीएएफ ) विभिन्न प्रकार के प्रदूषकों को संभालने की क्षमता के कारण औद्योगिक और नगरपालिका क्षेत्रों की एक विस्तृत श्रृंखला में लागू एक बहुमुखी पृथक्करण तकनीक है।
ठोस, वसा, तेल और ग्रीस को कम करने के लिए प्राथमिक या द्वितीयक स्पष्टीकरण कदम के रूप में डीएएफ का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है ( कोहरा ) बाद के जैविक या निर्वहन चरणों से पहले।
नगरपालिका अपशिष्ट जल उपचार: डीएएफ सिस्टम को हटाने को बढ़ाने के लिए, अक्सर पूर्व-उपचार कदम के रूप में नियोजित किया जाता है निलंबित ठोस और फास्फोरस . इन्हें पारंपरिक अवसादन टैंकों के प्रभावी विकल्प के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है, खासकर उच्च-प्रवाह या कम-घनत्व वाले कीचड़ धाराओं का उपचार करते समय।
औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार: डीएएफ उन उद्योगों में एक महत्वपूर्ण इकाई संचालन है जो अत्यधिक दूषित अपशिष्ट उत्पन्न करते हैं:
खाद्य प्रसंस्करण: डेयरियों, मांस पैकिंग, पोल्ट्री और सब्जी प्रसंस्करण संयंत्रों द्वारा उत्पन्न पानी से वसा, प्रोटीन और निलंबित ठोस पदार्थों को हटाने के लिए उपयोग किया जाता है। इससे जैविक लोडिंग काफी कम हो जाती है ( बीओडी/सीओडी ) जैविक उपचार से पहले।
लुगदी और कागज: आरemoves fibers, fillers, and coating solids, allowing for the potential कच्चे माल की वसूली और water recycling.
तेल और गैस: उत्पादित पानी और रिफाइनरी अपशिष्ट जल के उपचार के लिए आवश्यक है, जहां यह प्रभावी ढंग से हटा देता है इमल्सीफाइड तेल और निलंबित ठोस पदार्थ .
कपड़ा और लाँड्री: आरemoves dyes, fibers, and detergents.
पीने के पानी के अनुप्रयोगों में, डीएएफ उन दूषित पदार्थों को हटाने में उत्कृष्टता प्राप्त करता है जो पारंपरिक अवसादन के लिए चुनौतीपूर्ण हैं।
शैवाल हटाना: डीएएफ हटाने में अत्यधिक प्रभावी है कम घनत्व वाले संदूषक शैवाल और प्लवक की तरह, जो अक्सर पारंपरिक स्पष्टीकरण में महत्वपूर्ण चुनौतियां पैदा करते हैं। बुलबुले आसानी से उत्प्लावन शैवाल कोशिकाओं से जुड़ जाते हैं, जिससे कुशल तैरना सुनिश्चित होता है।
मैलापन में कमी: डीएएफ सिस्टम बारीक कणों, गाद और कोलाइडल पदार्थ को कुशलतापूर्वक हटाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कम मैलापन वाला प्रवाह होता है जो डाउनस्ट्रीम निस्पंदन प्रक्रियाओं के प्रदर्शन में सुधार करता है।
कम घनत्व वाली सामग्री को अलग करने के मूल सिद्धांत ने पारंपरिक जल उपचार से परे डीएएफ के उपयोग को व्यापक बना दिया है।
तूफान जल उपचार: शहरी क्षेत्रों में उच्च मात्रा, रुक-रुक कर होने वाले प्रवाह को त्वरित रूप से संसाधित करने, तेल, कचरा और निलंबित ठोस जैसे प्रदूषकों को हटाने के लिए उपयोग किया जाता है।
जलकृषि: महीन फ़ीड कणों और जैविक अपशिष्ट उत्पादों को हटाकर मछली फार्मों और हैचरियों में पानी की गुणवत्ता बनाए रखने के लिए नियोजित किया गया।
खनिज प्रसंस्करण: गैंग सामग्री से मूल्यवान खनिजों को अलग करने के लिए कुछ अयस्क प्लवन प्रक्रियाओं में उपयोग किया जाता है।
किसी भी उपचार तकनीक की तरह, डिसॉल्व्ड एयर फ़्लोटेशन ( डीएएफ ) विशिष्ट लाभ और कमियां प्रदान करता है जो किसी दिए गए एप्लिकेशन के लिए इसकी उपयुक्तता निर्धारित करते हैं।
डीएएफ को अक्सर इसकी दक्षता और छोटे भौतिक पदचिह्न के कारण पारंपरिक अवसादन प्रक्रियाओं के स्थान पर चुना जाता है।
