Dissolved Air Flotation DAF: Wastewater Treatment System Design

কি করে DAF জল চিকিত্সার জন্য দাঁড়ানো এবং এটি কীভাবে কাজ করে

জল চিকিত্সার জন্য DAF কী দাঁড়ায়? ডিএএফ হল দ্রবীভূত এয়ার ফ্লোটেশনের সংক্ষিপ্ত রূপ, একটি ভৌত-রাসায়নিক বিচ্ছেদ প্রক্রিয়া যা জল থেকে স্থগিত কঠিন পদার্থ, তেল, গ্রীস এবং কম ঘনত্বের কণা অপসারণের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। দ দ্রবীভূত বায়ু ফ্লোটেশন বর্জ্য জল চিকিত্সা প্রক্রিয়াটি শুরু হয় যখন প্রভাবশালী একটি শিরোনাম বাক্সে প্রবেশ করে যা জলের বেগ হ্রাস করে এবং জাহাজ জুড়ে সমানভাবে প্রবাহ বিতরণ করে। দ্রবীভূত বাতাসে সম্পূর্ণরূপে পরিপূর্ণ জলের একটি চাপযুক্ত প্রবাহ - যাকে সাধারণত হোয়াইটওয়াটার বলা হয় - প্রয়োজনীয় ফ্লোকুল্যান্ট রাসায়নিকের সাথে আগত বর্জ্য স্রোতে ইনজেকশন দেওয়া হয়।

যখন চাপযুক্ত বায়ু-জলের দ্রবণ DAF ট্যাঙ্কের ভিতরে বায়ুমণ্ডলীয় চাপে নির্গত হয়, তখন আকস্মিক চাপ হ্রাস বায়ুকে দ্রবীভূত করে দ্রবণ থেকে কোটি কোটি মাইক্রোস্কোপিক বুদবুদ হিসাবে বের করে দেয়। এই বুদবুদ, সাধারণত মধ্যে 30 এবং 50 মাইক্রন ব্যাস, হাইড্রোফোবিক দূষকদের সাথে সংযুক্ত করুন এবং 1.0 এর নিচে একটি সামগ্রিক নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ সহ বুদ্বুদ-ফ্লক সমষ্টি তৈরি করুন, যার ফলে তারা দ্রুত পৃষ্ঠে উঠতে পারে। একটি যান্ত্রিক স্কিমিং ডিভাইস ভাসমান স্লাজ স্তরটি সরিয়ে দেয়, যখন পরিষ্কার করা জল ক্রমাগত DAF-এর ভিতরে একাধিক পয়েন্ট থেকে সংগ্রহ করা হয় এবং একটি বর্জ্য প্রকোষ্ঠে পাইপ ওয়েয়ারের উপর ছেড়ে দেওয়া হয়। এই যে কোনো ভিত্তি DAF ইউনিট বর্জ্য জল চিকিত্সা অপারেশন

দৈহিক নীতি ড্রাইভিং দ্রবীভূত বায়ু ফ্লোটেশন জল চিকিত্সা

দ দ্রবীভূত বায়ু ফ্লোটেশন জল চিকিত্সা প্রক্রিয়াটি হেনরির আইন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যা বলে যে একটি তরলে দ্রবীভূত গ্যাসের পরিমাণ তরলের উপরে সেই গ্যাসের আংশিক চাপের সমানুপাতিক। বায়ুর সংস্পর্শে চিকিত্সা করা বর্জ্যের একটি পুনর্ব্যবহারযোগ্য প্রবাহকে চাপ দিয়ে, ক দ্রবীভূত বায়ু ফ্লোটেশন পাম্প বায়ুমণ্ডলীয় চাপের তুলনায় দ্রবণে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি বায়ুকে জোর করে। যখন এই স্যাচুরেটেড জল ডিএএফ ট্যাঙ্কে পুনরায় প্রবেশ করে, তখন চাপের ড্রপ সুপারস্যাচুরেটেড অবস্থার সৃষ্টি করে এবং অতিরিক্ত দ্রবীভূত বায়ু মাইক্রোবুবলের আকারে পালিয়ে যায়। 10 থেকে 100 মাইক্রোমিটার ব্যাস

