Abscheider und gelöste Luftflotation (DAF) bewältigen FOG (Fette, Öle und Schmierstoffe) durch sich ergänzende Trennmechanismen: Abscheider nutzen Schwerkraft und Verweilzeit, um schwere Feststoffe und frei schwimmendes Fett zu entfernen, während DAF Mikroblasen verwendet, um fein dispergiertes FOG und Schwebstoffe einzufangen, die durch Schwerkraftabscheidung nicht effektiv entfernt werden können.
Das Kernprinzip ist die gestufte Behandlung: Verwenden Sie einen Abscheider für grobe Feststoffe und leicht trennbares FOG, und setzen Sie dann DAF ein, wenn das FOG fein dispergiert oder emulgiert ist oder strengere Einleitungsanforderungen gelten.
Wie Abscheider FOG entfernen
Schwerkraft trennt Materialien nach Dichte
Ein Abscheider ist ein schwerkraftbasiertes Trenngefäß. Wenn sich das Abwasser im Becken verlangsamt, sinken schwere Schwebstoffe zu Boden, während frei schwimmende Fette, Öle und Schmierstoffe an die Oberfläche steigen.
Diese Trennung hängt von Dichteunterschieden und einer ausreichenden hydraulischen Verweilzeit ab. Je länger das Abwasser relativ ungestört bleibt, desto mehr Gelegenheit haben Feststoffe zum Absetzen und freies FOG zum Aufschwimmen.
Feststoffe und Oberflächenfett werden separat entfernt
Angesammelte Feststoffe werden manuell oder mechanisch vom Boden des Beckens entfernt. Die schwimmende FOG-Schicht wird von der Oberfläche durch Abschöpfen oder andere Sammelvorrichtungen entfernt.
Dies verhindert, dass Fett und Feststoffe weiter flussabwärts gelangen, wo sie zu Rohrverstopfungen, Betriebsproblemen und nicht konformen Einleitungen führen können.
Abscheider bieten Schutz für die Vorstufe
Abscheider sind besonders nützlich als Vorbehandlungsschritt, da sie den größeren und leichter trennbaren Teil der Last entfernen. Dies reduziert die Belastung der nachgeschalteten Behandlungsanlagen.
Ein Abscheider ist jedoch nicht darauf ausgelegt, jede Form von FOG zu entfernen. Kleine Tröpfchen und emulgiertes Fett können trotz ausreichender Verweilzeit im Abwasser suspendiert bleiben.
Wie DAF feineres FOG entfernt
Mikroblasen haften an Fett und Partikeln
Ein DAF-System leitet Mikroluftblasen in den Abwasserstrom ein. Die Blasen heften sich an suspendierte FOG-Tröpfchen und feine Partikel, verringern deren effektive Dichte und lassen sie schnell an die Oberfläche steigen.
Die resultierende schwimmende Schicht wird durch kontinuierliches mechanisches Abschöpfen oder einen vergleichbaren Oberflächenentfernungsmechanismus gesammelt.
DAF zielt auf Material ab, das die Schwerkraft nicht entfernen kann
DAF ist am wertvollsten, wenn FOG fein dispergiert oder emulgiert ist oder wenn Schwebstoffe zu klein sind, um allein durch Schwerkraft effizient zu sinken oder zu schwimmen.
Es ergänzt daher den Betrieb des Abscheiders, anstatt ihn einfach zu ersetzen. Der Abscheider übernimmt die Grobtrennung; DAF bietet eine intensivere Trennung für das verbleibende Feinmaterial.
DAF unterstützt strenge Einleitungsziele
Wenn die Schwerkraftabscheidung allein die erforderliche Abwasserqualität nicht erreicht, kann DAF die Entfernung von FOG und feinen Schwebstoffen vor der Einleitung oder weiteren Behandlung verbessern.