उच्च निष्कासन क्षमता: डीएएफ हटाने में अत्यधिक प्रभावी है low-density solids (like algae), वसा, तेल और ग्रीस (कोहरा) , और महीन निलंबित कण जो पारंपरिक स्पष्टीकरण में खराब तरीके से व्यवस्थित होते हैं या बिल्कुल भी नहीं।
अवसादन की तुलना में सघन पदचिह्न: क्योंकि कण-बुलबुला समुच्चय का उर्ध्व वेग (वृद्धि दर) अक्सर होता है 10 से 20 गुना तेज गुरुत्वाकर्षण स्पष्टीकरण में निपटान वेग की तुलना में, डीएएफ को काफी छोटे टैंक आयामों की आवश्यकता होती है। इससे बहुमूल्य भूमि और निर्माण लागत बचती है।
विभिन्न प्रकार के प्रदूषकों के लिए प्रभावी: यह कणों के व्यापक स्पेक्ट्रम पर अच्छी तरह से काम करता है, विशेष रूप से वे जो छोटे, कोलाइडल होते हैं, या जिनका विशिष्ट गुरुत्व पानी के करीब होता है।
अपेक्षाकृत कम अवधारण समय: द rapid rise rate means that the water spends less time in the unit, typically ranging from 15 से 45 मिनट , जिससे उच्च थ्रूपुट क्षमता प्राप्त होती है।
मोटा कीचड़ (फ्लोट): द scum or float removed from the surface is often अधिक संकेन्द्रित (उच्च ठोस सामग्री) अवसादन द्वारा उत्पन्न कीचड़ की तुलना में, जो बाद में कीचड़ से निपटने और निर्जलीकरण की मात्रा और लागत को कम कर सकता है।
प्रभावी होते हुए भी, डीएएफ सिस्टम कुछ परिचालन और लागत चुनौतियां पेश करते हैं।
परिचालन जटिलता: डीएएफ सिस्टम को सरल गुरुत्वाकर्षण स्पष्टीकरण की तुलना में अधिक परिष्कृत नियंत्रण और निगरानी की आवश्यकता होती है, खासकर इससे संबंधित रीसायकल सिस्टम दबाव और रासायनिक खुराक . ऑपरेटरों को विशेष प्रशिक्षण की आवश्यकता है।
रासायनिक उपयोग और लागत: प्रभावी डीएएफ प्रदर्शन काफी हद तक इष्टतम रासायनिक पूर्व-उपचार (कौयगुलांट और फ्लोकुलेंट) पर निर्भर है। इससे निरन्तरता बनी रहती है परिचालन व्यय (ओपेक्स) रासायनिक खरीद के लिए और अधिक रासायनिक कीचड़ उत्पन्न कर सकता है।
कीचड़ प्रबंधन और निपटान: हालाँकि फ्लोट आम तौर पर मोटा होता है, कभी-कभी यह हो सकता है चिपचिपा या संभालना मुश्किल प्रदूषक पर निर्भर करता है। उचित निपटान या निर्जलीकरण समग्र प्रक्रिया का एक आवश्यक और महंगा हिस्सा है।
ऊर्जा की खपत: द उच्च दबाव पंप रीसायकल स्ट्रीम के लिए आवश्यक है और सैचुरेटर सामान्य गुरुत्वाकर्षण-आधारित प्रणालियों के लिए आवश्यकता से अधिक ऊर्जा की खपत करता है।
डिसॉल्व्ड एयर फ़्लोटेशन का सफल और कुशल संचालन ( डीएएफ ) प्रणाली कई प्रमुख भौतिक और रासायनिक मापदंडों के सटीक नियंत्रण पर निर्भर करती है। इन कारकों में छोटे बदलाव सिस्टम की पृथक्करण दक्षता पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकते हैं।
द ए/एस अनुपात यह यकीनन डीएएफ में सबसे महत्वपूर्ण ऑपरेटिंग पैरामीटर है।
ए/एस अनुपात का महत्व: द ratio represents the mass of air released (in milligrams) per mass of suspended solids (in milligrams) entering the system. A sufficient A/S ratio ensures that there are पर्याप्त बुलबुले को successfully attach to and float all incoming solid particles. If the A/S ratio is too low, some solids will settle or carry over; if it is too high, energy is wasted and the large volume of bubbles can cause turbulence and flotation failure.
