فرآیند شناورسازی با هوای محلول (DAF )

شناورسازی با هوای محلول (Dissolved Air Floation ) یک فرآیند فیزیکوشیمیایی تصفیه است که برای جداسازی مؤثر ذرات معلق، روغن، گریس و مواد جامد از آب و پساب به کار می‌رود. برخلاف فرآیندهای ته نشینی که بر نیروی ثقل تکیه دارند، در فرآیند DAF  از حباب‌های ریز هوا (Fine Bubbles ) برای شناورسازی ذرات و رساندن آنها به سطح آب استفاده می‌شود . سپس مواد شناور شده توسط یک جاروبک مکانیکی (Skimmer ) از سطح جمع آوری شده و به سمت محفظه تخلیه هدایت می شود.

فرآیند شناورسازی با هوای محلول (DAF ) به عنوان یک فناوری تکامل یافته، انعطاف‌پذیر و بسیار مؤثر در زمینه جداسازی ذرات از آب یا پساب شناخته می‌شود و می تواند نقش مهمی در تضمین کیفیت آب و فاضلاب در کاربردهای گوناگون ایفا می‌کند.

مکانیسم عملکرد :

اصول کار بر این پایه استوار است که حباب‌های میکروسکوپی هوا (با قطری در حدود ۱۰ تا ۱۰۰ میکرومتر) به ذرات معلق در آب می‌چسبند و با کاهش چگالی میانگین آنها، باعث شناور شدن مجموعه ذره-حباب به سطح می‌شوند. این فرآیند شامل مراحل اصلی زیر است :

1-     پیش‌تصفیه (انعقاد و لخته‌سازی) : پیش از ورود به دستگاه (DAF ) ، مواد منعقدکننده (مانند آلوم ، PAC و یا کلرید آهن) به آب اضافه می‌شود تا ذرات ریز پایدار شده و امکان چسبیدن آنها به یکدیگر و همچنین به حباب‌های هوا فراهم گردد. هدف اصلی این مرحله تولید ذرات (لخته‌ها) با اندازه حدود ۲۵ تا ۵۰ میکرومتر است که از راندمان بالایی در برخورد و اتصال به حباب برخوردارند .

2-    انحلال هوا: بخشی از جریان آب تصفیه‌شده (جریان برگشتی) تحت فشار بالا (معمولاً ۴۰۰ تا ۶۰۰ کیلوپاسکال) وارد یک مخزن تحت فشار به نام سچوراتور (Saturator ) می‌شود. در این مخزن، هوای فشرده در آب حل می‌شود تا زمانی که آب به حالت فوق‌اشباع از هوا برسد .

3-     تشکیل حباب و تماس: آب اشباع‌شده از هوا از طریق نازل‌های مخصوص به مخزن اصلی DAF (منطقه تماس) تزریق می‌شود. افت فشار ناگهانی در نازل‌ها باعث آزاد شدن هوای محلول به صورت حباب‌های ریز و یکنواخت می‌گردد. در این منطقه، حباب‌ها با لخته‌ها برخورد کرده و به آنها متصل می‌شوند .

4-    جداسازی : آب حاوی مجموعه لخته-حباب وارد منطقه جداسازی (Separation Zone )  می‌شود. در این قسمت، به دلیل چگالی کمتر، مجموعه‌های لخته-حباب با سرعت به سطح آب صعود کرده و یک لایه غلیظ از مواد شناور شده را تشکیل می‌دهند که لایه شناور نامیده می‌شود. آب تصفیه‌شده از پایین مخزن جمع‌آوری می‌گردد .

5-    تخلیه لایه شناور: لایه شناور سطحی که حاوی مواد جداشده است، توسط مکانیزم‌های مختلف (مانند اسکیمرهای مکانیکی یا تخلیه هیدرولیکی) از روی مخزن جمع‌آوری و به عنوان لجن (یا لخته تغلیظ‌شده) دفع می‌شود .

