अपशिष्ट जल प्रवाह और ठोस लोडिंग से डीएएफ प्रणाली का आकार कैसे तय करें

फ़्लो अलोन से DAF क्षमता का चयन क्यों नहीं किया जा सकता?

एक सामान्य डीएएफ पूछताछ एक साधारण कथन से शुरू होती है जैसे: "मेरा अपशिष्ट जल प्रवाह 20 मी³/घंटा है। मुझे किस आकार का DAF चाहिए?"

प्रवाह आवश्यक है, लेकिन यह केवल पहला डिज़ाइन इनपुट है। दो अपशिष्ट जल धाराओं पर विचार करें जो दोनों 20 m³/h पर DAF प्रणाली में प्रवेश करती हैं।

हाइड्रोलिक प्रवाह समान है, लेकिन प्रोजेक्ट बी प्लवनशीलता प्रणाली पर बहुत बड़ा पृथक्करण बोझ डालता है। इसके लिए अलग-अलग जमाव रसायन, अधिक विघटित-वायु आपूर्ति, विभिन्न रीसायकल स्थितियां, एक बड़ा प्रभावी प्लवन क्षेत्र और अधिक कीचड़-हैंडलिंग क्षमता की आवश्यकता हो सकती है।

औसत प्रवाह से प्रारंभ करें—लेकिन वास्तविक चरम प्रवाह के लिए डिज़ाइन करें

औसत दैनिक प्रवाह प्रारंभिक गणना के लिए उपयोगी है, लेकिन औद्योगिक अपशिष्ट जल शायद ही कभी पूरी तरह से स्थिर दर पर डीएएफ प्रणाली में प्रवेश करता है।

उत्पादन कार्यक्रम, टैंक की सफाई, सीआईपी डिस्चार्ज, उपकरण वॉशडाउन, बैच डंपिंग और शिफ्ट परिवर्तन छोटी अवधि का निर्माण कर सकते हैं जब हाइड्रोलिक लोड दैनिक औसत से बहुत अधिक हो।

उदाहरण के लिए, 300 m³/दिन का उत्पादन करने वाले संयंत्र को स्वचालित रूप से DAF आकार की आवश्यकता नहीं होती है:

यदि फैक्ट्री 16 उत्पादन घंटों के दौरान केवल अपशिष्ट जल का निर्वहन करती है, तो औसत परिचालन प्रवाह पहले से ही है:

एक धुलाई चक्र या बैच रिलीज़ अस्थायी रूप से वास्तविक शिखर को 25 या 30 m³/घंटा तक बढ़ा सकता है। इसलिए केवल 12.5 m³/h के आसपास डिज़ाइन करने से उस अवधि के दौरान DAF पर अधिभार पड़ सकता है जब उपचार संयंत्र को इसकी सबसे अधिक आवश्यकता होती है।

समानीकरण से डीएएफ का आकार कम हो सकता है और स्थिरता में सुधार हो सकता है

एक उचित आकार का इक्वलाइजेशन टैंक अपशिष्ट जल के डीएएफ तक पहुंचने से पहले हाइड्रोलिक और प्रदूषक शिखर को सुचारू कर सकता है। यह अधिकतम आवश्यक प्लवनशीलता दर को कम कर सकता है और रासायनिक खुराक को अधिक स्थिर बना सकता है।

टीएसएस और एफओजी को मास लोडिंग में परिवर्तित करें

एमजी/एल में एकाग्रता कहानी का केवल एक हिस्सा बताती है। डीएएफ उपकरण को हर घंटे ठोस पदार्थों का एक द्रव्यमान निकालना होगा, इसलिए सांद्रता को बड़े पैमाने पर लोडिंग में परिवर्तित किया जाना चाहिए।

उदाहरण: टीएसएस लोड हो रहा है

यदि प्रवाह 30 m³/घंटा है और टीएसएस 1,200 मिलीग्राम/एल है:

