ระบบ DAF กำจัดของแข็งลอยตัว ไขมัน และน้ำมันได้อย่างไร

ระบบ DAF กำจัดของแข็งลอยตัว ไขมัน และน้ำมันได้อย่างไร

น้ำเสียอุตสาหกรรมจากโรงงานแปรรูปอาหาร โรงฆ่าสัตว์ โรงงานผลิตสิ่งทอ และโรงงานปิโตรเคมี มักมีของแข็งลอยตัวรวม (TSS) สูง รวมทั้งไขมัน น้ำมัน และคราบมัน (FOG) หากไม่ผ่านการบำบัด สารปนเปื้อนเหล่านี้อาจทำให้เครือข่ายท่อระบายน้ำของเทศบาลอุดตันอย่างรุนแรง ทำลายอุปกรณ์กรองขั้นตอนต่อไป และทำให้ไม่สอดคล้องกับข้อบังคับด้านสิ่งแวดล้อม

หนึ่งในเทคโนโลยีการเตรียมเบื้องต้นทางกายภาพ-เคมีที่มีประสิทธิภาพสูงสุดซึ่งใช้กันทั่วโลกเพื่อแก้ปัญหานี้คือ การลอยตัวด้วยอากาศละลาย แต่ระบบนี้สามารถทำให้น้ำเสียที่ปนเปื้อนอย่างรุนแรงใสขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงใดกันแน่? ในบทความนี้ เราจะอธิบายกลไกการทำงานของหน่วย DAF แบบทีละขั้นตอน ซึ่งช่วยกำจัดสารแขวนลอย (TSS) และไขมัน-น้ำมัน-คราบมัน (FOG) ออกจากน้ำเสียจากภาคอุตสาหกรรม

อะไรคือ การลอยตัวด้วยอากาศละลาย ?

การลอยตัวด้วยอากาศละลาย คือกระบวนการทำให้น้ำใส ซึ่งใช้กำจัดสิ่งสกปรกที่แขวนลอย เช่น น้ำมัน ไขมัน และของแข็งขนาดเล็ก โดยการละลายอากาศลงในน้ำภายใต้ความดันสูง แล้วปล่อยอากาศออกที่ความดันบรรยากาศในถังลอยตัว

อากาศที่ปล่อยออกจะก่อตัวเป็นไมโครฟองอากาศนับล้านๆ ตัว ซึ่งจับตัวกับอนุภาคที่แขวนลอยอยู่ ทำให้อนุภาคเหล่านั้นลอยตัวขึ้นสู่ผิวน้ำ เพื่อให้สามารถตักออกอย่างต่อเนื่องได้

ขั้นตอนการทำงาน: ระบบ DAF ทำให้น้ำเสียสะอาดขึ้นอย่างไร

1. การรวมตัวของอนุภาค (Coagulation) และการตกตะกอนเป็นก้อนใหญ่ (Flocculation) (การเตรียมเบื้องต้นด้วยสารเคมี)

ก่อนที่น้ำเสียจะเข้าสู่ถังลอยตัวหลัก น้ำเสียจะผ่านท่อผสมสารตกตะกอนหรือถังปฏิกิริยา สารทำให้เกิดการรวมตัว (เช่น PAC) และสารช่วยการตกตะกอน (เช่น PAM) จะถูกเติมเข้าไปเพื่อทำให้ประจุของอนุภาคเป็นกลาง และจับตัวอนุภาคแขวนลอยขนาดเล็กให้รวมกันเป็นมวลที่ใหญ่ขึ้นและมีความเสถียรมากขึ้น ซึ่งเรียกว่า flocs

2. การละลายอากาศและการสร้างฟองไมโคร

น้ำที่ผ่านการแยกตะกอนแล้วบางส่วนจากทางออกของระบบ DAF จะถูกนำกลับมาใช้ใหม่เข้าสู่ภาชนะรับแรงดันที่เรียกว่า ถังอิ่มตัว หรือปั๊มหมุนเวียน อากาศที่ถูกบีบอัดจะถูกฉีดเข้าไปในกระแสของน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่นี้ภายใต้แรงดันสูง (โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 4 ถึง 6 บาร์) ทำให้อากาศละลายลงในน้ำ