अनुकूलन रणनीतियाँ: द optimal A/S value is highly specific to the influent water quality and the type of contaminant (e.g., lower for algae, higher for industrial sludge). Operators adjust the A/S ratio primarily by controlling the रीसायकल प्रवाह दर और the दबाव सैचुरेटर में.
प्लवन से पहले कण कंडीशनिंग के लिए रासायनिक पूर्व-उपचार आवश्यक है।
कौयगुलांट और फ़्लोकुलेंट चयन: कौयगुलांट्स (जैसे फिटकरी या फेरिक क्लोराइड) का उपयोग बारीक कणों पर इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज को अस्थिर करने के लिए किया जाता है, जिससे वे एकत्रित हो जाते हैं। फ़्लोकुलैंट्स (पॉलिमर) फिर इन छोटे कणों को पाटकर बड़े, अधिक मजबूत बनाते हैं झुंड जिससे हवा के बुलबुले जुड़ना आसान होता है और बढ़ती ताकतों का सामना करने के लिए पर्याप्त मजबूत होता है।
खुराक अनुकूलन: द correct type and dosage of chemicals are determined through जार परीक्षण और pilot studies. Over-dosing wastes chemicals and can create weak, voluminous flocs; under-dosing results in poorly conditioned particles that won't float.
द flow rate of water through the DAF unit must be managed to maintain separation conditions.
प्रदर्शन पर प्रवाह दर का प्रभाव: द हाइड्रोलिक लोडिंग दर प्रभावशाली प्रवाह को फ्लोट टैंक के प्रभावी सतह क्षेत्र से विभाजित किया जाता है (अक्सर m^3/m^2 में मापा जाता है) घंटा ). यदि प्रवाह दर बहुत अधिक है, तो पानी का वेग बढ़ जाता है, जिससे अशांति जो कण-बुलबुला बंधन को काटता है और प्रभावी को कम करता है अवधारण समय पूर्ण पृथक्करण के लिए आवश्यक है। डिज़ाइन लोडिंग दर से अधिक होने पर ठोस पदार्थों का स्थानांतरण हो जाता है।
पानी के तापमान का हवा में घुलनशीलता पर सीधा भौतिक प्रभाव पड़ता है।
वायु घुलनशीलता और उपचार क्षमता पर तापमान का प्रभाव: पानी के रूप में तापमान increases , हवा की घुलनशीलता कम हो जाती है (सैचुरेटर में कम हवा घुल सकती है)। गर्म महीनों में आवश्यक ए/एस अनुपात बनाए रखने के लिए, सिस्टम को संतृप्त दबाव या रीसायकल अनुपात बढ़ाने की आवश्यकता हो सकती है, जो बढ़ जाता है ऊर्जा की खपत . तापमान पानी की चिपचिपाहट और रासायनिक प्रतिक्रियाओं (जमावट/फ्लोक्यूलेशन) की दक्षता को भी प्रभावित कर सकता है।
एक प्रभावी विघटित वायु प्लवनशीलता को डिज़ाइन करना ( डीएएफ ) प्रणाली को विशिष्ट अपशिष्ट जल विशेषताओं और वांछित उपचार लक्ष्यों के सावधानीपूर्वक विश्लेषण की आवश्यकता होती है। उचित आकार और कार्यक्षमता सुनिश्चित करने के लिए कई महत्वपूर्ण चरणों और कारकों का मूल्यांकन किया जाना चाहिए।
पूर्ण पैमाने पर निर्माण से पहले, पायलट परीक्षण डिज़ाइन मान्यताओं को मान्य करने और परिचालन मापदंडों को अनुकूलित करने के लिए लगभग हमेशा किया जाता है।
पायलट अध्ययन का महत्व: पायलट इकाइयाँ, जो प्रस्तावित पूर्ण प्रणाली की लघु-स्तरीय प्रतिकृतियाँ हैं, इंजीनियरों को नियंत्रित परिस्थितियों में वास्तविक प्रभावशाली पानी का परीक्षण करने की अनुमति देती हैं। यह परीक्षण आवश्यक है क्योंकि इष्टतम रासायनिक खुराक, वायु-से-ठोस ( ए/S ) अनुपात, और हाइड्रोलिक लोडिंग दर स्रोत पानी के आधार पर काफी भिन्न हो सकती है।
मूल्यांकन के लिए पैरामीटर: पायलटिंग के दौरान अध्ययन किए गए प्रमुख मापदंडों में शामिल हैं: का निर्धारण करना न्यूनतम प्रभावी रासायनिक खुराक जमावट और फ्लोक्यूलेशन के लिए; ढूँढना इष्टतम रीसायकल अनुपात और pressure; measuring the achievable ठोस पदार्थ हटाने की दक्षता ; और अधिकतम की पुष्टि हाइड्रोलिक लोडिंग दर सिस्टम बिना असफलता के संभाल सकता है।
