용존 공기 부양 시스템은 종종 공칭 유량에 따라 선택되지만 유압 흐름만으로는 실제 처리 의무를 정의하지 않습니다. 두 가지 폐수 흐름은 모두 30m³/h일 수 있으며 부유 고형물, 지방, 오일, 그리스, 플록 특성, 최대 유량 및 화학 슬러지 부하가 다른 경우 여전히 매우 다른 DAF 구성이 필요합니다. 따라서 올바른 DAF 크기 조정에는 수력학적 계산과 고형물 부하 계산이 모두 필요합니다.
흐름 단독에서 DAF 용량을 선택할 수 없는 이유
일반적인 DAF 문의는 다음과 같은 간단한 설명으로 시작됩니다. "내 폐수 유량은 20m³/h입니다. 어떤 크기의 DAF가 필요합니까?"
흐름은 필수적이지만 첫 번째 설계 입력일 뿐입니다. 20m³/h의 속도로 DAF 시스템으로 유입되는 두 개의 폐수 흐름을 고려하십시오.
저고형 폐수
- 유량: 20m³/h
- TSS: 150mg/L
- 안개: 20mg/L
- 비교적 안정적인 유입수
고부하 음식물폐수
- 유량: 20m³/h
- TSS: 2,000mg/L
- 안개: 600mg/L
- 강력한 배치 및 청소 피크
유압 흐름은 동일하지만 프로젝트 B는 부양 시스템에 훨씬 더 큰 분리 부담을 줍니다. 이를 위해서는 다양한 응고 화학, 더 큰 용존 공기 공급, 다양한 재활용 조건, 더 큰 유효 부유 면적 및 더 많은 슬러지 처리 용량이 필요할 수 있습니다.
유량은 장치를 통과해야 하는 물의 양을 결정하는 반면, TSS, 안개, 화학 슬러지 및 플록 특성은 실제로 얼마나 많은 물질이 부유되고 제거되어야 하는지를 결정합니다.
평균 유량으로 시작하되 실제 최고 유량을 고려하여 설계
일일 평균 유량은 예비 계산에 유용하지만 산업 폐수는 완벽하게 일정한 속도로 DAF 시스템에 유입되는 경우가 거의 없습니다.
생산 일정, 탱크 청소, CIP 배출, 장비 세척, 배치 덤핑 및 교대 변경으로 인해 유압 부하가 일일 평균보다 훨씬 높은 짧은 기간이 발생할 수 있습니다.
예를 들어, 하루 300m³를 생산하는 공장에는 다음 크기의 DAF가 자동으로 필요하지 않습니다.
300m³/일 ¼ 24h = 12.5m³/h
공장이 생산 시간 16시간 동안에만 폐수를 배출하는 경우 평균 운영 흐름은 이미 다음과 같습니다.
300 ¼ 16 = 18.75m³/h
세척 주기 또는 배치 릴리스로 인해 일시적으로 실제 피크가 25 또는 30m³/h로 높아질 수 있습니다. 따라서 약 12.5m³/h만 설계하면 처리장에서 DAF가 가장 필요한 기간 동안 DAF에 과부하가 걸릴 수 있습니다.
| 흐름 매개변수 | 중요한 이유 |
|---|---|
| 평균 일일 유량 | 총 일일 부하 및 운영 비용 계산에 유용합니다. |
| 평균 운영 흐름 | 실제 생산시간 반영 |
| 최대 연속 흐름 | 지속적인 유압 용량에 중요 |
| 최고유량 | 부양 구역의 단기 수력 응력을 결정합니다. |
균등화는 DAF 크기를 줄이고 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
적절한 크기의 균압 탱크는 폐수가 DAF에 도달하기 전에 수력 및 오염 물질 최고치를 평탄화할 수 있습니다. 이는 필요한 최대 부양 속도를 감소시키고 화학 물질 투여를 보다 안정적으로 만들 수 있습니다.
TSS 및 안개를 대량 로딩으로 변환
mg/L 단위의 농도는 이야기의 일부만을 말해줍니다. DAF 장비는 매 시간마다 대량의 고형물을 제거해야 하므로 농도를 대량 부하량으로 환산해야 합니다.
