Dimensionarea unui generator de ozon pentru tratarea apelor uzate necesită mai mult decât potrivirea unui generator la volumul zilnic de apă. Capacitatea necesară depinde de caracteristicile apei uzate, obiectivele de tratare, cererea de ozon, condițiile de contact, orele de funcționare și cât de eficient este transferat ozonul din gaz în apă.
Un generator care este prea mic poate să nu asigure capacitatea de oxidare necesară. Supradimensionarea poate crește costul echipamentului, consumul de oxigen și cererea electrică fără a îmbunătăți neapărat rezultatul tratamentului. Prin urmare, un design practic începe cu date privind apele uzate și o țintă de tratare definită.
Definiți mai întâi ținta de tratament
Proiectele de apă uzată pot folosi ozonul în diferite scopuri, inclusiv oxidarea, reducerea culorii, lustruirea, dezinfecția sau tratarea compușilor care rămân după procesarea biologică.
Obiectivul tratamentului determină modul în care trebuie evaluat sistemul de ozon. Un proces conceput pentru lustruirea finală nu ar trebui să utilizeze automat aceeași cerere de ozon ca un flux de apă uzată industrială de înaltă rezistență.
Înainte de a selecta un generator, colectați:
- Debitul mediu și de vârf de apă uzată
- Influentă calitatea apei
- Rezultatul tratamentului vizat
- COD sau alți indicatori relevanți
- Cerințe de culoare sau miros, acolo unde este cazul
- pH-ul și temperatura
- Orele de funcționare
- Spatiu de instalare disponibil
Estimați consumul de ozon din debit și doză
Un calcul preliminar se poate face folosind:
Necesarul de ozon (kg/h) = Debitul apei uzate (m³/h) × Doza de ozon (mg/L) ÷ 1000
De exemplu, un proces ipotetic de apă uzată care rulează la 50 m³/h cu o doză de proiectare preliminară de 20 mg/L ar avea un consum teoretic de ozon de aproximativ 1 kg/h.
Acest calcul este util pentru stabilirea unui interval inițial de proiectare, dar nu este un substitut pentru analiza apelor uzate sau testarea pilot. Cererea reală de ozon se poate modifica considerabil în funcție de compoziția poluanților și condițiile de reacție.
De ce caracteristicile apelor uzate modifică capacitatea necesară
Două fabrici pot deversa același volum de apă uzată, dar necesită sisteme de ozon diferite, deoarece apa uzată conține compuși organici și concentrații diferiți.
Efluentul tratat biologic, apele uzate textile, apele uzate de prelucrare a alimentelor și alte fluxuri industriale pot prezenta cerințe diferite de oxidare. Din acest motiv, o doză fixă de ozon nu trebuie transferată de la un proiect la altul fără a verifica caracteristicile apei.
Conținutul existent de inginerie a apei uzate al FEILI urmează același principiu: dozarea ozonului trebuie luată în considerare împreună cu compoziția apei uzate, debitul și ținta de tratare intenționată.
Eficiența transferului de ozon modifică cerințele reale ale sistemului
Generatorul produce ozon gazos, dar procesul de tratare a apelor uzate necesită ozonului să intre în faza lichidă și să reacționeze cu compușii țintă.
Acest lucru face ca transferul gaz-lichid să fie o parte majoră a dimensionării sistemului. Metoda de injectare, debitul de gaz, presiunea, amestecarea și condițiile de contact pot afecta toate utilizarea ozonului.
O configurație completă a mașinilor de tratare a apei poate include, prin urmare, generatorul, prepararea oxigenului sau a aerului, echipamentul de injecție, amestecarea gaz-lichid, echipamentul de contact, monitorizarea și gestionarea gazelor reziduale.
Creșterea capacității generatorului fără a îmbunătăți transferul slab gaz-lichid nu rezolvă neapărat o problemă de tratament.
Timpul de contact ar trebui luat în considerare cu doza de ozon
Ozonul reacționează rapid cu multe substanțe, dar condițiile de contact necesare depind de apa uzată și obiectivul de tratare. Prin urmare, proiectarea ar trebui să ia în considerare modul în care este introdus ozonul, cât timp rămâne disponibil în etapa de contact și dacă se obține o amestecare suficientă.
Timpul scurt de contact cu o amestecare slabă poate duce la părăsirea sistemului de ozon neutilizat înainte de apariția reacțiilor dorite. O etapă de contact bine proiectată poate îmbunătăți utilizarea ozonului și poate face capacitatea generatorului mai utilă.
Debitul maxim poate afecta selecția generatorului
Utilizarea numai a debitului mediu de apă uzată poate duce la o capacitate insuficientă în perioadele de vârf de producție.