3. การลดแรงดันและการลอยตัว

เมื่อน้ำที่อิ่มตัวด้วยอากาศนี้ถูกฉีดเข้าสู่ทางเข้าของอ่างลอยตัว แรงดันจะลดลงอย่างรวดเร็วกลับสู่แรงดันบรรยากาศ ความลดลงของแรงดันแบบฉับพลันนี้ทำให้อากาศที่ละลายอยู่ปล่อยตัวออกมาทันทีในรูปของฟองอากาศจิ๋วจำนวนหลายพันล้านฟอง (โดยทั่วไปมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 10 ถึง 50 ไมครอน)

4. การยึดติดของอนุภาคและการลอยตัวขึ้น

ฟองอากาศจิ๋วจะยึดติดกับฝุ่นเคมี ไขมันที่ถูกทำให้เป็นอิมัลชัน และน้ำมัน เนื่องจากกลุ่มฟองอากาศกับอนุภาคเหล่านี้มีความหนาแน่นต่ำกว่าน้ำ แรงลอยตัวจึงดันให้พวกมันลอยขึ้นสู่ผิวน้ำของบ่อแยกแบบลอยตัวอย่างรวดเร็ว จนเกิดเป็นชั้นตะกอนลอยที่หนาแน่น

5. การตักตะกอนลอยและปล่อยน้ำที่ผ่านการตกตะกอนแล้ว

เครื่องตักตะกอนลอยแบบกลไกที่ทำงานอย่างต่อเนื่องโดยใช้โซ่จะเก็บชั้นตะกอนลอยเข้าไปในถังรับเพื่อทำการลดความชื้นต่อไป ในขณะเดียวกัน น้ำที่ผ่านการตกตะกอนจนใสแล้วซึ่งอยู่บริเวณก้นถังจะไหลล้นผ่านฝากระสอบที่ปรับระดับได้และออกจากระบบ เพื่อนำไปบำบัดทางชีวภาพขั้นที่สองหรือปล่อยออกนอกระบบ

ระบบ DAF สามารถกำจัดสิ่งปนเปื้อนชนิดใดได้บ้าง

• ของแข็งรวมที่แขวนลอย (TSS): แยกอนุภาคอินทรีย์และอนินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตั้งแต่อนุภาคขนาดใหญ่ไปจนถึงอนุภาคที่เล็กมาก

• ไขมัน น้ำมัน และคราบมัน (FOG): ทำลายไขมันที่อยู่ในรูปอิมัลชันได้อย่างมีประสิทธิภาพ และทำให้คราบมันที่ลอยตัวอยู่แยกตัวขึ้นสู่ผิวน้ำ ซึ่งมักจะสามารถกำจัดได้เกินร้อยละ 95

• ความต้องการออกซิเจนทางเคมี (COD) และความต้องการออกซิเจนทางชีวภาพ (BOD): โดยการกำจัดของแข็งแขวนลอยเชิงอินทรีย์และไขมัน ระบบ DAF ช่วยลดภาระอินทรีย์โดยรวมก่อนขั้นตอนการบำบัดด้วยกระบวนการชีวภาพอย่างมีนัยสำคัญ

เหตุใดประสิทธิภาพสูงจึงสำคัญ การลอยตัวด้วยอากาศละลาย ต่อสถานีบำบัดน้ำเสียของคุณ

การนำเทคโนโลยีที่ทันสมัยมาใช้ การลอยตัวด้วยอากาศละลาย ให้ข้อได้เปรียบที่สำคัญหลายประการแก่สถานีบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม (ETP):

1. ใช้พื้นที่น้อย: อัตราการโหลดผิวสูงหมายความว่าหน่วย DAF ต้องการพื้นที่น้อยกว่าเครื่องตกตะกอนแบบแรงโน้มถ่วงแบบดั้งเดิมอย่างมาก