예: TSS 로딩
유량이 30m³/h이고 TSS가 1,200mg/L인 경우:
30 × 1,200 ¼ 1000 = 36kg TSS/h
따라서 부유 시스템은 안개, 화학적으로 침전된 고형물 또는 응고제 생성 슬러지를 고려하기 전에 약 36kg/h의 유입 부유 고형물을 처리해야 합니다.
| 매개변수 | 일반 단위 | 중요한 이유 |
|---|---|---|
| 흐름 | m³/h | 유압 부하를 정의합니다. |
| TSS | mg/L | 부유 물질 질량 부하를 정의합니다. |
| FOG | mg/L | 부유형 오일 및 그리스 부하를 정의합니다. |
| 화학슬러지 | kg/h | 응고와 침전에 의해 생성된 고체를 추가합니다. |
| 최고 고형물 부하 | kg/h | 최대 부양 의무를 결정합니다 |
이것이 바로 공칭 m³/h 용량이 DAF 견적을 비교하는 유일한 기초가 되어서는 안 되는 이유입니다.
수력학적 표면 하중이 DAF 부양 면적을 결정합니다
설계 흐름이 알려지면 다음 주요 수리학적 질문은 얼마나 많은 부양 표면적이 필요한지입니다.
단순화된 유압 하중 관계는 다음과 같이 작성할 수 있습니다.
방정식을 재정렬하면 다음과 같습니다.
여기서:
- Q = 설계 유압유량, m³/h;
- A = 유효 부양 면적, m²;
- HLR = 선택된 유압 부하율, m³/m²·h.
예시적인 예
가정:
그런 다음:
30 ¼ 6 = 5m² 유효 부양 면적
이는 예비적인 수력학적 계산일 뿐입니다. 선택한 로딩 속도는 폐수, 플록 품질, 기포 생성, 고형물 농도, 탱크 구조 및 필요한 폐수 품질에 적합해야 합니다.
공격적인 표면 부하를 갖춘 소형 DAF는 CAPEX를 줄일 수 있지만 흐름, 고체 또는 플록 품질이 다양할 때 운영 마진도 줄어듭니다.
단순히 공기를 더 추가하는 것보다 공기 대 고체 비율이 더 중요합니다.
DAF는 미세한 기포가 부유 물질과 플록에 부착되어 유효 밀도를 감소시키고 표면으로 운반하기 때문에 작동합니다.
관련된 설계 질문은 단순히 시스템이 "많은 거품"을 생성하는지 여부가 아닙니다. 이는 부유해야 하는 고형물에 비해 충분한 용존 공기가 있는지 여부입니다.
공기 대 고체 비율
종종 A/S로 축약되는 공기 대 고체 비율은 사용 가능한 용해 공기 질량과 부유선광 공정에 제공되는 고체 질량 사이의 관계를 설명합니다.
용존 공기 공급량이 너무 낮으면 플록에 기포가 충분히 부착되지 않아 효과적으로 상승할 수 있습니다. 일반적인 증상으로는 탁한 유출수, 눈에 보이는 표면층 아래의 부유 플록, 불량한 고형물 포집 등이 있습니다.
과도한 공기도 자동으로 유익하지 않습니다. 불필요한 재활용 펌핑과 지나치게 공격적인 방출 조건은 에너지 소비를 증가시키고 부유 구역에 과도한 난류를 생성할 수 있습니다.
이는 폐수 특성, 응고, 응집, 재순환 흐름, 압력 조건 및 필요한 경우 파일럿 또는 병 테스트 결과와 함께 평가되어야 합니다.
재활용 비율이 DAF 크기 및 성능을 변경하는 방법
많은 기존 DAF 시스템은 가압 재순환 흐름을 사용합니다. 정화된 물의 일부는 재활용 펌프와 공기 포화 시스템을 통해 반환되며, 여기서 공기는 압력에 의해 용해됩니다. 가압된 흐름이 부상 영역으로 다시 방출되면 압력 강하로 인해 미세한 거품이 형성됩니다.
재활용 비율은 다음과 같이 간단하게 표현할 수 있습니다.