দ attachment of air bubbles to contaminant particles relies on hydrophobic interactions. Oils, greases, and chemically conditioned solids present hydrophobic surfaces to which the bubbles readily adhere. Chemical coagulation followed by flocculation enhances this process by building larger, more hydrophobic flocs that capture bubbles more effectively and rise faster. The DAF reactor is conceptually divided into a contact zone, where floc particles collide with and attach to rising bubbles, and a separation zone, where the floc-bubble aggregates ascend undisturbed to form a float layer. This combination of physics and chemistry makes the দ্রবীভূত বায়ু ভাসমান সিস্টেম আলোক কণা অপসারণে ব্যতিক্রমীভাবে কার্যকর যা কখনই একটি প্রচলিত ক্ল্যারিফায়ারে স্থায়ী হবে না।

DAF সিস্টেম ডিজাইনের মানদণ্ড যা কর্মক্ষমতা নির্ধারণ করে

যথাযথ DAF সিস্টেম ডিজাইন বেশ কয়েকটি পরস্পর নির্ভরশীল পরামিতিগুলির যত্নশীল মূল্যায়ন প্রয়োজন। ফ্লোটেশন বেসিনের আকার মূলত দ্বারা চালিত হয় জলবাহী লোডিং হার . প্রচলিত DAF সিস্টেমের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে প্রতি বর্গফুট প্রতি মিনিটে 4 থেকে 8 গ্যালন , আধুনিক উচ্চ হার সিস্টেম পর্যন্ত কার্যকরভাবে কাজ করতে পারে 20 জিপিএম প্রতি বর্গফুট . নীচের সারণীটি সঠিকভাবে ইঞ্জিনিয়ারের জন্য জটিল ডিজাইনের পরামিতিগুলির সংক্ষিপ্ত বিবরণ দেয় দ্রবীভূত বায়ু ফ্লোটেশন সিস্টেম .

দ বায়ু থেকে কঠিন পদার্থ (A/S) অনুপাত একক সবচেয়ে মৌলিক নকশা পরিবর্তনশীল. এটি নির্দিষ্ট পরিমাণে কঠিন পদার্থ ভাসানোর জন্য কতটা বাতাসের প্রয়োজন তা নির্ধারণ করে। এ 75 psig এবং 70 ডিগ্রি ফারেনহাইট , জল প্রায় অর্জন 9 শতাংশ বায়ু স্যাচুরেশন . প্রতি লিটার TSS 1,000 মিলিগ্রাম ধারণকারী বর্জ্য প্রবাহের জন্য, এটি মোটামুটিভাবে একটি 50 শতাংশ রিসাইকেল রেট , যখন প্রতি লিটারে 2,000 মিলিগ্রাম সহ স্ট্রিম টিএসএসের প্রয়োজন হয় 100 শতাংশ রিসাইকেল রেট . দ কঠিন লোডিং হার DAF কোষের কার্যকরী পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল এবং সিস্টেমে প্রবেশকারী TSS এবং FOG-এর মোট ভরের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে। বেশিরভাগ অভিজ্ঞ ডিজাইনাররা বেশি না করার পরামর্শ দেন প্রতি বর্গ ফুট প্রতি ঘন্টায় 2.0 পাউন্ড পরিষ্কার বর্জ্য মধ্যে কঠিন বহন প্রতিরোধ.

দুটি সাধারণ ট্যাঙ্ক কনফিগারেশন বিদ্যমান: বৃত্তাকার এবং আয়তক্ষেত্রাকার। বৃত্তাকার ট্যাঙ্কগুলি প্রধানত বর্জ্য জল এবং স্লাজ ঘন করার জন্য ব্যবহৃত হয়, যখন আয়তাকার ট্যাঙ্কগুলি পানযোগ্য জল চিকিত্সার জন্য বেশি সাধারণ। আয়তক্ষেত্রাকার ট্যাঙ্কগুলি সহজতর নির্মাণ, ফ্লোকুলেটেড জলের সহজ প্রবর্তন এবং আরও দক্ষ ভাসমান অপসারণের প্রস্তাব দেয়। প্রচলিত DAF সিস্টেমগুলি সাধারণত ট্যাঙ্কের দৈর্ঘ্য সীমাবদ্ধ করে 40 ফুট , প্রায় একটি জল গভীরতা সঙ্গে 10 ফুট .

