W ramach swojej pracy magisterskiej z zakresu ochrony środowiska na Uniwersytecie Nauk Stosowanych w Esslingen, David Bandlow pracował nad aktualnym i praktycznym tematem z zakresu oczyszczania ścieków przemysłowych w ALMAWATECH:
"Optymalizacja wytwarzania drobnych pęcherzyków powietrza w procesie flotacji rozpuszczonym powietrzem".
Spis treści
Kontekst i cele
Flotacja rozpuszczonym powietrzem jest uznanym procesem oddzielania ciał stałych, ChZT, azotu, węglowodorów i emulsji w strumieniach ścieków przemysłowych. Proces oczyszczania opiera się na ukierunkowanym wprowadzaniu drobno rozmieszczonych pęcherzyków powietrza, które są generowane przez nasycenie wywołane ciśnieniem, a następnie rozprężanie w medium. Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu różnych konstrukcji elementów rozprężnych na jakość generowania pęcherzyków powietrza i wyciągnięcie wniosków dla projektu systemu zoptymalizowanego pod kątem procesu.
Metodologia
Na potrzeby testów, sekcja ekspansji dużej instalacji flotacyjnej została odtworzona w skali laboratoryjnej. Aby przeanalizować rozkład pęcherzyków, skonstruowano optyczną komorę pomiarową przy użyciu druku 3D i wyposażono ją w analizator dyfrakcji laserowej. Ponadto do wizualnej analizy wzoru pęcherzyków wykorzystano metody obrazowania.
Porównano kilka dostępnych na rynku wariantów zaworów rozprężnych pod kątem ich przydatności do generowania jednorodnego wzoru pęcherzyków.
Kluczowe wyniki badania
Wyniki pokazują, że konstrukcja zaworu rozprężnego ma znaczący wpływ na tworzenie i rozkład pęcherzyków powietrza. W pewnych warunkach niektóre typy zaworów mają tendencję do szerszego rozkładu wielkości pęcherzyków, co może wpływać na spójność procesu flotacji. Inne typy zaworów zapewniają bardziej równomierny rozkład, ale różnią się wydajnością energetyczną i wymaganiami konserwacyjnymi. Ocena optymalnego zaworu zależy zatem w dużej mierze od odpowiedniego celu operacyjnego.
Zdjęcie: Nasz system flotacji ALMA NeoDAF z flokulatorem rurowym i opatentowanym systemem nasycania powietrzem ALMA Bubble Booster.
Nasza technologia: ALMA NeoDAF - energooszczędna, najnowocześniejsza flotacja
Wnioski z pracy magisterskiej są bezpośrednio wykorzystywane w dalszym rozwoju naszego systemu ALMA NeoDAF. ALMA NeoDAF - systemu flotacji opartego na dekompresji, który został opracowany specjalnie z myślą o wymaganiach przemysłowych. System flotacji ALMA NeoDAF charakteryzuje się szczególnie wydajnym wprowadzaniem pęcherzyków, kompaktową konstrukcją i niskimi kosztami eksploatacji. Dzięki ukierunkowanemu połączeniu wytrącania, flokulacji i flotacji mikropęcherzykowej osiąga wysoką skuteczność separacji w przypadku szerokiej gamy ścieków.
Centralnym elementem ALMA NeoDAF jest ALMA Bubble Booster - nasz opatentowany system nasycania powietrzem. Powietrze z otoczenia jest zasysane przez dyszę przepływową wykorzystującą efekt Venturiego - bez energochłonnego wytwarzania sprężonego powietrza. Rezultat: wydajna i oszczędzająca zasoby praca połączona z wysoką jakością mikropęcherzyków.
Aby zapewnić, że tylko drobne pęcherzyki powietrza dostaną się do celi flotacyjnej, ALMA NeoDAF jest wyposażona w dwustopniowy separator pęcherzyków powietrza. Niezawodnie usuwa on większe pęcherzyki powietrza, których nie udało się całkowicie oddzielić. Zapobiega to turbulencjom, które mogłyby zdestabilizować dywan z osadu flotatu, a także ponownemu rozpuszczeniu już oddzielonych zanieczyszczeń. Połączenie drobno rozproszonych mikropęcherzyków i gładkiego wzoru powierzchni prowadzi do wyjątkowo stabilnej wydajności separacji.
Kolejną zaletą systemu jest przeciwprądowe odprowadzanie szlamu i osadów, które umożliwia równomierne obciążenie wzdłuż komory flotacyjnej i minimalizuje efekty ponownego rozpuszczania. Ponadto ALMAWATECH opiera się na zautomatyzowanych, niewymagających konserwacji zaworach membranowych do dozowania powietrza i inteligentnej integracji pęcherzyków powietrza ze strukturą kłaczków ("tworzenie kłaczków aerofilnych") - co zapewnia stabilną i długotrwałą pracę.
ALMA NeoDAF jest wykorzystywana w przemyśle spożywczym i mleczarskim, przemyśle chemicznym, przez firmy zajmujące się utylizacją odpadów oraz w oczyszczaniu powierzchni - wszędzie tam, gdzie ścieki zanieczyszczone olejem, ciałami stałymi lub emulsjami muszą być wstępnie oczyszczone w sposób wydajny i oszczędzający miejsce.
Zdjęcie: Komora flotacyjna naszej instalacji flotacyjnej ALMA NeoDAF
Znaczenie praktyczne i podziękowania
Wyniki tych prac dostarczają ważnych informacji dla dalszego rozwoju projektowania i inżynierii procesowej naszych systemów flotacyjnych - szczególnie w odniesieniu do efektywności energetycznej, stabilności operacyjnej i łatwości konserwacji. W przyszłości zostaną one włączone do projektowania i oceny naszych systemów ALMA NeoDAF.
Chcielibyśmy podziękować Davidowi Bandlowowi za doskonałą współpracę i jego naukowe podejście do tematu technicznego o dużym znaczeniu praktycznym. Praca ta jest udanym przykładem transferu wiedzy między środowiskiem akademickim a przemysłem.