आवश्यक उपचार क्षमता और दक्षता प्राप्त करने के लिए डीएएफ इकाई का सही आकार महत्वपूर्ण है।
डिज़ाइन प्रवाह दर: द system must be sized to handle both the औसत प्रवाह दर और the चरम प्रवाह दर (किसी भी प्रत्याशित भविष्य के विस्तार सहित) अपशिष्ट जल धारा का।
टैंक आयाम: द primary dimension determined during sizing is the प्रभावी सतह क्षेत्र फ्लोट टैंक का. इसकी गणना डिज़ाइन प्रवाह दर और का उपयोग करके की जाती है सतह अतिप्रवाह दर (या हाइड्रोलिक लोडिंग दर) पायलट परीक्षण से निर्धारित होता है। टैंक की गहराई क्षेत्र की तुलना में कम महत्वपूर्ण है, लेकिन बुलबुले बनने और स्पष्ट प्रवाह संग्रह सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त होनी चाहिए।
द longevity and reliability of a DAF system depend heavily on the materials used.
संक्षारण प्रतिरोध: चूंकि डीएएफ सिस्टम अक्सर संक्षारक रसायनों (जैसे फेरिक क्लोराइड या एल्यूमीनियम सल्फेट) का उपयोग करते हैं और औद्योगिक अपशिष्ट जल का उपचार करते हैं जिसका पीएच कम हो सकता है, सभी घटक - विशेष रूप से फ्लोट टैंक , पाइपिंग, और संतृप्त - इसका निर्माण संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री से किया जाना चाहिए। स्टेनलेस स्टील या फ़ाइबरग्लास-प्रबलित प्लास्टिक (FRP) आमतौर पर टैंक और आंतरिक घटकों के लिए उपयोग किया जाता है, जबकि पाइपिंग अक्सर संक्षारण प्रतिरोधी प्लास्टिक या लेपित स्टील होती है।
रखरखाव पहुंच: द design must also incorporate practical features for easy access, cleaning, and maintenance, particularly for the sludge scraping mechanism and the air release valve.
विघटित वायु प्लवन की दक्षता और जीवनकाल को अधिकतम करने के लिए प्रभावी संचालन और नियमित रखरखाव आवश्यक है ( डीएएफ ) प्रणाली और अनिर्धारित डाउनटाइम को कम करने के लिए।
उचित स्टार्ट-अप यह सुनिश्चित करता है कि सिस्टम शीघ्रता से स्थिर और प्रभावी पृथक्करण प्राप्त कर ले।
प्रारंभिक सिस्टम सेटअप: प्रभाव डालने से पहले, सिस्टम को पूरी तरह से पानी से भरना चाहिए, और रीसायकल पंप पर दबाव बनाने की पहल की जानी चाहिए संतृप्त . ऑपरेटरों को यह सत्यापित करना होगा कि वायु आपूर्ति सही ढंग से कार्य कर रहा है और वह दबाव राहत वाल्व सेट ऑपरेटिंग दबाव (उदाहरण के लिए, 60 पीएसआई) पर समायोजित किया जाता है।
रासायनिक खुराक की जाँच: द chemical feed systems for कौयगुलांट और flocculant यह सुनिश्चित करते हुए कि उन्हें पायलट परीक्षण के दौरान निर्धारित दरों पर खुराक दी गई है, अंशांकित और प्रारंभ किया जाना चाहिए। स्थिर बुलबुला निर्माण और उचित रासायनिक कंडीशनिंग की पुष्टि होने के बाद ही प्रभावशाली प्रवाह धीरे-धीरे शुरू किया जाता है।
इष्टतम प्रदर्शन बनाए रखने के लिए प्रमुख मापदंडों की निरंतर निगरानी आवश्यक है।
मॉनिटर करने के लिए मुख्य पैरामीटर: ऑपरेटरों को नियमित रूप से निगरानी और लॉग इन करना होगा:
मैलापन और कुल निलंबित ठोस (टीएसएस) निष्कासन दक्षता मापने के लिए प्रभावशाली और स्पष्ट प्रवाह दोनों की।
पीएच पानी की, क्योंकि रासायनिक प्रभावशीलता अत्यधिक पीएच पर निर्भर है।
संतृप्त करनेवाला pressure और रीसायकल प्रवाह दर को maintain the target वायु-से-ठोस (ए/एस) अनुपात .