इसलिए, कोहरा, रासायनिक रूप से अवक्षेपित ठोस पदार्थ, या कौयगुलांट-जनित कीचड़ पर विचार करने से पहले प्लवन प्रणाली को लगभग 36 किग्रा/घंटा प्रभावशाली निलंबित ठोस पदार्थों को संभालना चाहिए।

हाइड्रोलिक सरफेस लोडिंग डीएएफ प्लवन क्षेत्र निर्धारित करता है

एक बार जब डिज़ाइन प्रवाह ज्ञात हो जाता है, तो अगला प्रमुख हाइड्रोलिक प्रश्न यह होता है कि कितने प्लवन सतह क्षेत्र की आवश्यकता होती है।

एक सरलीकृत हाइड्रोलिक लोडिंग संबंध को इस प्रकार लिखा जा सकता है:

समीकरण को पुनर्व्यवस्थित करना:

कहाँ:

• Q = डिज़ाइन हाइड्रोलिक प्रवाह, m³/h;
• A = प्रभावी उत्प्लावन क्षेत्र, वर्ग मीटर;
• एचएलआर = चयनित हाइड्रोलिक लोडिंग दर, m³/m²·h।

उदाहरणात्मक उदाहरण

मान लें:

फिर:

यह केवल प्रारंभिक हाइड्रोलिक गणना है. चयनित लोडिंग दर अभी भी अपशिष्ट जल, फ्लोक गुणवत्ता, बुलबुला उत्पादन, ठोस एकाग्रता, टैंक ज्यामिति और आवश्यक प्रवाह गुणवत्ता के लिए उपयुक्त होनी चाहिए।

वायु-से-ठोस अनुपात केवल अधिक वायु जोड़ने से अधिक महत्वपूर्ण है

डीएएफ काम करता है क्योंकि सूक्ष्म हवा के बुलबुले निलंबित ठोस पदार्थों और फ्लोक से जुड़ते हैं, जिससे उनका प्रभावी घनत्व कम हो जाता है और उन्हें सतह पर ले जाया जाता है।

प्रासंगिक डिज़ाइन प्रश्न केवल यह नहीं है कि क्या सिस्टम "बहुत सारे बुलबुले" उत्पन्न करता है। यह है कि क्या तैरने योग्य ठोस पदार्थों के सापेक्ष पर्याप्त घुली हुई हवा उपलब्ध है।

वायु-से-ठोस अनुपात

वायु-से-ठोस अनुपात, जिसे अक्सर संक्षिप्त रूप से ए/एस कहा जाता है, उपलब्ध विघटित वायु द्रव्यमान और प्लवन प्रक्रिया में प्रस्तुत ठोस पदार्थों के द्रव्यमान के बीच संबंध का वर्णन करता है।

यदि घुली हुई हवा की आपूर्ति बहुत कम है, तो फ्लॉक को प्रभावी ढंग से उठने के लिए पर्याप्त बुलबुला अनुलग्नक नहीं मिल सकता है। विशिष्ट लक्षणों में बादलयुक्त प्रवाह, सतह परत के नीचे दिखाई देने वाला निलंबित प्रवाह और खराब ठोस पदार्थ शामिल हो सकते हैं।

अतिरिक्त वायु भी स्वत: लाभकारी नहीं होती। अनावश्यक रीसायकल पंपिंग और अत्यधिक आक्रामक रिलीज स्थितियां ऊर्जा की खपत को बढ़ा सकती हैं और प्लवन क्षेत्र में अत्यधिक अशांति पैदा कर सकती हैं।

रीसायकल अनुपात डीएएफ आकार और प्रदर्शन को कैसे बदलता है

कई पारंपरिक डीएएफ सिस्टम दबावयुक्त रीसायकल प्रवाह का उपयोग करते हैं। स्पष्ट पानी का एक हिस्सा रीसायकल पंप और वायु-संतृप्ति प्रणाली के माध्यम से लौटाया जाता है, जहां हवा दबाव में घुल जाती है। जब दबावयुक्त धारा को प्लवन क्षेत्र में वापस छोड़ा जाता है, तो दबाव ड्रॉप से ​​बारीक बुलबुले बनते हैं।