O fabrică poate opera diferite linii de producție în diferite momente ale zilei, creând modificări substanțiale ale fluxului de apă uzată și încărcăturii poluante. Prin urmare, sistemul de ozon ar trebui evaluat în raport cu modelul real de funcționare, mai degrabă decât să se bazeze pe un număr mediu.
Sistemele de control pot fi luate în considerare și acolo unde producția de ozon trebuie să răspundă la cererea în schimbare a procesului. Abordarea adecvată depinde de configurația generatorului și de strategia de control al procesului.
Cum ar trebui să fie configurat un generator de ozon pentru apă uzată?
Pentru sistemele industriale mai mari, modulele generatoare multiple pot oferi o funcționare mai flexibilă decât bazarea pe o unitate supradimensionată. În funcție de proiect, configurația modulară poate permite ajustarea capacității în funcție de sarcina reală de apă uzată și poate oferi un aranjament alternativ de funcționare în timpul întreținerii.
Configurația finală ar trebui să ia în considerare, de asemenea, alimentarea cu oxigen, răcirea, puterea electrică, injecția de ozon, volumul de contact, monitorizarea și tratarea gazelor reziduale.
Pentru aplicațiile industriale, generatoarele industriale de ozon ar trebui, prin urmare, evaluate ca parte a procesului complet de tratare, mai degrabă decât ca o mașină de sine stătătoare.
Monitorizarea ajută la confirmarea dacă designul funcționează
Tratamentul cu ozon ar trebui verificat prin datele de funcționare, mai degrabă decât să se bazeze doar pe setările generatorului. În funcție de proces, măsurătorile utile pot include concentrația gazului de ozon, ozonul dizolvat, debitul de apă, presiunea, temperatura și indicatori relevanți de calitate a apei uzate.
Un monitor al concentrației de ozon poate fi utilizat acolo unde este necesară măsurarea continuă a concentrației de ozon. Monitorizarea poate ajuta la determinarea dacă schimbările în performanța epurării sunt cauzate de producția de ozon, transferul de gaz sau modificările apei uzate în sine.
Când merită luată în considerare testarea pilot?
Testarea pilot devine deosebit de valoroasă atunci când compoziția apei uzate este complexă, rezultatul epurării necesar este solicitant sau costul unui sistem dimensionat incorect este mare.
Un test pilot poate ajuta la stabilirea cererii de ozon în condiții reprezentative și poate oferi informații despre amestecare, timpul de contact și răspunsul la tratament. Aceste rezultate pot fi apoi utilizate pentru a rafina capacitatea generatorului la scară maximă.
Pentru un furnizor, aceasta oferă, de asemenea, o bază tehnică mai solidă pentru recomandarea generatorului, mai degrabă decât să se bazeze în întregime pe o doză generică din industrie.
Ce informații ar trebui să trimită un cumpărător furnizorului?
O anchetă de tratare a apelor uzate devine mult mai ușor de evaluat atunci când cumpărătorul furnizează informații despre proces.
| Informaţii | Scop |
|---|
| Curgerea apei | Determină volumul de tratament și cererea de bază de ozon. |
| Analiza apelor uzate | Ajută la identificarea cererii de oxidare. |
| Tinta de tratament | Definește ceea ce trebuie să realizeze stadiul de ozon. |
| Orele de funcționare | Determină ciclul de lucru necesar. |
| Proces existent | Arată unde ar trebui integrat ozonul. |
| Condiții de instalare | Afectează generatorul, răcirea și aspectul sistemului. |
De ce contează capacitatea de inginerie a furnizorului
Tratarea cu ozon a apelor uzate nu este doar o chestiune de achiziționare a unui generator cu un număr suficient de mare pe plăcuța de identificare. Etapele generatorului, alimentarea cu gaz, injecția, amestecarea, contactul și monitorizarea afectează toate performanța finală a tratamentului.
Experiența de proiect publicată de FEILI include echipamente de tratare a apei industriale în care generarea de oxigen, producția de ozon, amestecarea gaz-lichid și reutilizarea apei au fost integrate într-un singur sistem. Acest tip de experiență de proiect este relevantă atunci când un cumpărător are nevoie de mai mult decât un generator de ozon independent.
Prin urmare, un furnizor calificat de tratare cu ozon a apelor uzate ar trebui să poată discuta despre procesul complet, să identifice informațiile necesare pentru dimensionare și să explice ce ipoteze sunt utilizate în configurația propusă.
Generatorul corect de ozon pentru ape uzate nu este neapărat cel cu cea mai mare putere. Este sistemul a cărui producție de ozon, eficiență de transfer, condiții de contact și capacitate de operare se potrivesc cu sarcina reală a apei uzate și ținta de tratare.
Planifică un proiect de ozon pentru ape uzate? Furnizarea debitului, analiza apelor uzate, obiectivul de tratare și programul de funcționare este cel mai util punct de plecare pentru o evaluare tehnică și recomandarea echipamentelor.
