Dissolved Air Flotation System: DAF Water Treatment Explained

একটি কি দ্রবীভূত এয়ার ফ্লোটেশন সিস্টেম ?

A দ্রবীভূত বায়ু ফ্লোটেশন সিস্টেম একটি জল স্পষ্টীকরণ প্রযুক্তি যা জল থেকে স্থগিত কঠিন পদার্থ, চর্বি, তেল, গ্রীস এবং সূক্ষ্ম কণাগুলিকে মাইক্রোস্কোপিক বায়ু বুদবুদের সাথে সংযুক্ত করে অপসারণ করে। এই বুদবুদগুলি পৃষ্ঠের উপরে উঠার সাথে সাথে, তারা তাদের সাথে দূষিত পদার্থ বহন করে, একটি ভাসমান স্তর তৈরি করে যা যান্ত্রিকভাবে স্কিম করা হয় - নীচে পরিষ্কার করা বর্জ্য রেখে যায়।

মূল প্রক্রিয়ার মধ্যে দ্রবীভূত বাতাসের সাথে পরিপূর্ণ জলকে চাপ দেওয়া, তারপর বায়ুমণ্ডলীয় চাপে এটিকে একটি খোলা ফ্লোটেশন ট্যাঙ্কে ছেড়ে দেওয়া জড়িত। আকস্মিক চাপ কমে যাওয়ার ফলে দ্রবীভূত বাতাস দ্রবণ থেকে বেরিয়ে আসে লক্ষ লক্ষ মাইক্রোবুবলের মতো, সাধারণত 10-100 মাইক্রন ব্যাস . এই বুদবুদগুলি স্থগিত কণাগুলিকে মেনে চলে এবং ডুবে যাওয়ার পরিবর্তে তাদের ভাসিয়ে দেয় - যেখানে মীমাংসাযোগ্য কঠিন পদার্থগুলি ন্যূনতম বা যেখানে দ্রুত থ্রুপুট প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে প্রচলিত মাধ্যাকর্ষণ অবক্ষেপণের একটি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা।

ডিএএফ সিস্টেমগুলি পৌরসভার জল চিকিত্সা, শিল্প প্রক্রিয়া জল এবং বর্জ্য জল পুনরুদ্ধার জুড়ে ব্যাপকভাবে স্থাপন করা হয়। তাদের কমপ্যাক্ট ফুটপ্রিন্ট এবং উচ্চ হাইড্রোলিক লোডিং রেট এগুলিকে স্থানের সীমাবদ্ধতা বা উচ্চ-ভলিউম প্রক্রিয়াকরণের চাহিদা সহ সুবিধাগুলির জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত করে তোলে।

কিভাবে DAF বর্জ্য জল চিকিত্সা কাজ করে: প্রক্রিয়া পর্যায়গুলি

এর অপারেশনাল সিকোয়েন্স বোঝা DAF বর্জ্য জল চিকিত্সা কেন প্রযুক্তি নির্দিষ্ট দূষক প্রোফাইলে বিকল্পগুলিকে ছাড়িয়ে যায় তা স্পষ্ট করতে সাহায্য করে। একটি সঠিকভাবে পরিকল্পিত DAF ইউনিট চারটি প্রধান পর্যায়ে প্রভাব বিস্তার করে:

1. রাসায়নিক জমাট বাঁধা এবং Flocculation

প্রভাবশালী বর্জ্য জলকে প্রথমে জমাট বাঁধানো হয় — সাধারণত অ্যালুমিনিয়াম সালফেট, ফেরিক ক্লোরাইড, বা পলিমার মিশ্রণ — কলয়েডাল কণাগুলিকে অস্থিতিশীল করতে। এটি ফ্লোকুলেশন দ্বারা অনুসরণ করা হয়, যেখানে মৃদু মিশ্রণ ছোট কণাগুলিকে বৃহত্তর, বুদবুদ-গ্রহণযোগ্য ফ্লোকে একত্রিত হতে উত্সাহিত করে। এই পর্যায়ে সঠিক রাসায়নিক ডোজ সরাসরি ডাউনস্ট্রিম অপসারণের দক্ষতা নির্ধারণ করে; কম ডোজ সাসপেনশনে সূক্ষ্ম কঠিন পদার্থ ছেড়ে দেয় যখন অতিরিক্ত ডোজ স্লাজের পরিমাণ এবং রাসায়নিক খরচ বাড়ায়।

