ANWENDUNGEN DER FLOTATION MIT GELÖSTEM LUFT
Einsatzmöglichkeiten von DAF-Systemen in einer Kläranlage
Ziel dieses Artikels ist es, die wichtigsten Anwendungsbereiche von Anlagen zur Flotation mit gelöstem Luft (DAF) anschaulich und detailliert darzustellen sowie ihre Funktion in den verschiedenen Stufen eines Abwasserbehandlungsverfahrens zu analysieren.
DAF-Systeme werden üblicherweise in der Vorbehandlung oder Erstbehandlung eingesetzt, wo ihre Hauptaufgabe in der Abscheidung von Schwebstoffen, Ölen, Fetten und anderen ungelösten Verunreinigungen besteht. Sie bieten jedoch auch bei anderen Anwendungen eine hohe Leistungsfähigkeit, wie beispielsweise bei der Nachklärung und Schlammeindickung aus biologischen Belüftungsreaktoren oder bei der Meerwasseraufbereitung in Entsalzungsanlagen.
Zwar spielt die Anwendung eine wichtige Rolle, doch hängt die Wahl des Typs und Modells der zu installierenden DAF von weiteren Auslegungsparametern ab, darunter insbesondere die zu behandelnde Durchflussmenge und die Schadstoffbelastung des Abwassers.
Im Folgenden werden die verschiedenen Anwendungen und Verfahren erläutert, die mithilfe der Flotationstechnologie mit gelöstem Luft durchgeführt werden können.
- 1. Vorbehandlung
- 2. Nachklärbecken für Belebtschlamm
- 3. Nachklärbecken für MBBR
- 4. Nachklärbecken für einen anaeroben Reaktor
- 5. Meerwasserentsalzung
1. Vorbehandlung
- Industrieabwasser
- Grobsiebung / Homogenisierung
- SIGMA PFL
- SIGMA DAF
- Nachbehandlung
- In das Netz hochladen
- Schlammmanagement
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Industrieabwasser
Unbehandeltes Industrieabwasser
- Prozessabwasser, Abwasser aus der industriellen Reinigung, gemischte Abwässer usw.
- Öl- und Gasindustrie, Pharmaindustrie, Kosmetikindustrie, Lebensmittelverarbeitung, Getränkeindustrie, Milchwirtschaft, Textilindustrie, chemische Industrie, Papierindustrie usw.
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Grobsiebung / Homogenisierung
Entfernung größerer Feststoffe und Homogenisierung des Durchflusses.
- Siebe zum Aussortieren von groben Stücken und Brocken, gefolgt von einem Ausgleichsbecken zur Homogenisierung des Abwassers oder der verschiedenen Einleitungen, wodurch eine konstante Zufuhr hinsichtlich Durchflussmenge und Zusammensetzung zur weiteren Behandlung gewährleistet wird. Der pH-Wert wird in dieser Stufe eingestellt. Eine Sandabscheidung kann integriert werden.
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SIGMA PFL
Koagulations- und Flockungsanlage in einzigartiger Bauweise
- Einspritzung von Koagulierungsmittel, Alkali und Flockungsmittel in strategischer Reihenfolge und an strategischen Stellen
- Bildung von Flocken, die aus den gesamten suspendierten, kolloidalen, gelösten und ausfällbaren Feststoffen sowie weiteren mit diesen Feststoffen verbundenen Schadstoffen bestehen.
- Kontrollierte und optimierte Dosierung der Reagenzien.
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SIGMA DAF
Kläranlage mit Flotation unter Verwendung von gelöstem Sauerstoff
- Einbringen von Mikrobläschen durch Druckentlastung von mit Luft gesättigtem Wasser.
- Effektive Trennung der Flocken und des geklärten Wassers.
- Die aufgeschwommenen Flocken werden mittels Schabern von der Oberfläche der Flotationskammer abgezogen, während die schwereren Feststoffe in das Auffangsystem am Boden der Anlage fallen. Beide Feststoffströme verlassen den DAF und werden zur weiteren Aufbereitung und Entsorgung weitergeleitet.
