Кога DAF е полезен при пречистване на отпадъчни води от млечната индустрия?

Обектите за преработка на млечни продукти генерират значителни обеми отпадъчни води, богати на мазнини, протеини и утаяващи се твърди вещества. Ефективното управление на този ефлуент е от решаващо значение за спазване на нормативните изисквания и оперативната ефикасност. Технологията за флотация с разтворен въздух, обикновено наричана DAF, се е наложила като мощен метод за третиране на отпадъчни води в определени етапи от процеса на очистване в млечната промишленост. Разбирането на моментите, в които DAF осигурява максимална стойност, помага на ръководителите на обектите да вземат обосновани решения относно проектирането на системите за очистване и приоритетите за тяхното модернизиране.

Технологията DAF функционира чрез инжектиране на микроскопични мехурчета въздух в отпадъчните води под налягане, което кара частиците мазнини и утаяващите се твърди вещества бързо да изплуват към повърхността, където формират слой от отстраняема утайка. Този принцип на флотация се оказва особено ефективен в млечната промишленост, където третиране на замърсени води от млечна промишленост изисква надеждно отделяне на масла и мазнини от технологичната вода преди вторичната биологична обработка.

Първични етапи на обработка, при които DAF се отличава

Незабавно отделяне след преработката

В млечните предприятия отпадните води от млечното разделяне, производството на сирене и операциите по почистване съдържат високи концентрации мазнини, които могат да претоварят конвенционалните утаечни резервоари. DAF става задължителен в тези първични етапи на обработка, защото частиците мазнини остават в суспензия по-дълго от тежките минерални твърди вещества. Технологията улавя 60 до 85 процента от мазнините за минути, предотвратявайки натрупването им в по-долу разположените единици за обработка. Отделянето на мазнини на този ранен етап предпазва биологичните реактори и утаечните уреди от замърсяване и нарушаване на работата.

Преработка на сиреневата сыворотка

Сирената сыворотка представлява един от най-трудните за пречистване млечни отпадъчни потоци поради високото си съдържание на мазнини, лактоза и протеини. Когато DAF се използва специално за пречистване на сыворотка, тя ефективно отстранява коагулираните мазнини и продуктите от утаяването. Тази междинна стъпка в млечната промишленост предотвратява прекомерното натоварване на системите с активен илов с масла, които биха се натрупали като пяна. Обектите, които преработват множество видове сирене, получават особени предимства от прилагането на DAF, тъй като всяка производствена партида генерира леко различни профили на мазнини, които флотацията обработва гладко.

Управление на съдържанието на твърди вещества и качество на ила

Намаляване на увисналите твърди вещества

Млечните отпадъчни води съдържат частици казеин, утайки от млечни протеини и инертни твърди вещества от процесите на почистване. DAF премахва от 70 до 90 процента от тези увиснали твърди вещества, когато е правилно конфигурирана с достатъчно дозиране на полимер. Премахването на тези твърди вещества води до по-чиста надуводна течност, която постъпва във вторичната биологична обработка с намален шок от нуждата от кислород. Тази технология работи особено добре, когато твърдите вещества са хидрофобни или са били химически коагулирани, тъй като хидрофобните частици лесно се прикрепят към въздушните мехурчета.

Характеристики на утайката и нейното отстраняване

Мътнината, получена от DAF в млечните приложения, е по-гъста и по-концентрирана в сравнение с мътнината от утаявателите и обикновено достига 3–6 процента твърди вещества. Тази концентрирана мътнина намалява натоварването върху последващите процеси за дехидратация и намалява разходите за отстраняване. Обектите могат да възстановяват или изгарят този възстановен мазнинен компонент за производство на енергия, което осигурява допълнителна икономическа изгода. Качеството на възстановената мазнина от DAF-установките за млечни продукти е по-високо в сравнение с отстранените от утаявателите остатъци, тъй като флотацията концентрира мазнината, докато минимизира пренасянето на протеини и вода.