2. প্রেসারাইজড রিসাইকেল স্যাচুরেশন

চিকিত্সা করা বর্জ্যের একটি অংশ - সাধারণত ইনলেট প্রবাহের 10-50% — পুনর্ব্যবহৃত করা হয় এবং একটি স্যাচুরেটর পাত্রে 40-80 psi এ চাপ দেওয়া হয় যেখানে এটি সংকুচিত বাতাসের সাথে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে মিশ্রিত হয়। এই উচ্চ চাপে, জল বায়ুমণ্ডলীয় পরিস্থিতিতে যা সম্ভব তার চেয়ে বেশি দ্রবীভূত বাতাসে অতিস্যাচুরেটেড হয়ে যায়।

3. ফ্লোটেশন এবং বিচ্ছেদ

প্রেসারাইজড রিসাইকেল স্ট্রীমটি একটি অগ্রভাগ বা ডিফিউজারের মাধ্যমে ফ্লোটেশন ট্যাঙ্কে ইনজেকশন করা হয় এবং রাসায়নিকভাবে কন্ডিশন্ড ইনফ্লুয়েন্টের সাথে মিশ্রিত করা হয়। বায়ুমণ্ডলে চাপ কমে যাওয়ার সাথে সাথে দ্রবীভূত বায়ুর নিউক্লিয়েটগুলি সূক্ষ্ম বুদবুদগুলির সাথে সংঘর্ষ হয় এবং ফ্লোকুলেটেড কণার সাথে সংযুক্ত হয়। লোড বুদবুদ হারে বৃদ্ধি 5-10 মিটার প্রতি ঘন্টা , ট্যাংক পৃষ্ঠের উপর একটি ভাসমান কম্বল হিসাবে জমা. একটি ঘূর্ণায়মান স্কিমার বা বিচ-এন্ড-স্ক্র্যাপার প্রক্রিয়া ক্রমাগত এই ভাসমান স্তরটিকে একটি স্লাজ হপারে সরিয়ে দেয়।

4. পরিষ্কারকৃত বর্জ্য নিষ্কাশন

স্পষ্ট জল ফ্লোটেশন ট্যাঙ্কের গোড়ায় একটি নিমজ্জিত আউটলেটের মাধ্যমে প্রস্থান করে। নিম্নধারার প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে, এই বর্জ্য জৈবিক চিকিত্সা, পরিস্রাবণ বা সরাসরি স্রাবের দিকে এগিয়ে যায়। ভালভাবে পরিচালিত DAF সিস্টেমে, স্থগিত কঠিন পদার্থ অপসারণের দক্ষতা 90-99% সাধারণভাবে 10 মিলিগ্রাম/লিটার নিচে বর্জ্য পদার্থে মোট সাসপেন্ডেড সলিডস (টিএসএস) সহ অর্জনযোগ্য।

শিল্প জুড়ে DAF জল চিকিত্সার মূল অ্যাপ্লিকেশন

DAF জল চিকিত্সা শিল্প এবং মিউনিসিপ্যাল বর্জ্য চ্যালেঞ্জের বিভিন্ন পরিসরের সমাধান করে। হালকা, অ-মীমাংসাযোগ্য দূষকগুলির সাথে এর কার্যকারিতা এটিকে নিম্নলিখিত সেক্টরগুলিতে পছন্দের প্রাথমিক স্পষ্টীকরণ পদ্ধতি হিসাবে অবস্থান করে:

খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, DAF বিশেষত দুগ্ধজাত, কসাইখানা এবং উদ্ভিজ্জ ধোয়ার বর্জ্যের জন্য গুরুত্বপূর্ণ যেখানে চর্বি এবং প্রোটিনের লোড প্রাথমিক ব্যাখ্যা ছাড়াই জৈবিক চিকিত্সা ইউনিটগুলিকে দ্রুত আবিষ্ট করে। মিউনিসিপ্যাল ​​সেটিংসে, DAF উচ্চ শৈবাল ঘনত্ব সহ সরাসরি পরিস্রাবণ উদ্ভিদ এবং জলাধারের জলের জন্য অবক্ষেপণ বেসিনের একটি কম্প্যাক্ট বিকল্প হিসাবে ট্র্যাকশন অর্জন করেছে।

DAF বনাম প্রচলিত অবক্ষেপন: কর্মক্ষমতা তুলনা

একটি দ্রবীভূত বায়ু ফ্লোটেশন সিস্টেম বাস্তবায়নের সিদ্ধান্ত বনাম ঐতিহ্যগত মাধ্যাকর্ষণ স্পষ্টীকরণ লক্ষ্য দূষকদের শারীরিক বৈশিষ্ট্য এবং ইনস্টলেশনের জলবাহী সীমাবদ্ধতার উপর নির্ভর করে। নিম্নলিখিত তুলনা হাইলাইট করে যেখানে প্রতিটি প্রযুক্তির একটি নিষ্পত্তিমূলক সুবিধা রয়েছে:

হাইড্রোলিক লোডিং হার

DAF ট্যাঙ্কের সারফেস লোডিং হারে কাজ করে 4–20 m³/m²/ঘণ্টা , প্রচলিত অবক্ষেপণের জন্য 0.5–2.5 m³/m²/h এর তুলনায়। এটি একই ভলিউম্যাট্রিক থ্রুপুটের জন্য সরাসরি একটি ছোট ট্যাঙ্ক পদচিহ্নে অনুবাদ করে — প্রায়শই এক-চতুর্থাংশ থেকে এক দশমাংশ সমতুল্য নিষ্পত্তি বেসিনের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল। শহুরে বা রেট্রোফিট ইনস্টলেশনের জন্য যেখানে জমি সীমাবদ্ধ, এই সুবিধাটি প্রায়শই সিদ্ধান্তমূলক।

কম ঘনত্বের কণা অপসারণ

মাধ্যাকর্ষণ অবক্ষেপণ পানির চেয়ে বেশি ঘনত্বের কণার উপর নির্ভর করে। শৈবাল কোষ, ইমালসিফাইড তেল এবং সূক্ষ্ম ফাইবার জরিমানাগুলির ঘনত্ব 1.0 g/cm³ এর কাছাকাছি বা নীচে থাকে এবং অত্যন্ত ধীরে ধীরে বা একেবারেই নয়। DAF এই সীমাবদ্ধতাকে উল্টে দেয় — কণা যত হালকা হবে, মাইক্রোবুদ সংযুক্ত হয়ে গেলে এটি তত সহজে ভাসবে। এটি অনেক শৈবাল-সমৃদ্ধ বা উচ্চ-FOG (চর্বি, তেল, গ্রীস) প্রভাবশালীদের জন্য DAF-কে একমাত্র ব্যবহারিক স্পষ্টীকরণ পদ্ধতি করে তোলে।

স্টার্টআপ এবং প্রতিক্রিয়া সময়

DAF ইউনিটগুলি স্থির-অবস্থায় অপারেশনে পৌঁছেছে 15-30 মিনিট স্টার্টআপের পরে, এগুলিকে পরিবর্তনশীল প্রবাহের ধরণ সহ ব্যাচ অপারেশন বা উদ্ভিদের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। অবক্ষেপণ অববাহিকাগুলিকে স্থিতিশীল হতে কয়েক ঘন্টার প্রয়োজন হয় এবং বিরতিহীন বা শক লোডিংয়ের জন্য খারাপভাবে উপযুক্ত।

স্লাজ বৈশিষ্ট্য

ডিএএফ ফ্লোট স্লাজ অবক্ষেপণ স্লাজের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে ঘন, সাধারণ ঘনত্বের ঘনত্ব সহ 3-8% শুকনো ওজন মীমাংসিত স্লাজের জন্য 0.5-2%। এটি ডাউনস্ট্রিম ডিওয়াটারিং খরচ হ্রাস করে তবে উচ্চ-ভলিউম ইনস্টলেশনের জন্য আরও শক্তিশালী ঘনকরণ এবং নিষ্পত্তি অবকাঠামোর প্রয়োজন হতে পারে।