দ Central Role of Dissolved Air Flotation Pumps

দ দ্রবীভূত বায়ু ফ্লোটেশন পাম্প দক্ষ বায়ু ফ্লোটেশন বিচ্ছেদ অর্জনে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। এই পাম্পটি চাপযুক্ত হোয়াইটওয়াটার স্ট্রিম তৈরি করে যা দূষিত অপসারণের জন্য দায়ী মাইক্রোবুবল তৈরি করে। একটি আদর্শ কেন্দ্রাতিগ পাম্পের বিপরীতে যা শুধুমাত্র অর্জন করে 20 থেকে 50 শতাংশ স্যাচুরেশন দক্ষতা , একটি বিশেষ পুনরুত্পাদনকারী টারবাইন বা বহু-পর্যায় দ্রবীভূত বায়ু ফ্লোটেশন পাম্প অর্জন করে 95 শতাংশের বেশি স্যাচুরেশন দক্ষতা বুদবুদ জন্য 5 থেকে 15 মাইক্রন পরিসীমা . এই জাতীয় পাম্প একটি একক ইউনিটে তিনটি কার্য সম্পাদন করে: একই সাথে বাতাস এবং জলে অঙ্কন করা, তাদের মিশ্রিত করা এবং তারপরে একটি উচ্চ-শিয়ার টারবাইন ইমপেলার দিয়ে বাতাসকে দ্রবীভূত করা।

এই উচ্চ দক্ষতা হিসাবে কম হিসাবে রিসাইকেল হার সক্ষম 10 থেকে 20 শতাংশ , তুলনায় 30 থেকে 50 শতাংশ প্রচলিত সিস্টেমের সাধারণ যা কম দক্ষ স্যাচুরেশন পদ্ধতির উপর নির্ভর করে। নিম্ন পুনর্ব্যবহারযোগ্য হার মানে DAF ট্যাঙ্কের ভিতরে আরও কার্যকর জল ধারণ সময়, ভাল পৃথকীকরণ এবং হ্রাস শক্তি খরচ। সবচেয়ে মজবুত দ্রবীভূত বায়ু ফ্লোটেশন পাম্পs দিয়ে নির্মিত হয় 316 স্টেইনলেস স্টীল নির্মাণ, যান্ত্রিক সীল ক্রমাগত উচ্চ চাপ অপারেশন জন্য রেট, এবং প্রিমিয়াম দক্ষতা মোটর. যখন একটি মধ্যে একীভূত দ্রবীভূত বায়ু ভাসমান সিস্টেম , একটি উচ্চ-পারফরম্যান্স পাম্প সামঞ্জস্যপূর্ণ বায়ু-থেকে-পানি অনুপাত, বুদবুদের আকার সরবরাহ করে 20 মাইক্রন বা তার কম , ক রাসায়নিক ব্যবহার 10 থেকে 40 শতাংশ হ্রাস , কnd a compact installation footprint. These pumps can be installed as replacement recycle pumps for existing DAF systems or packaged as part of a complete whitewater generation module.

রাসায়নিক কন্ডিশনার এবং প্রিট্রিটমেন্টের প্রয়োজনীয়তা

উচ্চ অপসারণের দক্ষতা অর্জনের জন্য রাসায়নিক প্রিট্রিটমেন্ট অপরিহার্য দ্রবীভূত বায়ু ফ্লোটেশন বর্জ্য জল চিকিত্সা সিস্টেমের জন্য পরিচিত। প্রক্রিয়াটি সাধারণত দুটি পর্যায়ে জড়িত। একটি জমাট বাঁধা - সাধারণত অ্যালুমিনিয়াম সালফেট, ফেরিক ক্লোরাইড, বা পলিঅ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইড - প্রথমে বর্জ্য জলে মিশ্রিত হয়, যা কলয়েডাল কণা থেকে মাইক্রোফ্লোক গঠনের সূত্রপাত করে। তারপরে একটি পলিমার ফ্লোকুল্যান্ট যুক্ত করা হয় বৃহত্তর, আরও স্থিতিশীল ফ্লকগুলির বিকাশের জন্য যা উভয়ই বিচ্ছেদ প্রতিরোধ করে এবং চমৎকার উচ্ছ্বাস প্রদান করে।

রাসায়নিক সংযোজনের সঠিক ধরন, ডোজ এবং ক্রম নির্ধারণের জন্য জার পরীক্ষা বাধ্যতামূলক। ডোজিং সিদ্ধান্তগুলিকে প্রভাবিত করে এমন মূল জলের গুণমানের পরামিতিগুলির মধ্যে রয়েছে TSS ঘনত্ব, FOG টাইপ এবং ঘনত্ব, BOD এবং COD মাত্রা, pH, ক্ষারত্ব এবং কণার আকার বন্টন। উচ্চ TSS লোড অতিক্রম করার জন্য প্রতি লিটারে 1,000 মিলিগ্রাম , ক pre-treatment step such as screening or primary sedimentation prevents the DAF unit from being overwhelmed and ensures consistent effluent quality.