- Das geklärte Wasser fließt frei von Feststoffen und in gleichbleibender Qualität aus dem DAF
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Nachbehandlung
Nachbehandlung
- Das Klärgut kann einer intensiveren Behandlung zugeführt werden
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In das Netz hochladen
In das Netz hochladen
- Das geklärte Wasser kann in die Kanalisation eingeleitet werden, sofern es den geltenden Vorschriften entspricht
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Schlammmanagement
Schlammmanagement
- Die Schlammbehandlung umfasst die Entwässerung mittels Dekanter und den anschließenden Transport außerhalb der Anlage oder die energetische Verwertung durch anaerobe Vergärung.
2. Nachklärbecken für Belebtschlamm
- Biologische Behandlung von Belebtschlamm
- Sigma pfl oder Koagulations-Flockungsbecken
- SIGMA DAF
- Schlammrückführung
- Schlammablass
- Aufbereitetes Wasser
1
Biologische Behandlung von Belebtschlamm:
Biologische Behandlung
- Abbau organischer Stoffe und Nährstoffe durch die Aktivität von Mikroorganismen. Im Reaktionsmedium, dem sogenannten „Mischwasser“, befindet sich die in der Wassermatrix suspendierte Biomasse.
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Sigma-PFL- oder Koagulations- und Flockungsbehälter
Einzigartig konzipiertes Koagulations- und Flockungssystem
- Im Pfl: Zugabe von Koagulierungsmittel, Alkali und Flockungsmittel in einer strategisch festgelegten Reihenfolge und an strategisch festgelegten Stellen. Falls die Eigenschaften der Mischlauge dies erfordern, werden separate Behälter für die Koagulation und die Flockung installiert.
- Bildung von Flocken aus der Biomasse.
- Kontrollierte und optimierte Dosierung der Reagenzien. Einsatz spezieller Koagulierungs- und Flockungsmittel zur Abscheidung von Biomasse.
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SIGMA DAF
Kläranlage mit Flotation unter Verwendung von gelöstem Sauerstoff
- Einbringen von Mikrobläschen durch Druckentlastung von mit Luft gesättigtem Wasser.
- Effektive Trennung der Biomasseflocken vom geklärten Wasser.
- Die aufgeschwommenen Flocken werden mittels Schabern von der Oberfläche der Flotationskammer abgezogen, während die schwereren Feststoffe in das Auffangsystem am Boden der Anlage sinken. Beide Feststoffströme verlassen den DAF und werden zur Rückführung oder Ableitung weitergeleitet, um anschließend behandelt und entsorgt zu werden.
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Schlammrückführung
Schlammrückführung
- Rückführung von Schlamm in den Bioreaktor, um die richtige Biomassekonzentration im Reaktor aufrechtzuerhalten.
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Schlammablass
Schlammablass
- Der überschüssige biologische Schlamm, der etwa 5 % Trockenmasse enthält, wird zur Aufbereitung durch Entwässerung weitergeleitet, wobei gegebenenfalls eine anaerobe Vergärung zur Energiegewinnung erfolgt.
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Aufbereitetes Wasser
Aufbereitetes Wasser
- Das geklärte Wasser ist bereit für die Einleitung in das öffentliche Abwassernetz oder für die tertiäre Aufbereitung zur Wiederverwendung.
3. Nachklärbecken für MBBR
- Biologische Behandlung mit einem MBBR („Moving Bed Biofilm Reactor“)
- Sigma-PFL- oder Flockungsbehälter
- SIGMA DAF
- Schlammablass
- Aufbereitetes Wasser
1
Biologische Behandlung miteinemMBBR („Moving Bed Biofilm Reactor“):
Biologische Behandlung
- Abbau organischer Stoffe und Nährstoffe durch die Aktivität von Mikroorganismen. Im Reaktionsmedium wächst die Biomasse in Form eines „Biofilms“, der an der Oberfläche von schwimmenden Elementen,densogenannten„Trägern“, haftet. Dies ermöglicht einen optimalen Kontakt zwischen der Biomasse und den organischen Stoffen und verleiht den Mikroorganismen zudem Widerstandsfähigkeit gegenüber möglichen plötzlichen Veränderungen der Wasserzusammensetzung. Dieser Reaktor hat zudem den Vorteil, dass keine Schlammrückführung erforderlich ist.