फ़्लोट की मोटाई और characteristics for effective scum removal.
इंस्ट्रुमेंटेशन जांच: सटीक नियंत्रण के लिए पीएच मीटर, फ्लो मीटर और दबाव गेज का नियमित अंशांकन महत्वपूर्ण है।
ऑपरेटरों को सामान्य परिचालन संबंधी मुद्दों की पहचान करने और उनका समाधान करने के लिए तैयार रहना चाहिए।
सामान्य परिचालन मुद्दे और समाधान:
ठोस कैरीओवर (खराब प्रवाह गुणवत्ता): अक्सर एक के कारण होता है अपर्याप्त ए/एस अनुपात (रीसायकल दबाव/प्रवाह बढ़ाएँ), अपर्याप्त रासायनिक खुराक (कौयगुलेंट/फ्लोकुलेंट बढ़ाएँ), या अत्यधिक हाइड्रोलिक लोडिंग (प्रवाह कम करें).
कमजोर या पतला फ्लोट: यह खराब कण-बुलबुला लगाव को इंगित करता है, आमतौर पर अप्रभावी की ओर इशारा करता है रासायनिक कंडीशनिंग या insufficient bubble quantity.
एयर रिलीज़ वाल्व क्लॉगिंग: रीसायकल स्ट्रीम में ठोस पदार्थों के कारण हो सकता है। समाधान में वाल्व को बैकफ्लश करना या यह सुनिश्चित करना शामिल है कि रीसायकल स्ट्रीम यथासंभव साफ पानी से खींची जाए।
निवारक रखरखाव यांत्रिक घटकों के जीवन को बढ़ाता है और विफलताओं को रोकता है।
निवारक रखरखाव कार्य: मुख्य कार्यों में नियमित निरीक्षण और स्नेहन शामिल है मैल खुरचनी तंत्र और associated drive motors. The वायु कंप्रेसर और रीसायकल पंप सील, बियरिंग और तेल के स्तर पर नियमित जांच की आवश्यकता होती है। सैचुरेटर को समय-समय पर सूखाया जाना चाहिए और आंतरिक क्षरण या स्केलिंग के लिए निरीक्षण किया जाना चाहिए।
घुलित वायु प्लवन ( डीएएफ ) एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया बनी हुई है, लेकिन निरंतर प्रगति इसकी दक्षता में सुधार, इसके पर्यावरणीय पदचिह्न को कम करने और इसे अन्य उन्नत प्रक्रियाओं के साथ एकीकृत करने पर केंद्रित है।
कठिन प्रदूषकों से निपटने के लिए डीएएफ को उन्नत रासायनिक तरीकों के साथ जोड़ने का चलन बढ़ रहा है।
बेहतर प्रदूषक निष्कासन के लिए डीएएफ को एओपी के साथ मिलाना: डीएएफ is primarily a physical separation process, excellent for suspended solids and oils. उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रियाएं (एओपी) , जो अत्यधिक प्रतिक्रियाशील उत्पन्न करते हैं हाइड्रॉक्सिल रेडिकल ( ओह ), विघटित करने के लिए उपयोग किया जाता है, दुर्दम्य कार्बनिक प्रदूषक (जैसे फार्मास्यूटिकल्स या कुछ रंग) जिन्हें डीएएफ अकेले नहीं हटा सकता। डीएएफ (ठोस हटाने के लिए) को बाद के एओपी चरण (जैसे) के साथ जोड़ना फेंटन की प्रतिक्रिया या यूवी/पेरोक्साइड उपचार) चुनौतीपूर्ण औद्योगिक और नगरपालिका अपशिष्टों के लिए एक शक्तिशाली, व्यापक समाधान प्रदान करता है।
वायु विघटन चरण में नवाचारों से परिचालन लागत में काफी कटौती हो रही है।
ऊर्जा खपत का अनुकूलन: द रीसायकल पंप और वायु कंप्रेसर डीएएफ प्रणाली में प्रमुख ऊर्जा उपभोक्ता हैं। नवाचार उच्च दक्षता वाले घटकों पर ध्यान केंद्रित करते हैं:
उच्च दक्षता वाले वायु घोलने वाले पंप: नए पंप डिज़ाइन उच्च उपलब्धि हासिल करने में सक्षम हैं वायु संतृप्ति दक्षता (अक्सर खत्म 90% ) कम दबाव पर, एक के लिए अनुमति देता है कम रीसायकल दर और therefore lower energy use.