কী প্যারামিটার জুড়ে পরিমাপ করা দূষক অপসারণ

একটি সঠিকভাবে প্রকৌশলী জল চিকিত্সার জন্য DAF সিস্টেম ধারাবাহিকভাবে ব্যতিক্রমী দূষণকারী অপসারণ অর্জন করে। নিম্নলিখিত পরিসংখ্যানগুলি শিল্প স্থাপনের বিস্তৃত পরিসরে নথিভুক্ত কর্মক্ষমতা উপস্থাপন করে।

• মোট সাসপেন্ডেড সলিডস (TSS) : অপসারণ দক্ষতা থেকে পরিসীমা 90 থেকে 99 শতাংশ যখন সঠিক রাসায়নিক ডোজ সঙ্গে মিলিত. এমনকি পরিবর্তনশীল লোডিং অবস্থার মধ্যেও, DAF সিস্টেমগুলি নিয়মিতভাবে প্রতি লিটারে 30 মিলিগ্রামের নিচে বর্জ্য TSS বজায় রাখে।
• চর্বি, তেল এবং গ্রীস (FOG) : DAF FOG অপসারণের জন্য ব্যতিক্রমীভাবে কার্যকর, অনেক শিল্প ব্যবস্থা অর্জন করে প্রতি মিলিয়নে 20 অংশের নিচে মোট তেল এবং গ্রীস সামগ্রী চিকিত্সাকৃত বর্জ্য পদার্থে।
• রাসায়নিক অক্সিজেনের চাহিদা (COD) : কঠিন পদার্থ এবং FOG ভগ্নাংশগুলিকে সরিয়ে দিয়ে যা COD-তে উল্লেখযোগ্যভাবে অবদান রাখে, এর মধ্যে অপসারণের দক্ষতা 86 এবং 91 শতাংশ সাধারণত পরিলক্ষিত হয়।
• টার্বিডিটি : অপসারণ হার ধারাবাহিকভাবে অতিক্রম 84 শতাংশ , অপ্টিমাইজ করা ইনস্টলেশন অর্জনের সাথে 96 থেকে 97 শতাংশ টর্বিডিটি হ্রাস .
• মোট ফসফেট : মধ্যে অপসারণ দক্ষতা 95 এবং 96 শতাংশ উপযুক্ত ধাতু লবণ জমাট ডোজ সহ ভাল-অপ্টিমাইজ করা DAF ইনস্টলেশনে অর্জনযোগ্য।

কি তোলে দ্রবীভূত বায়ু ফ্লোটেশন DAF বিশেষ করে উল্লেখযোগ্য তার কম্প্যাক্ট আকার. শুধু একটি ধারণ সময় সঙ্গে 3 থেকে 5 মিনিটs এবং একটি ট্যাংক গভীরতা হিসাবে অগভীর হিসাবে 600 মিলিমিটার , DAF ইউনিটগুলি পৃথকীকরণ দক্ষতা প্রদান করে যার জন্য মিলিত হওয়ার জন্য ঘন্টা ধরে রাখার সময় সহ অবক্ষেপন বেসিনের প্রয়োজন হবে। DAF দ্বারা উত্পাদিত স্লাজ উল্লেখযোগ্যভাবে ঘন হয় - সাধারণত 2 থেকে 4 শতাংশ কঠিন পদার্থ পলল থেকে 1 শতাংশেরও কম তুলনায় - যা নিম্নধারার পানি নিষ্কাশন খরচ এবং পরিচালনার পরিমাণ হ্রাস করে।

প্রচলিত সেডিমেন্টেশন ক্ল্যারিফায়ার ওভার সুবিধা

বেশিরভাগ শিল্প অ্যাপ্লিকেশনে, ক দ্রবীভূত বায়ু ভাসমান সিস্টেম মাধ্যাকর্ষণ অবক্ষেপণের পছন্দের বিকল্প। যদিও একটি প্রচলিত ক্ল্যারিফায়ারের জন্য কণাগুলি স্থির হওয়ার জন্য ঘন্টার প্রয়োজন হয়, DAF সক্রিয়ভাবে দূষককে মিনিটের মধ্যে উপরের দিকে ভাসিয়ে দেয়, নাটকীয়ভাবে দ্রুত প্রক্রিয়াকরণ সরবরাহ করে। চূড়ান্ত জলের গুণমান ধারাবাহিকভাবে ভাল কারণ ফ্লোটেশন ছোট, হালকা কণাগুলিকে সরিয়ে দেয় যা কখনই একটি প্রচলিত ক্ল্যারিফায়ারে স্থায়ী হয় না।