Die Wirksamkeit hängt von der Wechselwirkung zwischen Blasen und Partikeln ab, einschließlich der Wahrscheinlichkeit, dass Blasen das Zielmaterial kontaktieren und daran haften bleiben.
Wie die Einheiten integriert werden
Die Abscheiderbehandlung geht der DAF in der Regel voraus
Eine praktische Behandlungsanordnung besteht darin, den Abscheider vor dem DAF-System zu platzieren. Das Becken entfernt zuerst schwere Feststoffe und frei schwimmendes Fett, während die DAF-Einheit das feinere Rest-FOG und Schwebstoffe behandelt.
Dieser gestufte Ansatz weist jedem Verfahrensschritt die Trennaufgabe zu, die er am besten ausführt.
Die Sequenz reduziert die nachgeschaltete Belastung
Das Entfernen von Grobfeststoffen vor der DAF hilft, übermäßige Feststoffansammlungen zu verhindern und reduziert das Material, das das Flotationssystem verarbeiten muss. Die DAF kann sich dann auf den schwieriger zu trennenden Anteil konzentrieren.
Das Ergebnis ist ein kontrollierterer physikalischer Trennprozess, als wenn man sich nur auf eine der beiden Verfahrenseinheiten verlässt.
Pilotanlagen helfen bei der Festlegung der Betriebsbedingungen
Pilotanlagen für Umwelt- und Wasseraufbereitung ermöglichen es Ingenieuren und Studenten, den kombinierten Prozess unter realistischen Bedingungen zu testen. Sie können die Behandlungsleistung vergleichen, während sie die hydraulische Belastung, die Verweilzeit und die Flotationsbedingungen variieren.
Pilotversuche sind besonders nützlich, bevor ein System im vollen Maßstab entworfen wird, da die Eigenschaften von Industrieabwässern je nach Prozess und Betriebszeitraum erheblich variieren können.
Wichtige Betriebsfaktoren
Die hydraulische Verweilzeit beeinflusst die Schwerkraftabscheidung
In einem Abscheider muss die Verweilzeit ausreichen, damit schwere Feststoffe sinken und freies FOG aufsteigen kann. Eine übermäßige hydraulische Belastung kann diese Materialien durch das Gefäß befördern, bevor eine Trennung stattfindet.
Pilotversuche können helfen, den Zusammenhang zwischen hydraulischer Belastungsrate und der Effizienz der Fest-Flüssig-Trennung zu ermitteln.
Blasen-Partikel-Kollision beeinflusst die DAF-Leistung
Die DAF-Leistung hängt davon ab, ob Mikroblasen erfolgreich Kontakt mit FOG-Tröpfchen und feinen Schwebstoffen aufnehmen und daran haften. Dies wird durch das Blasen-Partikel-Kollisions- und Anhaftungsverhalten beschrieben.
Das Luft-Feststoff-Verhältnis und die Abwassereigenschaften beeinflussen, wie effektiv der Flotationsschritt das Zielmaterial erfasst.
Die FOG-Form bestimmt die geeignete Verfahrenseinheit
Großes, frei schwimmendes Fett ist im Allgemeinen besser für die Schwerkraftabscheidung geeignet. Feine Tröpfchen und emulgiertes FOG sind schwieriger und erfordern möglicherweise DAF oder eine andere Konditionierung vor einer effektiven Flotation.
Folglich kann die Auswahl von Ausrüstung allein auf Basis der gesamten FOG-Konzentration irreführend sein; die physikalische Form des FOG ist ebenfalls wichtig.
Die Kompromisse verstehen
Abscheider sind einfach, aber begrenzt
Abscheider bieten eine relativ einfache Methode zur Entfernung absetzbarer Feststoffe und frei schwimmendem FOG. Ihre Hauptbeschränkung besteht darin, dass sie auf Schwerkraft und ausreichender Verweilzeit basieren, weshalb sie bei feinem oder emulgiertem Material weniger effektiv sind.