पुनर्चक्रण अनुपात को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:

बहुत कम रीसायकल प्रवाह उपलब्ध घुली हुई हवा को कम कर सकता है। बहुत अधिक रीसाइक्लिंग से आंतरिक हाइड्रोलिक भार, पंप ऊर्जा और संतृप्ति प्रणाली की आवश्यक क्षमता बढ़ जाती है।

इसलिए रीसायकल अनुपात का चयन हवा की मांग और प्लवनशीलता प्रदर्शन से किया जाना चाहिए, न कि प्रत्येक अनुप्रयोग के लिए एक प्रतिशत को मानक माना जाता है।

जमावट और फ़्लोक्यूलेशन आवश्यक डीएएफ आकार को बदल सकते हैं

डीएएफ का प्रदर्शन काफी हद तक इस बात पर निर्भर करता है कि अपशिष्ट जल के प्लवन क्षेत्र तक पहुंचने से पहले क्या होता है। बहुत छोटे कोलाइडल कण प्रभावी ढंग से बुलबुले से नहीं जुड़ सकते हैं जब तक कि उन्हें पहले अस्थिर नहीं किया जाता है और बड़े झुंड में संयोजित नहीं किया जाता है।

जमावट

एल्यूमीनियम या लौह लवण जैसे कौयगुलांट कणों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण को कम कर सकते हैं, जिससे वे एकत्रित होना शुरू कर सकते हैं।

फ़्लोक्यूलेशन

पॉलिमर या नियंत्रित मिश्रण से बड़े झुंड का निर्माण किया जा सकता है जिसे माइक्रोबबल्स के लिए पकड़ना आसान होता है।

रासायनिक उपचार से अतिरिक्त ठोस पदार्थ भी बनते हैं। इसलिए केवल आने वाले टीएसएस से आकार का डीएएफ अंतिम फ्लोट-ठोस भार को कम आंक सकता है यदि महत्वपूर्ण रासायनिक वर्षा या जमाव कीचड़ उत्पन्न होता है।

कोहरा ने DAF डिज़ाइन को खनिज टीएसएस से भिन्न रूप से बदल दिया

वसा, तेल और ग्रीस एक कारण है कि डीएएफ का व्यापक रूप से खाद्य-प्रसंस्करण और पशु-प्रोटीन अपशिष्ट जल में उपयोग किया जाता है। इन सामग्रियों में अक्सर खनिज ठोस पदार्थों की तुलना में कम घनत्व होता है और उचित रूप से वातानुकूलित होने पर ये प्लवन के लिए उपयुक्त होते हैं।

विशिष्ट अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

• मांस और कुक्कुट प्रसंस्करण;
• बूचड़खाने;
• डेयरी संयंत्र;
• खाद्य और पेय पदार्थ उत्पादन;
• खाद्य-तेल प्रसंस्करण;
• तैयार-खाद्य पौधे।

हालाँकि, उच्च FOG अपशिष्ट जल अपनी परिचालन चुनौतियाँ पैदा करता है। ग्रीस उपकरणों पर परत चढ़ा सकता है, टैंक की सतहों पर चिपक सकता है, पॉलिमर की मांग को बदल सकता है और गाढ़ा, चिपचिपा फ्लोट कीचड़ पैदा कर सकता है।

इसका मतलब यह है कि 1,000 मिलीग्राम/लीटर खनिज टीएसएस और 1,000 मिलीग्राम/लीटर मिश्रित एफओजी और कार्बनिक ठोस को स्वचालित रूप से समान डिजाइन स्थितियों के रूप में नहीं माना जाना चाहिए।