একটি দ্রবীভূত এয়ার ফ্লোটেশন সিস্টেমের জন্য নকশা বিবেচনা

নির্বাচন এবং আকার a দ্রবীভূত বায়ু ফ্লোটেশন সিস্টেম প্রভাবশালী বৈশিষ্ট্য, প্রক্রিয়া উদ্দেশ্য, এবং সাইটের অবস্থার যত্নশীল মূল্যায়ন প্রয়োজন. নিম্নলিখিত কারণগুলি সবচেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে সিস্টেমের নকশা এবং দীর্ঘমেয়াদী কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করে:

• বায়ু থেকে সলিড (A/S) অনুপাত: ভাসতে থাকা কঠিন পদার্থের ভরে দ্রবীভূত বাতাসের অনুপাত, সাধারণত প্রতি মিলিগ্রাম কঠিন পদার্থে 0.005 এবং 0.06 মিলি বায়ুর মধ্যে লক্ষ্যবস্তু করা হয়। অপর্যাপ্ত A/S এর ফলে অসম্পূর্ণ ফ্লোটেশন হয়; আনুপাতিক সুবিধা ছাড়াই অতিরিক্ত শক্তি খরচ বাড়ায়।
• রিসাইকেল অনুপাত: উচ্চতর রিসাইকেল অনুপাত (50% পর্যন্ত) চ্যালেঞ্জিং প্রভাবশালীদের জন্য আরও মাইক্রোবুবল সরবরাহ করে কিন্তু পাম্পের শক্তির চাহিদা বাড়ায়। কর্মক্ষমতা এবং দক্ষতার ভারসাম্যের জন্য বেশিরভাগ সিস্টেম 15-25% এ অপ্টিমাইজ করা হয়।
• স্যাচুরেটর চাপ: 400-600 kPa (58-87 psi) এর অপারেটিং চাপ মানক। উচ্চ চাপ দ্রবীভূত বায়ু উপাদান বৃদ্ধি কিন্তু সরঞ্জাম এবং শক্তি খরচ বৃদ্ধি. স্যাচুরেটরের কার্যকারিতা কমিশনিংয়ের সময় যাচাই করা উচিত, কারণ দুর্বল বায়ু দ্রবীভূত কর্মক্ষমতা কম হওয়ার একটি সাধারণ কারণ।
• ট্যাঙ্ক জ্যামিতি: আয়তক্ষেত্রাকার DAF ট্যাঙ্কগুলি অভিন্ন প্রবাহ বিতরণের কারণে বড় ইনস্টলেশনের জন্য পছন্দ করা হয়, যখন বৃত্তাকার নকশাগুলি ছোট প্যাকেজ ইউনিটগুলিতে সাধারণ। ট্যাঙ্কের গভীরতা সাধারণত 1.5 থেকে 3.0 মিটার পর্যন্ত হয়ে থাকে, অগভীর ট্যাঙ্কগুলি দ্রুত ভাসমান এবং স্কিমিং অফার করে।
• রাসায়নিক ডোজ সিস্টেম: প্রোগ্রামেবল ডোজিং পাম্প এবং স্বয়ংক্রিয় pH নিয়ন্ত্রণ সহ একটি সমন্বিত জমাট বাঁধা-ফ্লোকুলেশন পর্যায় পরিবর্তনশীল প্রভাবশালী লোড জুড়ে সামঞ্জস্যপূর্ণ কর্মক্ষমতার জন্য অপরিহার্য।
• স্লাজ হ্যান্ডলিং: ভাসমান অপসারণের ফ্রিকোয়েন্সি, স্লাজ ফড়িং সাইজিং, এবং ডাউনস্ট্রিম ঘন হওয়া বা পানি নিষ্কাশনের ক্ষমতা অবশ্যই সলিড লোডিং এর সাথে মিলে যাবে। ক্রমাগত স্কিমিং উচ্চ-লোড অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পছন্দনীয়; বিরতিহীন স্কিমিং কম ঘনত্বের প্রভাবশালীদের জন্য উপযুক্ত।