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Sigma-PFL- oder Flockungsbehälter
Einzigartig konzipiertes Flockungssystem.
- im Pfl: Zugabe von Flockungsmittel.
- Bildung von Flocken aus der Biomasse.
- Kontrollierte und optimierte Dosierung des Reagenzes. Einsatz spezieller Flockungsmittel zur Abscheidung von Biomasse.
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SIGMA DAF
Kläranlage mit Flotation unter Verwendung von gelöstem Sauerstoff
- Einbringen von Mikrobläschen durch Druckentlastung von mit Luft gesättigtem Wasser.
- Effektive Trennung der Biomasseflocken vom geklärten Wasser.
- Die aufgeschwommenen Flocken werden mittels Schabern von der Oberfläche der Flotationskammer abgezogen, während die schwereren Feststoffe in das Auffangsystem am Boden der Anlage sinken. Beide Feststoffströme verlassen den DAF und werden zur Rückführung oder Ableitung weitergeleitet, um anschließend behandelt und entsorgt zu werden.
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Schlammablass
Schlammablass
- Der überschüssige biologische Schlamm, der etwa 5 % Trockenmasse enthält, wird zur Aufbereitung durch Entwässerung weitergeleitet, wobei gegebenenfalls eine anaerobe Vergärung zur Energiegewinnung erfolgt.
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Aufbereitetes Wasser
Aufbereitetes Wasser
- Das geklärte Wasser ist bereit für die Einleitung in das öffentliche Abwassernetz oder für die tertiäre Aufbereitung zur Wiederverwendung.
4. Nachklärbecken für einen anaeroben Reaktor
- Anaerober Reaktor
- Sigma-PFL- oder Koagulations- und Flockungsbehälter
- SIGMA DAF
- Schlammrückführung
- Schlammablass
- Zur aeroben Behandlung
1
Anaerober Reaktor
Biologische Behandlung
- Umwandlung organischer Stoffe in Biogas durch die Wirkung von Mikroorganismen unter Ausschluss von Sauerstoff. Das anaerobe Biomasse-Konsortium entfernt organische Stoffe aus dem Wasser und wandelt sie in ein Gasgemisch aus Methan und Kohlendioxid um, das als Biogas bezeichnet wird und einen potenziellen energetischen Wert für die Erzeugung von Strom und/oder Wärme oder für die Einspeisung in das Gasnetz besitzt. Diese Reaktoren werden bei Temperaturen zwischen 35 und 40 °C betrieben. In der Regel ist eine anschließende aerobe Behandlung erforderlich, um die Einleitungsvorschriften zu erfüllen.
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Sigma-PFL- oder Koagulations- und Flockungsbehälter
Einzigartig konzipiertes Koagulations- und Flockungssystem
- In der PFL: Zugabe von Koagulierungsmittel, Alkali und Flockungsmittel in einer strategisch festgelegten Reihenfolge und an strategisch günstigen Stellen. Falls die Eigenschaften der Mischlauge dies erfordern, werden separate Behälter für die Koagulation und die Flockung installiert.
- Bildung von Flocken aus der Biomasse.
- Kontrollierte und optimierte Dosierung der Reagenzien. Einsatz spezieller Koagulierungs- und Flockungsmittel zur Abscheidung von Biomasse.
3
SIGMA DAF
Kläranlage mit Flotation unter Verwendung von gelöstem Sauerstoff
- Einbringen von Mikrobläschen durch Druckentlastung von mit Luft gesättigtem Wasser.
- Effektive Trennung der Biomasseflocken vom geklärten Wasser.
- Die aufgeschwommenen Flocken werden mittels Schabern von der Oberfläche der Flotationskammer abgezogen, während die schwereren Feststoffe in das Auffangsystem am Boden der Anlage sinken. Beide Feststoffströme verlassen den DAF und werden zur Rückführung oder Ableitung weitergeleitet, um anschließend behandelt und entsorgt zu werden.