재순환 흐름이 너무 적으면 사용 가능한 용존 공기가 줄어들 수 있습니다. 재활용이 너무 많으면 내부 유압 부하, 펌프 에너지 및 포화 시스템에 필요한 용량이 증가합니다.
재활용이 너무 적음
- 거품 발생이 부족함
- 밀도가 높거나 고형물 적재물의 부양 불량
- 낮은 고형물 포착
재활용이 너무 높음
- 더 높은 펌핑 에너지
- 더 큰 내부 유압 부하
- 잠재적인 불필요한 난기류
따라서 재활용 비율은 모든 응용 분야에 대해 1%가 표준으로 간주되기보다는 공기 수요와 부양 성능을 기준으로 선택해야 합니다.
응고 및 응집으로 필요한 DAF 크기가 변경될 수 있음
DAF 성능은 폐수가 부유 구역에 도달하기 전에 일어나는 일에 크게 좌우됩니다. 매우 작은 콜로이드 입자는 먼저 불안정화되어 더 큰 플록으로 결합되지 않는 한 기포에 효과적으로 부착되지 않을 수 있습니다.
응고
알루미늄이나 철염과 같은 응고제는 입자 사이의 정전기적 반발력을 줄여 입자가 응집되기 시작할 수 있습니다.
응집
그러면 폴리머 또는 제어된 혼합을 통해 미세 기포를 더 쉽게 포착할 수 있는 더 큰 플록을 만들 수 있습니다.
미세한 입자는 부유 상태로 남아 폐수로 들어갈 수 있습니다.
부양에 적합한 상태를 유지하면서 부착할 수 있을 만큼 충분히 강합니다.
크고 깨지기 쉬운 플록은 과도한 혼합이나 유압 전단으로 인해 부서질 수 있습니다.
화학적 처리는 또한 추가적인 고형물을 생성합니다. 따라서 들어오는 TSS에서만 크기가 조정된 DAF는 상당한 화학적 침전 또는 응고 슬러지가 생성되는 경우 최종 부유물-고형물 부하를 과소평가할 수 있습니다.
부유 면적을 늘리기 전에 실제 제한 사항이 입자 컨디셔닝, 화학 물질 투여량, pH, 혼합 에너지 또는 응집 시간인지 확인하십시오.
FOG는 미네랄 TSS와 다르게 DAF 설계를 변경합니다.
지방, 오일 및 그리스는 DAF가 식품 가공 및 동물성 단백질 폐수에 널리 사용되는 이유 중 하나입니다. 이러한 물질은 광물성 고체보다 밀도가 낮은 경우가 많으며 적절하게 조절되면 부유에 매우 적합합니다.
일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.
- 육류 및 가금류 가공;
- 도살장;
- 유제품 식물;
- 식품 및 음료 생산;
- 식용유 가공;
- 조리식품 식물.
그러나 FOG가 높은 폐수는 그 자체로 운영상의 어려움을 야기합니다. 그리스는 기구를 코팅하고, 탱크 표면에 달라붙고, 폴리머 요구량을 변경하고, 두껍고 끈적한 부유물 슬러지를 생성할 수 있습니다.
이는 1,000mg/L의 광물 TSS와 1,000mg/L의 혼합 FOG 및 유기 고형물이 동일한 설계 조건으로 자동 처리되어서는 안 된다는 것을 의미합니다.
종종 더 밀도가 높음
더 큰 입자 밀도를 극복하려면 더 강한 응집과 적절한 기포 부착이 필요할 수 있습니다.
더 자연스럽게 떠오를 수 있음
종종 DAF에 적합하지만 끈적한 슬러지를 생성하고 하류 처리가 더 어려울 수 있습니다.
DAF 슬러지 생산을 잊지 마세요
고형물을 제거하는 DAF는 해당 고형물을 폐수에서 표면 슬러지층으로 효율적으로 전달합니다. 그 슬러지는 여전히 수집, 저장, 펌핑을 거쳐 최종적으로 탈수되거나 폐기되어야 합니다.