डीएएफ कीचड़ उत्पादन को मत भूलना

एक डीएएफ जो ठोस पदार्थों को कुशलतापूर्वक हटाता है, उन ठोस पदार्थों को अपशिष्ट जल से सतह कीचड़ परत में स्थानांतरित करता है। उस कीचड़ को अभी भी एकत्र किया जाना चाहिए, संग्रहीत किया जाना चाहिए, पंप किया जाना चाहिए और अंततः पानी निकाला जाना चाहिए या उसका निपटान किया जाना चाहिए।

यदि प्रभावशाली ठोस लोडिंग 40 किग्रा/घंटा है और डीएएफ उन ठोस पदार्थों का उच्च प्रतिशत हटा देता है, तो फ्लोट कीचड़ में पर्याप्त दैनिक शुष्क-ठोस द्रव्यमान जमा हो जाएगा। वास्तविक गीली कीचड़ की मात्रा बहुत अधिक हो सकती है क्योंकि तैरती हुई सामग्री में अभी भी काफी पानी होता है।

इसलिए DAF डिज़ाइन पर विचार करना चाहिए:

• सतह खुरचनी क्षमता;
• कीचड़ समुद्र तट या हॉपर डिजाइन;
• कीचड़ भंडारण टैंक की मात्रा;
• कीचड़ पंप चयन;
• पॉलिमर कंडीशनिंग;
• डाउनस्ट्रीम स्क्रू प्रेस, फिल्टर प्रेस, या अन्य डीवाटरिंग उपकरण।

व्यावहारिक उदाहरण: खाद्य-प्रसंस्करण अपशिष्ट जल के लिए डीएएफ का आकार निर्धारण

निम्नलिखित सरलीकृत उदाहरण से पता चलता है कि प्रारंभिक डीएएफ आकार के दौरान हाइड्रोलिक प्रवाह और ठोस लोडिंग को कैसे जोड़ा जा सकता है। यह केवल एक दृष्टांत है; अंतिम उपकरण आकार की पुष्टि वास्तविक अपशिष्ट जल डेटा और उपचार परीक्षण से की जानी चाहिए।

चरण 1: पीक टीएसएस लोड की गणना करें

चरण 2: पीक फॉग लोड की गणना करें

चरण 3: पहचान योग्य संदूषक भार का अनुमान लगाएं

इस 39 किग्रा/घंटा मान में अभी तक जमावट, वर्षा, या पॉलिमर कंडीशनिंग द्वारा निर्मित अतिरिक्त ठोस शामिल नहीं हैं।

चरण 4: प्लवन क्षेत्र का अनुमान लगाएं

यदि प्रारंभिक डिज़ाइन 6 m³/m²·h की एक उदाहरणात्मक हाइड्रोलिक लोडिंग दर का उपयोग करता है:

चरण 5: वायु और रीसायकल आवश्यकताओं की जाँच करें

फिर डिज़ाइन को वास्तविक ठोस भार, वायु-से-ठोस आवश्यकता, रीसायकल प्रवाह, संतृप्ति दबाव, बुलबुला उत्पादन, फ्लॉक गुणवत्ता और अपेक्षित प्रवाह लक्ष्य के विरुद्ध जांचना चाहिए।

चरण 6: कीचड़ प्रबंधन की जाँच करें

अंत में, बरामद ठोस पदार्थों के लिए सतह खुरचनी, कीचड़ टैंक, पंप और डाउनस्ट्रीम डीवाटरिंग उपकरण का आकार होना चाहिए।

कोटेशन का अनुरोध करने से पहले एक व्यावहारिक डीएएफ आकार जांच सूची

संपूर्ण अपशिष्ट जल की जानकारी प्रदान करने से डीएएफ आपूर्तिकर्ता को केवल एक उपकरण मॉडल को एक प्रवाह संख्या से मिलान करने के बजाय उपचार शुल्क का मूल्यांकन करने की अनुमति मिलती है।

सामान्य डीएएफ आकार संबंधी गलतियाँ