Експлоатационни условия, благоприятстващи внедряването на DAF

Променливо и прекъсващо натоварване

Млякото се преработва на партиди, а не в непрекъснат стационарен поток. Производството на сирене, пастеризирането на мляко и циклите за почистване водят до рязък прилив на отпадъчни води, последван от периоди с по-нисък дебит. DAF се справя по-добре с тези колебания в сравнение с конвенционалните утаечни резервоари, тъй като скоростта на флотация остава постоянна в по-широк диапазон на дебита. При внезапни увеличения на натоварването по време на пиковото производство DAF запазва ефективността на разделянето, без да възникват нарушения, които предизвикват преливане или лошо избистряне в гравитационните системи.

Проблеми с температурата и вискозитета на мазнините

Отпадните води от операциите по почистване с топла вода и загряване на мляко постъпват в системите за пречистване с повишена температура, което поддържа мазнините в течно или полу-течно състояние. При тези условия обикновеното утаяване под действието на гравитацията не е ефективно, тъй като мазнините остават разпръснати и плаващи. DAF се отличава точно защото инжектирането на микропузырчета осигурява положителна сила на флотация независимо от вискозитета или температурата на мазнините. Обектите с потоци от топли отпадни води откриват, че DAF е особено икономически изгодно решение в сравнение с инфраструктурата за охлаждане или удълженото задържане в първичните утаявателни резервоари.

Когато DAF може да не е основното решение

Много ниски концентрации на мазнини

В някои специализирани млечни производствени обекти или по време на производствени периоди с минимално образуване на мазнини, DAF става прекалено голяма инвестиция. Ако в отпадъчните води съдържанието на мазнини и утайващи вещества е по-малко от 200 до 300 милиграма на литър, конвенционалното сито или утаяване може да бъде достатъчно. Капиталните разходи и оперативната сложност на DAF оправдават внедряването ѝ предимно когато премахването на мазнини надвишава 50 процента от общата цел на третирането. Ръководителите трябва да проучат производствените профили, преди да се ангажират с пълномащабни DAF системи.

Интеграция с анаеробни системи

Някои съвременни млечни обекти използват анаеробни дигестери за възстановяване на биогазова енергия от отпадъците от преработката. В тези системи отделното възстановяване на мазнини чрез DAF конкурира потенциала за биогаз. Оценката дали възстановяването на мазнини или генерирането на биогаз осигурява по-голяма икономическа стойност, изисква анализ, специфичен за мястото. Хибридните подходи, които комбинират частично DAF с директно анаеробно хранене, набират популярност в по-големите млечни производствени обекти, които целят максимално възстановяване на енергия.

ЧЗВ

Каква ефективност при отстраняване на мазнини трябва да очакват млечните предприятия от технологията DAF?

Правилно експлоатираните системи DAF отстраняват от 70 до 85 процента от мазнините в млечните сточни води; скоростта на отстраняване зависи от дозирането на полимер, налягането на въздуха, времето за задържане и концентрацията на мазнини в постъпващите води. При оптимизирани условия отстраняването на твърди утайки достига от 75 до 90 процента. Тези нива на ефективност правят DAF подходяща като първична стъпка в процеса на пречистване преди биологичната обработка.

Как температурата влияе върху производителността на DAF в млечните приложения?

По-високите температури на сточните води всъщност подобряват производителността на DAF, тъй като топлите мазнини остават разпръснати и изплуват, вместо да се утаяват като тежки отлагания. Температури между 35 и 50 градуса Целзий подобряват флотацията, без да се налага охлаждане. При температури под 15 градуса Целзий мазнините започват да се втвърдяват и поведението им при утаяване се променя, което изисква химическа корекция или допълнително загряване.

Може ли DAF да замени цялото първично утаяване в млечна пречиствателна станция?

DAF работи отлично за отстраняване на мазнини и утайващи се твърди вещества, но не елиминира необходимостта от решетки или премахване на пясък в предходната стъпка. Комбинирането на DAF с решетки, премахване на пясък и изравняване създава здрава първична третираща стъпка. В много съвременни млечни производствени обекти DAF функционира като основен метод за кларификация след тези подготвителни стъпки, като замества или допълва конвенционалните кларификатори.