유입 고형물 부하가 40kg/h이고 DAF가 해당 고형물의 높은 비율을 제거하는 경우 상당한 일일 건조 고형물 질량이 부유 슬러지에 축적됩니다. 부유된 물질에는 여전히 상당한 양의 물이 포함되어 있기 때문에 실제 습식 슬러지 부피는 훨씬 더 클 수 있습니다.
따라서 DAF 설계에서는 다음 사항을 고려해야 합니다.
- 표면 긁는 도구 용량;
- 슬러지 해변 또는 호퍼 디자인;
- 슬러지 저장 탱크 용량;
- 슬러지 펌프 선택;
- 폴리머 컨디셔닝;
- 하류 스크류 프레스, 필터 프레스 또는 기타 탈수 장비.
DAF는 배출수 목표를 달성할 수 있지만 스크레이퍼, 슬러지 탱크, 펌프 또는 탈수 시스템이 회수된 고형물을 처리할 수 없는 경우 여전히 운영 문제를 야기합니다.
실제 사례: 식품 처리 폐수에 대한 DAF 크기 조정
다음의 단순화된 예는 예비 DAF 크기 조정 중에 유압 흐름과 고형물 로딩을 결합할 수 있는 방법을 보여줍니다. 이는 단지 예시일 뿐입니다. 최종 장비 크기는 실제 폐수 데이터 및 처리 테스트를 통해 확인되어야 합니다.
1단계: 최대 TSS 부하 계산
30 × 1,000 ¼ 1000 = 30kg TSS/h
2단계: 최고 FOG 부하 계산
30 × 300 ¼ 1000 = 9kg FOG/h
3단계: 식별 가능한 오염물질 부하 추정
30 9 = 39kg/h
이 39kg/h 값에는 응고, 침전 또는 폴리머 컨디셔닝으로 인해 생성된 추가 고형물이 아직 포함되지 않습니다.
4단계: 부양 면적 추정
예비 설계에서 예시적인 유압 부하율 6m³/m²·h를 사용하는 경우:
30m³/시 ÷ 6 m³/m²·h = 5 m² flotation area
5단계: 공기 및 재활용 요구 사항 확인
그런 다음 실제 고형물 부하, 공기-고형물 요구 사항, 재순환 흐름, 포화 압력, 기포 생성, 플록 품질 및 예상 배출 목표를 기준으로 설계를 확인해야 합니다.
6단계: 슬러지 처리 확인
마지막으로, 표면 스크레이퍼, 슬러지 탱크, 펌프 및 하류 탈수 장비의 크기는 회수된 고형물에 맞게 결정되어야 합니다.
견적을 요청하기 전 실용적인 DAF 크기 조정 체크리스트
완전한 폐수 정보를 제공하면 DAF 공급업체는 단순히 장비 모델을 하나의 흐름 번호에 일치시키는 것이 아니라 처리 의무를 평가할 수 있습니다.
유압 데이터
- 평균 흐름
- 최대 유량
- 최고유량
- 하루 운영시간
- 기존 균등화 볼륨
폐수 품질
- COD 및 이사회
- TSS
- FOG
- pH
- 온도
- 기타 주요 오염물질
전처리
- 심사
- 균등화
- 응고
- 응집
- 기존 화학물질 복용량
유출 요구 사항
- 타겟 TSS
- 대상 안개
- 필수 COD 감소
- 하류 생물학적 처리 요구
슬러지 처리
- 기존 슬러지 탱크
- 사용 가능한 슬러지 펌프
- 탈수 장비
- 필요한 최종 케이크 고형분
일반적인 DAF 크기 조정 실수
평균 흐름만 선택
짧은 유압 피크로 인해 일일 평균 기준으로 적절해 보이는 장치에 과부하가 걸릴 수 있습니다.
솔리드 대량 로딩 무시
동일한 m³/h가 완전히 다른 kg/h 부양 작업을 나타낼 수 있습니다.
FOG를 일반 TSS처럼 취급
오일과 그리스는 부양, 화학적 처리, 슬러지 처리에 각기 다른 영향을 미칩니다.
더 많은 재활용이 항상 더 낫다고 가정
과도한 재활용은 제거를 자동으로 개선하지 않으면서도 유압 부하와 에너지를 증가시킵니다.