परिवर्तनीय गति ड्राइव (वीएसडी): पंपों और स्क्रेपर्स पर वीएसडी ऑपरेटरों को वास्तविक समय प्रवाह स्थितियों के आधार पर गति को समायोजित करने की अनुमति देते हैं, ऊर्जा की बर्बादी को कम करना कम प्रवाह या कम प्रदूषक भार की अवधि के दौरान।
डिजिटल तकनीक डीएएफ को मैन्युअल ऑपरेशन से स्व-अनुकूलन प्रक्रिया में बदल रही है।
सेंसर और स्वचालन का उपयोग: स्मार्ट डीएएफ सिस्टम उच्च-प्रदर्शन वाले सेंसरों के एक नेटवर्क को एकीकृत करें, जिनमें वे भी शामिल हैं मैलापन , पीएच , और कुल निलंबित ठोस (टीएसएस) , एक उन्नत के साथ प्रोग्रामयोग्य तर्क नियंत्रक (पीएलसी) .
आरeal-time Control: यह स्वचालन इसकी अनुमति देता है गतिशील, स्वचालित समायोजन महत्वपूर्ण मापदंडों का, जैसे रासायनिक खुराक और प्रवाह/दबाव को रीसायकल करें , प्रभावशाली अपशिष्ट जल की गुणवत्ता में वास्तविक समय परिवर्तन के जवाब में।
पूर्वानुमानित रखरखाव: डेटा एनालिटिक्स और मशीन लर्निंग उपकरण स्वास्थ्य की निगरानी करने और पंपों या वाल्वों में विफलताओं की भविष्यवाणी करने के लिए उपयोग किया जा रहा है डाउनटाइम कम हो गया और lower maintenance costs.
कॉम्पैक्ट, मॉड्यूलर डिज़ाइन: कई निर्माता अब पेशकश करते हैं पूर्व-इंजीनियर्ड, स्किड-माउंटेड डीएएफ इकाइयाँ जो छोटे होते हैं, स्थापित करने में तेज़ होते हैं (अक्सर "प्लग एंड प्ले" के रूप में वर्णित होते हैं), और सीमित स्थान वाली सुविधाओं के लिए अत्यधिक उपयुक्त होते हैं।
विघटित वायु प्लवनशीलता के सफल कार्यान्वयन की जांच करना ( डीएएफ ) विभिन्न उद्योगों में जटिल अपशिष्ट जल और जल गुणवत्ता चुनौतियों को हल करने में इसकी बहुमुखी प्रतिभा और प्रभावशीलता को दर्शाता है।
चुनौती: एक बड़े डेयरी प्रसंस्करण संयंत्र का सामना ऊंचाई पर था कुल निलंबित ठोस (टीएसएस) और वसा, तेल और ग्रीस (कोहरा) इसके अपशिष्टों में भारी मात्रा में पानी जमा हो जाता है, जिससे अक्सर नगरपालिका उपचार संयंत्र में परिचालन संबंधी समस्याएं और अत्यधिक अधिभार पैदा होता है।
डीएएफ Solution: A रीसायकल-फ्लो डीएएफ प्रणाली स्वचालित के साथ मिलकर, प्राथमिक पूर्व-उपचार चरण के रूप में स्थापित किया गया था जमावट और flocculation रासायनिक खुराक.
