تاثیر سایز حباب هوا در فرایند تصفیه آب و فاضلاب
در فرایند تصفیه آب یا فاضلاب، هوا به صورت حباب از طریق دیفیوزر هوادهی وارد مخزن تصفیه می شود. حباب ها به اشکال مختلف وجود دارند که می توانند در فرایند تصفیه عملکرد متفاوتی را ارائه دهند. آنها به صورت نانوحباب هایی با قطر کمتر از 2/0 میکرون، میکروحباب ها با قطر 10-100 میکرون و در نهایت ماکروحباب های با قطر بیشتر از 100 میکرون هستند که تمایل به بالا رفتن سریع تر از بقیه (نانو و میکروحبابها) دارند.
علاوه بر این، میکروحباب ها در پکیج های تصفیه فاضلاب و آب بیشتر مورد توجه قرار می گیرند، زیرا نانوحباب ها برای بالا آمدن از عمق آب زمان بیشتری مصرف می کنند، درحالیکه ماکروحباب ها به دلیل سرعت زیاد در بالا رفتنشان دارای بازدهی کمتر هستند. نانوحباب ها به دلیل سطح بزرگتر و بار منفی خود، میتوانند ذرات را جذب و جمعآوری کنند، که باعث می شود نیروهای دافعه بین مواد معلق خنثی شود و آنها بیشتر در نقش جاذب عمل کنند. زمانی که حباب ها و ذرات معلق از نظر اندازه مشابه باشند، حداکثر راندمان برخورد و در نتیجه حداکثر راندمان جذب به دست می آید. میکروحباب ها در مقایسه با حباب های بزرگ تر، دارای سطح تماس افزایش یافته و در نتیجه سطح تعامل بیشتری هستند که برخورد حباب-ذره را افزایش می دهند و در نتیجه بازده شناور سازی را نیز بهبود میبخشند. به دلیل حجم هوادهی زیاد ستون، در شناورسازی ستونی و عبور طولانی که حباب ها و ذرات در طول ارتفاع حرکت می کنند، احتمال برخورد بیشتر است. اندازه گیری اندازه حباب با استفاده از روشهای مبتنی بر لیزر و با تکنیک های تجزیه و تحلیل تصویری انجام می شود.
|
انواع حبابها
|
اندازه (میکرون)
|
عوامل موثر در تولید حباب
|
|
|
نانوحباب
|
2/0>
|
شرایط عملیاتی: سرعت جریان هوا و نرخ انباشتگی که تحت تأثیر فشار عملیاتی است
|
 |
|
میکروحباب
|
100-10
|
طراحی ساختاری: اندازه منفذ (یا قطر)، پیکربندی هندسی منافذ (مثلاً زاویه تماس)، مواد ساخت و ساز دستگاه و ویژگیهای غوطهوری
|
 |
|
ماکروحباب
|
100<
|
خصوصیات فیزیکی: خصوصیات کیفی آب در تماس با پخش کنندهها
|
 |
روش های مختلف هوادهی در پکیج تصفیه فاضلاب
معمولاً دیفیوزرها در پایین راکتورها نصب میشوند تا فرایند هوادهی در تمام حجم مخزن بطور یکنواخت انجام شود. متأسفانه، دیفیوزرها معمولاً به طور دائم نیاز به تعمیر دارند. بنابراین، تخلیه کامل راکتور در صورت بروز نقص و پر کردن و راهاندازی مجدد مورد نیاز است. بنابراین، در مرحله طراحی حوضچه هوادهی فرایند تصفیه فاضلاب، دیفیوزرهایی انتخاب می شوند که با توجه به داده های ارائه شده در جدول زیر مناسب عملیات لازم برای فرایند مورد نظر باشند و بالاترین راندمان حذف مواد آلی را داشته باشند.
|
دستگاه هوادهی
|
سرعت انتقال اکسیژنkgO2/kWh
|
کاربرد
|
مزایا
|
معایب
|
|
دیفیوزرهای حباب ریز
|
5/2-0/2
|
پکیج های تصفیه فاضلاب
|
حباب های کوچک بهتر در فاضلاب حل می شوند که بازده هوادهی بهتری را به همراه دارد و با کاهش مصرف انرژی باعث صرفه جویی می شود. این نوع دیفیوزر باعث اختلال مکانیکی در فرایند انعقاد لخته نمی شود و حباب های هوا به طور یکنواخت منتشر میشوند.
|
مستعد گرفتگی زیستی هستند که ممکن است راندمان انتقال را تضعیف کرده و افت فشار بالایی ایجاد کند، در نتیجه نیاز به تمیز کردن مکرر دارند.
|
|
دیفیوزرهای حباب درشت
|
2/1—8/0
|
تثبیت لجن، در لاگون های هوادهی ی
|
در محفظههایی با غلظت بالایی از مواد جامد به خوبی عمل میکند و منجر به افزایش سرعت انتقال اکسیژن می شود.
|
نسبت به هوادهی حباب ریز به مصرف هوا و در نتیجه انرژی بیشتری نیاز دارد.
|
|
دیفیوزر شفت عمودی
|
2<
|
مورداستفاده در بیوراکتورهای شفت عمودی
|
هزینههای عملیاتی و نگهداری کم.
راندمان انتقال اکسیژن بالا
امکان دسترسی بدون نیاز به تخلیه مخازن
|
باعث شکستن تودهه ای ایجاد شده می شود. برای به دست آوردن سرعت محیطی بهینه، بالاترین سرعت چرخش و کوچکترین نسبت قطر پروانه باید اعمال شود.
|
|
دیفیوزر شفت افقی
|
2<
|
در حوض های هوادهی و هوادهی سطحی
|
در محفظه هایی با غلظت بالایی از مواد جامد به خوبی عمل میکند.
دسترسی کامل بدون نیاز به تخلیه مخازن.
ساخت و ساز ساده، آسان، برای ساخت، نگهداری و تعمیر
|
عملکرد اختلاط محدود و مستعد خرابی در هوای سرد می باشد.
|
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.