زلال سازی و شناورسازی به روش DAF در بخش پیش تصفیه آب

روش شناورسازی به کمک هوای فشرده (DAF)، یکی از فرآیندهای زلا‌سازی در تصفیه آب می‌باشد که باعث زلال شدن آب به علت حذف ذرات معلق و مشتقات نفتی مانند ذرات روغن، گریس و ذرات کلوئیدی می‌شود.

در این روش که بر اساس تزریق هوای فشرده به مخزن حاوی پساب می‌باشد، حباب‌های ریز آزاد شده به ذرات معلق موجود در پساب چسبیده و باعث شناورسازی ذرات در سطح مخزن DAF شده که پس از آن توده شناور توسط اسکیمر جمع‌آوری و به مرحله لجن که امکان ته نشینی آن در فرایند‌های معمول وجود ندارد، می‌باشد.

پکیج‌های DAF معمولاً کارایی بالاتری را در کاهش کدورت (کمتر از NTU 5/0 ) پساب نسبت به سایر روش‌های انعقاد و ته‌نشینی معمول را دارا هستند.

همچنین این روش نسبت به دمای محیطی حساس نبوده و زمان مورد نیاز جهت شروع به کار بسیار کوتاهی در حدود 30 دقیقه دارد و از آنجایی که این نوع شناورسازی نیاز به تشکیل فلوکه‌های سنگین جهت ته‌نشینی نمی‌باشد، نیاز به تزریق میزان پایین‌تری از منعقد کننده و کمک منعقد کننده و مدت زمان کمتری جهت تجمیع ذرات می‌باشد.

سایر مزایای DAF شامل موارد زیر می‌باشد:

1. نیاز به فضای کمتر جهت نصب، با ساختار مستحکم بدون اشغال فضای اضافه.

2. منعطف و سازگار نسبت به نوسانات کیفیت در آب ورودی به سیستم.

3. استفاده بهینه از مواد شیمیایی منعقد کننده و کمک کننده و هزینه‌های بهره‌برداری پایین.

4. بهره‌برداری، سرویس و نگهداری آسان.

5. کارایی بالای سیستم 95% در مواقع پدیدار شدن انواع شکوفایی‌ها در آب خام ورودی مانند کشند یا موج سرخ، شکوفایی جلبک‌ها و یا ته‌نشینی نفت در آب.

در فرآیند DAF بدلیل چسبیدن ذرات به سطح حباب‌های هوا بر خلاف سیستم‌های ته‌نشینی با سرعت بالا نیاز به تزریق پلیمر جهت تجمیع و چسبندگی ذرات نمی‌باشد.

این مزیت به خصوص در مواقعی که این سیستم بعنوان پیش تصفیه در سیستم‌های فیلتراسیون غشایی مورد استفاده قرار می‌گیرد و با توجه به ایجاد اختلال و گرفتگی توسط پلیمر در ممبران‌ها، قابل توجه می‌باشد.

از طرفی، سیستم شناورسازی با هوای فشرده در مواقعی که آب خام ورودی حاوی ذرات با چگالی بالا و کدورت بالاتر از 100 NTU باشد با توجه به نیاز به پمپاژ میزان بیشتر آب برگشتی به سیستم و صرف انرژی بیشتر نسبت به روش‌های رایج ته‌نشینی، نیاز به صرف انرژی بیشتری دارد.

جهت حذف رنگ، مواد آلی، و آلاینده‌هایی مانند آهن و منگنز در پساب بایستی از روش‌های مناسب در پیش تصفیه استفاده نمود، در صورت بالا بودن میزان لجن در ذرات معلق ورودی، هزینه‌ی اولیه ساخت سیستم DAF بدلیل طراحی سیستم در فلاکس پایین‌تر و هزینه‌های بهره‌برداری به دلیل نیاز بیشتر به شستشو و مواد شیمیایی پاک کننده افزایش می‌یابد.

ذرات رنگی، کلوئیدی، مواد آلی و فلزات محلول در آب پس از تزریق مواد شیمیایی و تشکیل هیدروکسایدهای آهن و آلومینیوم تشکیل فلوکه‌های سبکی می‌دهند که توانایی ته‌نشینی ندارد، و نیاز به تزریق مواد شیمیایی و زمان اختلاط بیشتری می‌باشد تا بتوانند به اندازه‌ی مناسب جهت ته‌نشینی برسند (سایزی حدود صدها میکرون و بالاتر) و این در حالیست که جهت شناورسازی ذرات معلق تنها ده‌ها میکرون کفایت می‌کند از اینروست که در منابع آبی بهترین گزینه بالاترین میزان حذف لجن شناور، فرآیند شناورسازی است، لجن شناور شده در سطح مخزن با غلظتی حدود 2 تا 5 درصد از جامد، توسط تجهیزات مکانیکی و هیدرولیکی مناسب جمع‌آوری به همراه لجن جمع‌آوری شده از کف مخزن به مخزن ذخیره لجن منتقل و آب تصفیه شده از پایین مخزن جمع‌آوری می‌شود.

مزایای استفاده از DAF با سرعت بالا به عنوان پیش تصفیه:

1. افزایش فلاکس ممبران

2. کاهش دفعات شستشو و میزان مواد شیمیایی مورد استفاده جهت شستشوی ممبران‌ها

3. افزایش طول عمر ممبران، زمان مابین تعویض و جایگزینی ممبران‌ها