응고와 응집 무시
입자 컨디셔닝이 불량하면 올바른 크기의 DAF가 목표를 달성하지 못할 수 있습니다.
슬러지 처리 잊어버리기
높은 고형물 포집으로 인해 스크레이퍼, 슬러지 탱크, 펌프 또는 하류 탈수 시스템에 과부하가 걸릴 수 있습니다.
폐수를 위한 DAF 시스템 규모를 조정해야 합니까?
NIHAO는 유압 흐름과 오염 물질 부하 모두에서 DAF 용량을 평가하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 평균 및 최고 유량, TSS, FOG, COD, pH, 폐수 소스, 기존 전처리 및 필요한 폐수 품질을 보내주십시오.
우리 팀은 적합한 DAF 구성을 추천하기 전에 부양 의무, 수력학적 영역, 재활용 요구 사항, 화학적 처리 요구 사항 및 슬러지 처리 조건을 검토할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
DAF 용량은 어떻게 계산합니까?
DAF 용량은 설계 유량, 최대 유량, 수리학적 표면 부하, 고형물 질량 부하, FOG, 공기-고형물 요구량, 재활용 조건, 응집 성능 및 슬러지 처리 용량을 기준으로 평가해야 합니다.
폐수 흐름만으로 DAF 크기를 선택할 수 있습니까?
아니요. 흐름은 유압 부하를 정의하지만 고형물 농도와 구성은 부양 부하를 결정합니다. 동일한 흐름을 갖는 두 개의 폐수 흐름에는 서로 다른 DAF 크기와 작동 조건이 필요할 수 있습니다.
TSS는 DAF 크기 조정에 어떤 영향을 줍니까?
TSS 농도는 kg/h 고형물 부하로 변환되어야 합니다. 고형물 부하가 높을수록 일반적으로 부양 성능, 공기 수요, 슬러지 생성, 효과적인 응고 및 응집의 중요성이 증가합니다.
용존 공기 부양의 유압 부하율은 얼마입니까?
수력학적 부하율은 단위 유효 부유 표면적당 적용되는 폐수 흐름을 나타내며 일반적으로 m³/m²·h로 표시됩니다. 필요한 부양면적을 추정하는데 사용되는 매개변수 중 하나이다.
DAF의 공기 대 고체 비율은 얼마입니까?
공기 대 고형물 비율은 사용 가능한 용존 공기와 부유해야 하는 고형물 질량 사이의 관계를 나타냅니다. 이는 실제 고형물 부하에 충분한 미세 기포가 있는지 확인하는 데 도움이 됩니다.
DAF 재활용률은 어떻게 계산하나요?
재활용 ratio is the recycle flow divided by influent flow. The appropriate value should be based on dissolved-air demand, saturation conditions, solids loading, and actual flotation performance rather than one fixed percentage.
높은 FOG에는 더 큰 DAF 시스템이 필요합니까?
자동은 아니지만 높은 FOG는 부양 의무, 화학적 처리, 슬러지 특성 및 유지 관리 요구 사항을 변경합니다. 따라서 FOG 농도는 크기 검토에 포함되어야 합니다.
DAF에 응고와 응집이 필요한 이유는 무엇입니까?
매우 미세한 입자와 콜로이드는 기포에 효율적으로 부착되지 않을 수 있습니다. 응집은 이를 불안정하게 만드는 반면, 응집은 더 효과적으로 포획할 수 있는 더 큰 부유성 입자를 형성합니다.
DAF 시스템은 얼마나 많은 슬러지를 생성합니까?
슬러지 생성은 유입수 TSS, FOG, 제거 효율, 응고제 용량, 폴리머 사용 및 화학적으로 침전된 고형물에 따라 달라집니다. 슬러지 저장 및 탈수 장비의 크기를 결정하기 전에 대량 부하를 추정해야 합니다.
DAF 견적을 요청할 때 어떤 폐수 데이터를 제공해야 합니까?
평균 및 최대 유량, 운영 시간, COD, BOD, TSS, FOG, pH, 온도, 폐수 소스, 기존 스크리닝 또는 균등화, 화학 처리, 필수 배출구 품질 및 다운스트림 슬러지 처리 정보를 제공합니다.
영어
아라비아
스페인어
