Als Lieferant von Dissolved Air Flotation (DAF)-Einheiten werde ich oft gefragt, wie diese bemerkenswerten Geräte funktionieren. Die DAF-Technologie ist eine bewährte und hochwirksame Methode zur Trennung von Schwebstoffen, Ölen und anderen Verunreinigungen aus Wasser. In diesem Blog führe ich Sie durch das Innenleben einer DAF-Einheit und erkläre die Wissenschaft dahinter und ihre verschiedenen Anwendungen.
Das Grundprinzip von DAF
Das Grundkonzept einer DAF-Einheit basiert auf dem Prinzip, feine Luftblasen an Schwebeteilchen im Wasser zu binden. Wenn sich diese Blasen an den Partikeln festsetzen, erhöhen sie den Auftrieb der Partikel, sodass diese an die Wasseroberfläche schwimmen. Sobald sie an der Oberfläche angekommen sind, können die schwimmenden Partikel leicht entfernt werden, typischerweise durch einen Abschöpfmechanismus.
Der Prozess beginnt mit der Entstehung dieser feinen Luftbläschen. In einer DAF-Einheit wird Luft unter Druck in Wasser gelöst. Dies geschieht üblicherweise in einem separaten Sättigungsbecken. Wasser wird zusammen mit Druckluft in den Sättigungstank gepumpt. Unter hohem Druck erhöht sich die Menge an Luft, die im Wasser gelöst werden kann, entsprechend dem Henryschen Gesetz deutlich. Das Henrysche Gesetz besagt, dass die Menge eines in einer Flüssigkeit gelösten Gases direkt proportional zum Partialdruck dieses Gases über der Flüssigkeit ist.
Die Komponenten einer DAF-Einheit
Eine typische DAF-Einheit besteht aus mehreren Schlüsselkomponenten:
Einlasskammer
In der Einlasskammer gelangt das Abwasser in die DAF-Einheit. Dabei können dem Abwasser Chemikalien zugesetzt werden. Diese Chemikalien wie Koagulanzien und Flockungsmittel tragen dazu bei, die feinen Schwebeteilchen zu größeren Flocken zu agglomerieren. Koagulationsmittel neutralisieren die elektrischen Ladungen der Partikel und ermöglichen so eine Annäherung der Partikel, während Flockungsmittel diese Partikel zu größeren, leichter schwimmbaren Massen binden.
Sättigungstank
Wie bereits erwähnt, wird im Sättigungsbecken Luft unter Druck in Wasser gelöst. Eine Recyclingpumpe entnimmt einen Teil des aufbereiteten Wassers aus dem Auslass der DAF-Einheit und pumpt es in den Sättigungstank. Zusätzlich wird Druckluft in den Tank eingeleitet. Der Druck im Sättigungstank wird typischerweise zwischen 3 und 7 bar gehalten, abhängig von der spezifischen Konstruktion und den Anforderungen der DAF-Einheit.
Düsen freigeben
Das unter Druck stehende Wasser-Luft-Gemisch aus dem Sättigungstank wird dann über spezielle Ablassdüsen in den Hauptflotationstank abgegeben. Wenn die unter Druck stehende Mischung in die Umgebung mit niedrigerem Druck des Flotationstanks abgegeben wird, verlässt die gelöste Luft die Lösung in Form winziger Blasen. Diese Blasen haben typischerweise einen Durchmesser im Bereich von 20 bis 100 Mikrometern, was ideal für die Anlagerung an die suspendierten Partikel ist.
Flotationstank
Der Flotationstank ist der Hauptbehandlungsbereich der DAF-Einheit. Da sich die feinen Luftbläschen an den Schwebeteilchen festsetzen, bilden sie eine Schwimmschicht auf der Wasseroberfläche. Die Gestaltung des Flotationstanks ist entscheidend, um eine ordnungsgemäße Durchmischung und Flotation sicherzustellen. Einige DAF-Einheiten verwenden ein rechteckiges Tankdesign, während andere einen runden Tank verwenden. Der Tank ist außerdem mit Leitblechen ausgestattet, um den Wasserfluss zu kontrollieren und sicherzustellen, dass die Partikel genügend Zeit haben, sich an den Blasen festzusetzen und an die Oberfläche zu schwimmen.
Skimming-Mechanismus
Sobald sich die schwimmende Partikelschicht auf der Wasseroberfläche gebildet hat, wird sie mithilfe einer Abschäumvorrichtung entfernt. Der Skimmer kann ein einfaches mechanisches Gerät sein, das sich über die Wasseroberfläche bewegt und die Schwimmschicht in eine Auffangwanne drückt. Aus der Auffangwanne können die entnommenen Feststoffe weiterverarbeitet, beispielsweise entwässert und entsorgt werden.
Auslasskammer
Nach dem Flotationsprozess verlässt das aufbereitete Wasser die DAF-Einheit durch die Auslasskammer. Das Wasser weist an dieser Stelle eine deutlich verringerte Konzentration an Schwebstoffen und anderen Verunreinigungen auf. In manchen Fällen können je nach Endverwendung des Wassers zusätzliche Aufbereitungsschritte wie Filtration oder Desinfektion erforderlich sein.