2. มีประสิทธิภาพในการกำจัดสูง: การลอยตัวด้วยไมโครฟองอากาศให้ผลการแยกที่เหนือกว่าสำหรับอนุภาคที่มีความหนาแน่นต่ำหรือลอยตัวได้ เช่น น้ำมันและไขมัน

3. ปริมาตรตะกอนลดลง: ตะกอนผิวที่ถูกตักออกมามักมีความเข้มข้นของของแข็งสูงกว่าตะกอนที่ตกตะกอนตามธรรมชาติ จึงช่วยลดต้นทุนการจัดการตะกอน

ขั้นสูง การลอยตัวด้วยอากาศละลาย โซลูชันจาก Tsingtao JWT

ที่ Tsingtao JWT เราออกแบบและผลิตอุปกรณ์เฉพาะตามความต้องการ การลอยตัวด้วยอากาศละลาย อุปกรณ์ที่ออกแบบเฉพาะเพื่อแก้ไขปัญหาน้ำเสียจากอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท ผลิตจากวัสดุทนการกัดกร่อนและระบบอิ่มตัวที่ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ หน่วย DAF ของเราให้สมรรถนะที่มั่นคง ต้องการการบำรุงรักษาต่ำ และมีอายุการใช้งานยาวนานสำหรับลูกค้าทั่วโลก

ไม่ว่าจะเป็นการปรับปรุงสถานีบำบัดน้ำเสียที่มีอยู่แล้ว หรือการออกแบบโรงงานบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมใหม่ การติดตั้งหน่วย DAF ที่ออกแบบเฉพาะจะช่วยให้ได้ประสิทธิภาพในการแยกสารสูงสุด และลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

คำถามข้อที่ 1: ความแตกต่างหลักระหว่างการตกตะกอนกับ การลอยตัวด้วยอากาศละลาย ?

คำตอบ: การตกตะกอนอาศัยแรงโน้มถ่วงเพื่อให้อนุภาคหนักจมลงสู่ก้นถัง ในขณะที่ การลอยตัวด้วยอากาศละลาย ใช้ไมโครบับเบิลลอยอนุภาคเบา ลอยตัว หรือเกิดการอิมัลซิฟาย (เช่น น้ำมัน กรดไขมัน และสาหร่าย) ขึ้นสู่ผิวน้ำ

คำถามข้อที่ 2: ขนาดของไมโครบับเบิลเท่าใดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ การลอยตัวด้วยอากาศละลาย ?

คำตอบ: ไมโครบับเบิลที่มีขนาดระหว่าง 10 ถึง 50 ไมครอนเป็นขนาดที่เหมาะสมที่สุด ฟองอากาศในช่วงขนาดนี้สามารถยึดติดกับฟล็อกเคมีขนาดเล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยไม่ทำให้ฟล็อกแตกตัว

คำถามข้อที่ 3: ระบบ DAF จำเป็นต้องใช้สารเคมีเสมอหรือไม่

ก: แม้ระบบ DAF จะสามารถกำจัดน้ำมันอิสระและของแข็งหยาบบางส่วนได้โดยไม่ใช้สารเคมี แต่การเติมสารทำให้เกิดการรวมตัว (coagulants) และสารช่วยการตกตะกอน (flocculants) จะเพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัดน้ำมันที่อยู่ในรูปอิมัลชัน ของแข็งลอยตัวขนาดเล็ก และสารคอลลอยด์อย่างมาก

คำถามข้อ 4: ระบบ DAF สามารถกำจัด TSS และ FOG ได้มากน้อยเพียงใด

ก: ภายใต้สภาวะการเติมสารเคมีและการดำเนินงานที่เหมาะสมที่สุด ระบบที่มีสมรรถนะสูง การลอยตัวด้วยอากาศละลาย สามารถกำจัด FOG ได้สูงสุดถึงร้อยละ 90–98 และ TSS ได้สูงสุดถึงร้อยละ 90–95