4
Schlammrückführung
Schlammrückführung
- Rückführung des Schlamms in den Bioreaktor, um die richtige Biomassekonzentration im Reaktor aufrechtzuerhalten.
5
Schlammablass
Schlammablass
- Der überschüssige biologische Schlamm, der etwa 5 % Trockenmasse enthält, wird zur Aufbereitung durch Entwässerung weitergeleitet, wobei gegebenenfalls eine anaerobe Vergärung zur Energiegewinnung erfolgt.
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Zur aeroben Behandlung
Zur aeroben Behandlung
- Das geklärte Wasser kann immer noch DQO-Werte enthalten, die über den Einleitungsgrenzwerten liegen, weshalb eine anschließende aerobe Behandlung erforderlich ist.
5. Meerwasserentsalzung
- Meerwasserentnahme
- Siebe und Sandabscheider
- SIGMA PFL
- SIGMA DAF
- Multimedia-Filterung
- Ultrafiltration
- Umkehrosmose
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Meerwasserentnahme
Erfassungsgeräte
- Das Meerwasser wird aufgefangen und in einem Ausgleichsbehälter gespeichert.
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Siebe und Sandabscheider
Grobe und feine Siebe sowie ein Sandabscheider
- Die Siebe dienen dazu, grobe Partikel und Feststoffe auszuscheiden, während der Sandfang den Sand entfernt. Dadurch wird ein Verstopfen des Systems verhindert.
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SIGMA PFL
Koagulations- und Flockungsanlage in einzigartiger Bauweise
- Einspritzung von Koagulierungsmittel, Alkali und Flockungsmittel in strategischer Reihenfolge und an strategischen Stellen
- Bildung von Flocken, die aus den gesamten suspendierten Feststoffen, kolloidalen Partikeln, löslichen und ausfällbaren Stoffen sowie Algen bestehen, zusätzlich zu anderen mit diesen Feststoffen verbundenen Schadstoffen.
- Kontrollierte und optimierte Dosierung der Reagenzien.
4
SIGMA DAF
Kläranlage mit Flotation unter Verwendung von gelöstem Sauerstoff
- Einbringen von Mikrobläschen durch Druckentlastung von mit Luft gesättigtem Wasser.
- Effektive Trennung der Flocken und des geklärten Wassers.
- Die aufgeschwommenen Flocken werden mittels Schabern von der Oberfläche der Flotationskammer abgezogen, während die schwereren Feststoffe in das Auffangsystem am Boden der Anlage fallen. Beide Feststoffströme verlassen den DAF und werden zur weiteren Aufbereitung und Entsorgung weitergeleitet.
- Das geklärte Wasser fließt frei von Feststoffen und in gleichbleibender Qualität aus dem DAF
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Multimedia-Filterung
Schwerkraft- oder Druckfilter
- Die Filter entfernen Feststoffe und verbleibende Schwebeteilchen, die bei der Flotation nicht entfernt wurden. Die gängigsten Filter sind Schwerkraftfilter (Sand, Anthrazit, Aktivkohle) und Druckfilter. Diese Systeme entfernen Ton, kolloidales Siliziumdioxid, Metallhydroxid-Niederschläge, Huminsäuren und Fulvosäuren, Algen und einige Bakterien.
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Ultrafiltration
Fortschrittliche Membranaufbereitung
- Diese Membrantechnologie ermöglicht die 100-prozentige Rückhaltung von Kolloiden, Schwebstoffen, Niederschlägen, Tonpartikeln, Huminsäuren und Fulvosäuren, Algen sowie einem Großteil der Bakterien.
- Bei stark belasteten Wässern werden nacheinander die Multimedia-Filtration und die Ultrafiltration angewendet.
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Umkehrosmose
Fortschrittliche Membranaufbereitung
- Diese Membrantechnologie wurde speziell entwickelt, um gelöste Feststoffe aus dem Wasser (anorganische Ionen, gelöste Salze usw.), Bakterien, Viren und einzellige Algen zu entfernen.