DAF সিস্টেমে তুলনামূলক ক্ল্যারিফায়ারের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম জায়গার প্রয়োজন হয় এবং তাদের মডুলার নির্মাণের কারণে সহজ ইনস্টলেশন এবং দ্রুত স্টার্টআপের অনুমতি দেয়। তারা পরিবর্তনশীল লোডিং অবস্থার জন্য উচ্চ সহনশীলতা প্রদর্শন করে এবং একটি ঘন স্লাজ তৈরি করে যা পানি নিষ্কাশনের খরচ কমায়। আধুনিক উচ্চ হার দ্রবীভূত বায়ু ফ্লোটেশন DAF নকশাগুলি প্রগতিশীল জল নিষ্কাশন, নিম্ন অভ্যন্তরীণ বেগের জন্য ক্রস-ফ্লো কনফিগারেশন, প্লেট বিভাজক এবং শঙ্কু নীচের স্লাজ সংগ্রহের মতো বৈশিষ্ট্যগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে, এই সমস্তগুলি বিচ্ছেদ কার্যকারিতা এবং নির্ভরযোগ্যতাকে আরও উন্নত করে।

মূল শিল্প খাতগুলি DAF ইউনিট বর্জ্য জল চিকিত্সার উপর নির্ভরশীল

DAF ইউনিট বর্জ্য জল চিকিত্সা শিল্পের বিস্তৃত বর্ণালী জুড়ে অপরিহার্য প্রমাণিত হয়েছে যেখানে নিম্ন-ঘনত্বের দূষকদের প্রাধান্য রয়েছে এবং স্থান একটি প্রিমিয়ামে রয়েছে। প্রধান অ্যাপ্লিকেশন সেক্টর অন্তর্ভুক্ত:

• খাদ্য এবং পানীয় প্রক্রিয়াকরণ : মাংস ও পোল্ট্রি প্ল্যান্ট, দুগ্ধ প্রক্রিয়াকরণ সুবিধা এবং ভোজ্য তেল শোধনাগারগুলি তাদের বর্জ্য জলের স্রোত থেকে চর্বি, তেল এবং জৈব কঠিন পদার্থের উচ্চ ঘনত্ব অপসারণ করতে DAF ব্যবহার করে।
• তেল ও গ্যাস : DAF ব্যাপকভাবে বিচ্ছুরিত বা ইমালসিফাইড তেল ধারণকারী উত্পাদিত জল এবং শোধনাগারের বর্জ্যের চিকিত্সায় প্রয়োগ করা হয়, বর্জ্য তেল এবং গ্রীসের মাত্রা অর্জন করে যা কঠোরভাবে নিষ্কাশনের অনুমতি দেয়।
• পাল্প এবং কাগজ : Paper mill wastewater containing fibers, fillers, and coating materials responds well to flotation separation for both process water clarification and sludge thickening.
• Chemical and Petrochemical : These facilities use DAF to remove oil-water emulsions, precipitated metals, and process-related suspended solids prior to biological treatment or discharge.
• Municipal Wastewater Treatment : DAF serves as both primary clarification and tertiary polishing to remove residual suspended solids, phosphorus, and algae before final discharge.
• Drinking Water Treatment : Since the late 1960s, DAF has been applied to drinking water production, proving particularly efficient at removing algae, natural color, and low-density particles from surface water supplies.

Operational Practices for Sustained High Efficiency

Maintaining peak performance from a দ্রবীভূত বায়ু ফ্লোটেশন বর্জ্য জল চিকিত্সা system requires disciplined operational control of several variables. The saturation pressure in the air dissolution system must remain within the 80 to 100 psi range for effective bubble formation; insufficient pressure results in poor air release, while excessive pressure wastes energy. The pH must be maintained in the optimal range for the selected coagulant, typically 6.0 to 7.5 , কs operation outside this window increases chemical consumption without improving removal. Total hydraulic flow through the DAF — the sum of influent and recycle — must stay within the design loading capacity to prevent short-circuiting and solids carryover. The surface skimming mechanism must be adjusted to remove float sludge at a rate that prevents the accumulated layer from becoming too thick and breaking apart, while avoiding excessive water removal. Regular inspection of pressure gauges, detection of leaks, and adherence to a comprehensive maintenance schedule ensure that the জল চিকিত্সার জন্য DAF সিস্টেম continues to deliver design performance over years of operation.