উচ্চ পরিবর্তনশীল বর্জ্য জলের চিকিত্সাকারী শিল্প ব্যবহারকারীদের জন্য - যেমন মৌসুমী খাদ্য প্রসেসর বা ব্যাচ রাসায়নিক উদ্ভিদ - DAF সিস্টেমের নির্দিষ্টকরণ চূড়ান্ত করার আগে পাইলট পরীক্ষার দৃঢ়ভাবে সুপারিশ করা হয়। জার টেস্টিং এবং বেঞ্চ-স্কেল ফ্লোটেশন ট্রায়ালগুলি প্রতিনিধিত্বমূলক অবস্থার অধীনে রাসায়নিক চাহিদা, অর্জনযোগ্য বর্জ্য গুণমান এবং ভাসমান ভলিউম উত্পাদনকে চিহ্নিত করতে পারে।

অপারেশনাল অপ্টিমাইজেশান এবং সাধারণ চ্যালেঞ্জ

এমনকি ভাল-পরিকল্পিত DAF বর্জ্য জল শোধনাগার সিস্টেমগুলি যদি প্রক্রিয়া ভেরিয়েবলের দিকে মনোযোগ দিয়ে পরিচালিত না হয় তবে কম পারফর্ম করতে পারে। সর্বাধিক ঘন ঘন অপারেশনাল সমস্যা এবং তাদের সংশোধনমূলক পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে:

ফ্লোট ব্রেকআপ এবং ক্যারিওভার

যদি ভাসমান কম্বলটি খুব গভীর হয়ে যায় বা অশান্ত প্রভাবশালী ইনজেকশন দ্বারা বিরক্ত হয়, তবে অংশগুলি বিচ্ছিন্ন হয়ে বর্জ্য স্রোতে পুনরায় প্রবেশ করতে পারে। সমাধানগুলির মধ্যে রয়েছে হাইড্রোলিক লোডিং হ্রাস করা, প্রভাবশালী বিতরণ বিভ্রান্তিকর সামঞ্জস্য করা এবং স্কিমিং ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ানো। ফ্লোট সলিডগুলি বাইরে জমা হওয়ার আগে অপসারণ করা উচিত 150-200 মিমি গভীরতা .

অপর্যাপ্ত মাইক্রোবাবল গঠন

দুর্বল বুদবুদ গঠন - একটি সূক্ষ্ম সাদা মেঘের পরিবর্তে বড়, অনিয়মিত বুদবুদ হিসাবে দৃশ্যমান - সাধারণত স্যাচুরেটর ফাউলিং, অগ্রভাগ পরিধান বা অপর্যাপ্ত পুনর্ব্যবহারযোগ্য চাপ নির্দেশ করে। মাসিক স্যাচুরেটর ফ্লাশিংয়ের সাথে মিলিত অগ্রভাগ এবং চাপ গেজগুলির নিয়মিত পরিদর্শন বেশিরভাগ ক্ষেত্রে প্রতিরোধ করে।

রাসায়নিক ডোজিং ড্রিফ্ট

প্রভাবশালী রচনা ঋতু অনুসারে এবং উত্পাদন সময়সূচীর সাথে পরিবর্তিত হয়। DAF কর্মক্ষমতা জমাট ডোজ অত্যন্ত সংবেদনশীল; প্রভাবশালী টিএসএস বা জৈব লোডের 20% পরিবর্তনের জন্য পলিমার বা কোগুল্যান্ট ডোজ এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ সমন্বয় প্রয়োজন হতে পারে। নিয়মিত জার পরীক্ষার সাথে মিলিত ফ্লুয়েন্টে অনলাইন টারবিডিটি পর্যবেক্ষণ, সর্বোত্তম রাসায়নিক ডোজ বজায় রাখার জন্য সবচেয়ে নির্ভরযোগ্য পদ্ধতি।