परिणाम: द DAF unit consistently achieved over 98\% कोहरे को हटाना और over 90\% टीएसएस को हटाना . इससे नगरपालिका सीवर प्रणाली में प्रवेश करने वाले जैविक भार में कमी आई, जिसके परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण बचत डिस्चार्ज फीस पर और संयंत्र को संभावित लाभकारी पुन: उपयोग या स्थिर निपटान के लिए केंद्रित फ्लोट (कीचड़) को पुनर्प्राप्त करने की अनुमति देना।
चुनौती: एक जलाशय से सतही जल उपचार संयंत्र को आवधिक, तीव्र अनुभव होता है शैवाल खिलता है गर्म महीनों के दौरान. मौजूदा गुरुत्वाकर्षण स्पष्टीकरण का उपयोग करके कम घनत्व वाले शैवाल को व्यवस्थित करना मुश्किल था, जिससे उच्च घनत्व हो गया मैलापन तैयार पानी में स्पाइक्स.
डीएएफ Solution: A उच्च दर डीएएफ प्रणाली रेत फिल्टर के अपस्ट्रीम को लागू किया गया था। डीएएफ इकाई को विशेष रूप से उतार-चढ़ाव वाले प्रभावशाली प्रवाह को संभालने के लिए उच्च हाइड्रोलिक लोडिंग दर के साथ संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था।
परिणाम: द system effectively removed 99% शैवाल का और reduced the incoming water's मैलापन by over 80% . इससे जल की गुणवत्ता में स्थिरता आती है फिल्टर क्लॉगिंग को रोका और ensured the plant maintained consistent compliance with drinking water standards, even during bloom events.
चुनौती: के डिस्चार्ज को कम करने के लिए एक पेपर मिल की आवश्यकता है लकड़ी के रेशे और भराव ठोस को meet stringent environmental limits and, simultaneously, sought to recover valuable raw materials for reuse in the process.
डीएएफ Solution: प्रक्रिया अपशिष्ट जल के उपचार के लिए एक बड़े पैमाने पर डीएएफ इकाई स्थापित की गई थी। रासायनिक कार्यक्रम को छोटे फाइबर और बारीक भराव कणों दोनों की अधिकतम पकड़ सुनिश्चित करने के लिए अनुकूलित किया गया था।
परिणाम: द DAF unit achieved high removal efficiency for suspended solids. More critically, the collected फाइबर युक्त फ्लोट पानी निकाला गया और सफलतापूर्वक कागज बनाने की प्रक्रिया में पुनः शामिल किया गया , एक अपशिष्ट धारा को एक मूल्यवान संसाधन में बदलना और एक पेशकश करना निवेश पर त्वरित रिटर्न भौतिक बचत के माध्यम से.
द future of Dissolved Air Flotation ( डीएएफ ) प्रौद्योगिकी अपनी दक्षता बढ़ाने, संसाधन पुनर्प्राप्ति में अपनी भूमिका का विस्तार करने और प्रदर्शन में सुधार के लिए डिजिटल एकीकरण का लाभ उठाने पर केंद्रित है।
डीएएफ पारंपरिक अपशिष्ट जल पूर्व उपचार से आगे बढ़कर अधिक विशिष्ट और एकीकृत भूमिकाओं की ओर बढ़ रहा है।
उन्नत झिल्लियों के लिए पूर्व-उपचार: डीएएफ is increasingly being used as a highly effective pretreatment step for sensitive झिल्ली निस्पंदन सिस्टम (जैसे रिवर्स ऑस्मोसिस ) जल के पुन: उपयोग और अलवणीकरण परियोजनाओं में। पार्टिकुलेट मैटर, कोलाइड्स और शैवाल को हटाने में इसकी उच्च दक्षता झिल्ली की गंदगी को कम करती है, सफाई चक्र को काफी कम करती है और झिल्ली के जीवन को बढ़ाती है।
पोषक तत्व और संसाधन पुनर्प्राप्ति: भविष्य के डीएएफ सिस्टम को न केवल कचरा हटाने के लिए, बल्कि इसके लिए भी डिज़ाइन किया जाएगा संसाधन पुनर्प्राप्ति . नगर निगम के अपशिष्ट जल में, डीएएफ चुनिंदा रूप से तैर सकता है और समृद्ध कीचड़ को केंद्रित कर सकता है फास्फोरस , इसके संभावित निष्कर्षण और उर्वरक के रूप में पुन: उपयोग की अनुमति, एक परिपत्र अर्थव्यवस्था मॉडल की ओर कदम का समर्थन।
निरंतर विकास प्लवन प्रक्रिया के मुख्य यांत्रिकी को अनुकूलित करने पर केंद्रित है।
अल्ट्रा-फाइन बबल जेनरेशन: अनुसंधान लगातार छोटे बुलबुले बनाने पर जोर दे रहा है, संभवतः नीचे तक nanobubble रेंज. ये अल्ट्रा-फाइन बुलबुले बहुत बड़ा कुल सतह क्षेत्र प्रदान करते हैं, जिससे बेहतर कण जुड़ाव, बेहद छोटे कणों के लिए उच्च पृथक्करण दक्षता और कम अवशिष्ट होता है। टीएसएस बहिःस्राव में.