Sie erfordern zudem die regelmäßige Entfernung von angesammelten Bodenfeststoffen und Oberflächenfett.
DAF ist leistungsfähiger, aber komplexer
DAF kann Material entfernen, das bei der Schwerkraftabscheidung zurückbleibt, erfordert jedoch Lufteinblasung, Blasenerzeugung und kontinuierliches Oberflächenabschöpfen. Dies führt zu einer größeren mechanischen und betrieblichen Komplexität als bei einem Schwerkraftgefäß.
DAF sollte daher eingesetzt werden, wenn die Abwassereigenschaften oder Einleitungsziele die zusätzlichen Prozessanforderungen rechtfertigen.
Schlechte Abstufung kann die Gesamtleistung verringern
Das Senden hoher Konzentrationen schwerer Feststoffe direkt in die DAF kann die Flotationseinheit unnötig belasten. Umgekehrt kann das Verlassen auf einen bloßen Abscheider bei fein dispergiertem FOG zu einer unzureichenden Entfernung führen.
Das Behandlungssystem sollte auf den tatsächlichen Trenneigenschaften des Abwassers basieren und nicht nur auf der Gerätebezeichnung.
Anwendung auf Ihr Projekt
Die geeignete Konfiguration hängt von der FOG-Form des Abwassers, der Feststoffkonzentration, der hydraulischen Belastung und den Einleitungsanforderungen ab.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Entfernung von Grobfeststoffen und frei schwimmendem Fett liegt: Verwenden Sie einen Abscheider mit ausreichender Verweilzeit und Vorkehrungen für die Entfernung von Bodenfeststoffen und das Abschöpfen von Oberflächen-FOG.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf fein dispergiertem oder emulgiertem FOG liegt: Verwenden Sie DAF, um Mikroblasen an restliche Fetttröpfchen und feine Partikel für eine schnelle Flotation und mechanisches Abschöpfen zu binden.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf einer zuverlässigen Gesamtbehandlung liegt: Integrieren Sie den Abscheider vor der DAF, damit die Schwerkraftabscheidung die Hauptlast entfernt, bevor die Flotation den feineren Anteil behandelt.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf Prozessdesign oder -optimierung liegt: Nutzen Sie Pilotversuche, um hydraulische Belastungsraten, Verweilzeiten, Luft-Feststoff-Verhältnisse, Blasen-Partikel-Wechselwirkungen und Trenneffizienz zu bewerten.
Ein gut konzipiertes FOG-Behandlungssystem nutzt die Schwerkraft, um das zu entfernen, was sich leicht trennt, und DAF, um das einzufangen, was die Schwerkraft nicht kann.
Zusammenfassungstabelle:
| Verfahrenseinheit | Hauptentfernungsmechanismus | Am besten geeignet für | Hauptvorteil | Hauptbeschränkung |
|---|---|---|---|---|
| Abscheider | Schwerkraftabsetzung und Flotation | Schwere Feststoffe und frei schwimmendes FOG | Einfacher Schutz der Vorstufe | Begrenzte Entfernung von feinem oder emulgiertem FOG |
| DAF | Mikroblasenanhaftung und Flotation | Feines, dispergiertes FOG und Schwebstoffe | Stärkere Trennung für strenge Einleitungsziele | Erfordert Lufteinblasung, Abschöpfen und engere Prozesskontrolle |
| Abscheider + DAF | Gestufte Schwerkraft- und Flotationstrennung | Variable industrielle Abwasserlasten | Reduziert DAF-Belastung bei gleichzeitiger Verbesserung der Gesamtbehandlung | Erfordert koordiniertes Design und Betrieb |
| Pilotanlagen-Test | Kontrollierte Bewertung der Betriebsbedingungen | Prozessdesign und -optimierung | Identifiziert hydraulische Belastung, Verweilzeit und Luft-Feststoff-Anforderungen | Erfordert repräsentatives Abwasser und Testzeit |
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