তাপমাত্রার প্রভাব

ঠান্ডা জল আরও দ্রবীভূত বায়ু ধারণ করে কিন্তু জলের সান্দ্রতা বাড়ায়, বুদবুদের বৃদ্ধির হার কমিয়ে দেয়। উল্লেখযোগ্য ঋতু তাপমাত্রার তারতম্য সহ জলবায়ুতে, রিসাইকেল অনুপাত এবং রাসায়নিক ডোজ না করে শীতকালে DAF কর্মক্ষমতা হ্রাস পেতে পারে। শীতল অঞ্চলে ইনস্টলেশনের জন্য উত্তপ্ত প্রভাবশালী বা উত্তাপযুক্ত ট্যাঙ্কগুলি নিশ্চিত করা যেতে পারে।

DAF প্রযুক্তিতে উদীয়মান উন্নয়ন

ক্রমাগত গবেষণা এবং শিল্প গ্রহণ দ্রবীভূত বায়ু ফ্লোটেশন ডিজাইনে বেশ কয়েকটি অগ্রগতি চালিত করেছে যা এখন মূলধারার প্রয়োগে প্রবেশ করছে:

• ন্যানো-বাবল DAF: মধ্যে বুদবুদ উৎপন্ন 0.1-1 মাইক্রন হাইড্রোডাইনামিক ক্যাভিটেশন বা ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল উপায়ে পরিসীমা অনেক সূক্ষ্ম কণা এবং আঠালো পদার্থের সাথে সংযুক্তির অনুমতি দেয় যা প্রচলিত DAF কার্যকরভাবে ক্যাপচার করতে পারে না। পানীয় জল চিকিত্সার পাইলট ইনস্টলেশনগুলি অপ্টিমাইজ করা অবস্থার অধীনে ক্রিপ্টোস্পরিডিয়াম অপসারণের হার 3-লগের বেশি অর্জন করেছে।
• উচ্চ হারের DAF: খাঁড়ি অগ্রভাগের নকশা এবং ব্যাফেল জ্যামিতিতে অগ্রগতি কিছু বাণিজ্যিক ইউনিটে সারফেস লোডিং রেটকে 30 m³/m²/h এর উপরে ঠেলে দিয়েছে, যা বর্জ্যের গুণমানকে ত্যাগ না করেই ট্যাঙ্কের পদচিহ্নকে আরও কমিয়ে দিয়েছে।
• ইন্টিগ্রেটেড DAF-MBR সিস্টেম: মেমব্রেন বায়োরিয়াক্টরগুলির সাথে একটি প্রাক-চিকিত্সা পর্যায় হিসাবে DAF এর সংমিশ্রণ ঝিল্লির ফাউলিং হ্রাস করে, ঝিল্লির আয়ু বাড়ায় এবং বর্জ্য মানের লক্ষ্যমাত্রা দাবি করার জন্য সামগ্রিক সিস্টেমের ক্ষমতা উন্নত করে।
• স্বয়ংক্রিয় প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ: মেশিন-লার্নিং-সহায়ক ডোজিং কন্ট্রোল সিস্টেমগুলি প্রভাবশালী টার্বিডিটি, প্রবাহ এবং বর্জ্য মানের সেন্সরের উপর ভিত্তি করে রিয়েল টাইমে জমাট, ফ্লোকুল্যান্ট এবং রিসাইকেল অনুপাতকে গতিশীলভাবে সামঞ্জস্য করতে পারে — রাসায়নিক খরচ কমিয়ে দেয় 10-25% পরিবর্তনশীল-লোড সুবিধার ফিক্সড-ডোজ অপারেশনের তুলনায়।

স্থগিত কঠিন পদার্থ, ফসফরাস এবং মাইক্রোপ্লাস্টিকগুলির উপর নিয়ন্ত্রক সীমা বিশ্বব্যাপী আঁটসাঁট হওয়ার কারণে, দ্রবীভূত বায়ু ফ্লোটেশন পৌরসভা এবং শিল্প সেক্টর জুড়ে নতুন এবং আপগ্রেড জল চিকিত্সা সুবিধা উভয় ক্ষেত্রেই আরও বেশি কেন্দ্রীয় প্রযুক্তিতে পরিণত হয়েছে৷