मॉड्यूलर और विकेंद्रीकृत सिस्टम: द trend toward स्किड-माउंटेड, कॉम्पैक्ट और मानकीकृत मॉड्यूलर डीएएफ इकाइयाँ जारी रहेगा. ये सिस्टम तेजी से तैनाती, अधिक लचीलेपन और स्केलेबिलिटी की अनुमति देते हैं, जिससे डीएएफ छोटे उद्योगों के लिए या विकेंद्रीकृत उपचार परिदृश्यों में उपयोग के लिए व्यवहार्य हो जाता है।
सामग्री नवाचार: द development of newer, more durable, and संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री , जैसे विशिष्ट पॉलिमर और मिश्र धातु, उपकरण के जीवनकाल को बढ़ा रहे हैं और मांग वाले औद्योगिक वातावरण में रखरखाव को कम कर रहे हैं।
घुलित वायु प्लवन ( डीएएफ ) ने खुद को पानी और अपशिष्ट जल उपचार के क्षेत्र में एक अपरिहार्य और अत्यधिक बहुमुखी तकनीक के रूप में मजबूती से स्थापित किया है। कुशल ठोस-तरल पृथक्करण के लिए सूक्ष्म हवा के बुलबुले की शक्ति का उपयोग करने की इसकी अनूठी क्षमता उन चुनौतियों का समाधान करती है जो पारंपरिक गुरुत्वाकर्षण-आधारित प्रणालियाँ नहीं कर सकती हैं, खासकर कम घनत्व वाले कणों, तेल और शैवाल से निपटने के दौरान।
द core benefits of DAF—including its उच्च संदूषक निष्कासन दक्षता , छोटे भौतिक पदचिह्न , और उच्च के लिए क्षमता हाइड्रोलिक लोडिंग दरें -इसे अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए पसंदीदा विकल्प बनाएं। उच्च के पूर्व उपचार से कोहरा खाद्य उद्योग में भार और सतही जल के स्पष्टीकरण के लिए पेयजल उत्पादन , की कमी के लिए टीएसएस नगरपालिका अपशिष्ट जल में, डीएएफ सिस्टम बेहतर प्रदर्शन प्रदान करते हैं।
इसकी निर्भरता सटीक पर है रासायनिक कंडीशनिंग और इष्टतम को बनाए रखने का मूलभूत महत्व वायु-से-ठोस (ए/एस) अनुपात ध्वनि इंजीनियरिंग डिजाइन और कुशल संचालन की आवश्यकता को रेखांकित करता है।
जैसे-जैसे पानी की गुणवत्ता और संसाधन स्थिरता के लिए वैश्विक मांग बढ़ रही है, डीएएफ की भूमिका का विस्तार हो रहा है। निरंतर नवप्रवर्तन के साथ अधिक स्मार्ट, ऊर्जा-कुशल डिज़ाइन और उन्नत प्रक्रियाओं के साथ इसका एकीकरण एओपी , DAF एक सरल स्पष्टीकरण चरण से विकसित हो रहा है कोर प्लेटफार्म प्रौद्योगिकी जल के पुन: उपयोग और पुनर्प्राप्ति के लिए। तेजी से जटिल जल गुणवत्ता चुनौतियों के सामने प्रभावी, कॉम्पैक्ट और विश्वसनीय पृथक्करण चाहने वाले इंजीनियरों और ऑपरेटरों के लिए डीएएफ एक शक्तिशाली और प्रासंगिक समाधान बना रहेगा।
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