مزایا و ویژگی‌های کلیدی :

• راندمان بالا در حذف ذرات سبکDAF :  به طور ویژه‌ای در حذف ذراتی با چگالی نزدیک به آب، که به سختی ته‌نشین می‌شوند، کارآمد است. این ذرات شامل جلبک‌ها، باکتری‌ها، کیست‌های تک‌یاخته‌ای (مانند ژیاردیا و کریپتوسپوریدیوم)، FOG، مواد آلی طبیعی (NOM ) و مواد رنگ‌زا هستند.
• بازده حذف بالای ذرات : راندمان حذف بالای ذرات در DAF، بار ورودی به فیلترهای بعدی را کاهش داده و منجر به افزایش طول دوره تصفیه و کاهش دفعات شستشوی معکوس فیلترها می‌شود.
•  نیاز به فضای کمتر : در مقایسه با حوضچه‌های ته‌نشینی، واحدهای DAF به سطح کمتری نیاز دارند که این ویژگی برای پروژه‌های بهینه‌سازی و جا‌گیری در فضاهای محدود بسیار ارزشمند است.
• شروع سریع و انعطاف‌پذیری : سیستم‌های DAF به سرعت راه‌اندازی شده و در برابر تغییرات ناگهانی دبی و کیفیت آب ورودی پاسخ‌گوی مناسبی هستند.
• کیفیت بالای آب خروجی : تولید آب با کدورت پایین که منجر به بهبود عملکرد و افزایش طول عمر فرآیندهای پایین‌دستی مانند فیلتراسیون غشایی می‌گردد.

صنایع و کاربردهای اصلی :

دستگاه DAF کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد که در ذیل به طور خلاصه به آنها اشارهمی کنیم. بدیهی است که عملیاتی کردن این واحد در هر یک از کاربردهای مذکور نیازمند بررسی های فنی و شناخت دقیق رژیم هیدرولیکی و پارامتر(های) آلاینده می‌باشد :

تصفیه آب :

ü تصفیه آب آشامیدنی

ü تصفیه‌خانه‌های متعارف آب شهری (به‌ویژه برای آب‌های با کدورت کم، رنگ بالا و دارای جلبک)

ü پیش‌تصفیه برای سیستم‌های غشایی با فشار پایین (MF ،UF ،NF  یا  RO )، تصفیه و بازچرخانی آب (Water Reuse )، تصفیه آب شستشوی معکوس فیلترها (Spent Filter Backwash Water )

ü تصفیه فاضلاب شهری : تصفیه اولیه - تصفیه ثانویه - تصفیه تکمیلی (ترشیاری) برای حذف مواد جامد معلق و فسفر - تصفیه آب‌های ترکیبی فاضلاب و رواناب‌های شهری - تغلیظ لجن‌های خروجی

صنایع و تصفیه فاضلاب صنعتی :

ü صنایع شیمیایی (حذف رنگ و آلاینده های شیمیایی)

ü صنایع غذایی (کنسانتره سبزیجات، لبنیات، کشتارگاه‌ها، فرآوری طیور، روغن‌های گیاهی)

ü پالایشگاه‌های نفت و صنایع پتروشیمی (حذف روغن، چربی و گریس FOG )

ü صنایع داروسازی

ü صنایع خمیر و کاغذ

ü صنایع فولاد (حذف فلزات سنگین و کدورت)

سایر کاربردهای تخصصی:

ü جداسازی مواد معدنی از سنگ‌ معدن

ü جداسازی فیبر در بازیابی آب فرآیندی در صنعت کاغذ

ü پاک‌سازی PCB  در محل‌های آلوده

ü حذف جلبک  از دریاچه‌ها و آب‌های ساحلی برای مقابله با بلوم جلبک های سمی

ü جداسازی نشت نفت.

برای کسب مشاوره جهت پیاده سازی پروژه های تصفیه آب و پساب در ساعات اداری با واحد فنی شرکت تماس حاصل نمایید.