Verschiedene Arten von DAF-Einheiten
Es sind verschiedene Arten von DAF-Einheiten erhältlich, die jeweils für spezifische Anwendungen und Anforderungen konzipiert sind:
Flotation mit gelöster Luft (DAF)
Die Standard-DAF-Einheit wird häufig in verschiedenen Branchen eingesetzt, beispielsweise in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, in der Zellstoff- und Papierindustrie sowie in Abwasseraufbereitungsanlagen. Es entfernt wirksam eine Vielzahl von Verunreinigungen, darunter Öle, Fette und Schwebstoffe.
Hochgeschwindigkeits-DAF
Hochgeschwindigkeits-DAF-Einheiten sind für die Behandlung großer Wassermengen in kurzer Zeit konzipiert. Sie nutzen fortschrittliche Konstruktionsmerkmale wie Hochgeschwindigkeitsflotationszellen und optimierte Strömungsmuster, um schnellere Trennzeiten zu erreichen. Diese Einheiten werden häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt, bei denen ein hoher Durchsatz erforderlich ist.
In-situ-Luftflotation
In-situ-Luftflotation ist eine spezielle Art der DAF-Technologie, die zur Grundwassersanierung eingesetzt werden kann. Anstatt das Wasser in einem separaten Tank aufzubereiten, wird der Luftflotationsprozess direkt im kontaminierten Grundwasserleiter durchgeführt. Dies kann eine kostengünstigere und umweltfreundlichere Möglichkeit zur Sanierung der Grundwasserverschmutzung sein.
Anwendungen von DAF-Einheiten
DAF-Einheiten haben ein breites Anwendungsspektrum in verschiedenen Branchen:
Industrielle Abwasserbehandlung
In Branchen wie der verarbeitenden Industrie, der Metallverarbeitung und der chemischen Verarbeitung werden DAF-Einheiten verwendet, um Öle, Fette und Schwebstoffe aus dem Abwasser zu entfernen, bevor es eingeleitet oder wiederverwendet wird. Dies trägt dazu bei, Umweltvorschriften einzuhalten und die Auswirkungen auf die Umwelt zu reduzieren.
Lebensmittel- und Getränkeindustrie
In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie fallen große Mengen an Abwasser an, das organische Stoffe, Fette und Öle enthält. DAF-Einheiten werden zur Behandlung dieses Abwassers eingesetzt, indem sie die Verunreinigungen entfernen und den biologischen Sauerstoffbedarf (BSB) und den chemischen Sauerstoffbedarf (CSB) des Wassers reduzieren. Dieses aufbereitete Wasser kann dann im Produktionsprozess wiederverwendet oder sicher abgeleitet werden.
Kommunale Abwasserbehandlung
In kommunalen Kläranlagen können DAF-Einheiten als Vorbehandlungsschritt vor der biologischen Behandlung eingesetzt werden. Durch die Entfernung der suspendierten Feststoffe und Öle trägt die DAF-Einheit dazu bei, die Effizienz des biologischen Behandlungsprozesses zu verbessern und die Belastung der nachgeschalteten Behandlungseinheiten zu verringern.
Vorteile von DAF-Einheiten
Die Verwendung von DAF-Einheiten bietet mehrere Vorteile:
Hohe Effizienz
DAF-Einheiten sind hochwirksam bei der Entfernung von Schwebstoffen, Ölen und anderen Verunreinigungen aus Wasser. Sie können hohe Abtragsraten erzielen, oft bis zu 90 % oder mehr, abhängig von der spezifischen Anwendung und den Betriebsbedingungen.
Kompaktes Design
Im Vergleich zu anderen Abwasserbehandlungstechnologien haben DAF-Einheiten ein relativ kompaktes Design. Dadurch eignen sie sich für die Installation in Bereichen mit begrenztem Platzangebot, beispielsweise in Industrieanlagen oder kleinen Kläranlagen.
Einfach zu bedienen und zu warten
DAF-Einheiten sind im Allgemeinen einfach zu bedienen und zu warten. Sie haben ein einfaches Design mit wenigen beweglichen Teilen, was das Risiko mechanischer Ausfälle verringert. Regelmäßige Wartungsarbeiten wie die Reinigung der Auslösedüsen und die Überprüfung des Abschäummechanismus können problemlos durchgeführt werden.
Abschluss
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass DAF-Einheiten ein leistungsstarkes und vielseitiges Werkzeug für die Abwasserbehandlung sind. Wenn Sie verstehen, wie sie funktionieren, welche verschiedenen Typen verfügbar sind und welche Anwendungen sie haben, können Sie eine fundierte Entscheidung darüber treffen, ob eine DAF-Einheit die richtige Lösung für Ihre Abwasserbehandlungsanforderungen ist.
Wenn Sie mehr über unsere DAF-Einheiten erfahren möchten oder eine mögliche Beschaffung besprechen möchten, zögern Sie bitte nicht, Kontakt mit uns aufzunehmen. Unser Expertenteam unterstützt Sie gerne dabei, die beste DAF-Lösung für Ihre spezifischen Anforderungen zu finden.
Referenzen
- Metcalf & Eddy. (2003). Abwassertechnik: Behandlung und Wiederverwendung. McGraw - Hill.
- Tchobanoglous, G., Burton, FL, & Stensel, HD (2003). Abwassertechnik: Behandlung, Entsorgung und Wiederverwendung. Pearson-Ausbildung.
