استفاده از نسل جدید دیفیوزرهای هوادهی در پکیج تصفیه فاضلاب

پراکندگی حباب ‌های هوادر پکیج­ های تصفیه فاضلاب از اهمیت ویژه ‌ای برخوردار است. فرآیند هوادهی منجر به اختلاط کامل میکروارگانیسم ها با فاضلاب و تجزیه مواد آلی می شود. به همین سبب عملکرد دیفیوزرهای هوادهی مورد استفاده در پکیج های نوین تصفیه فاضلاب حائز اهمیت می باشد. دیفیوزرها بر حسب نوع حباب تولیدی به دو دسته دیفیوزرهای حباب درشت و دیفیوزرهای حباب ریز تقسیم می شوند. استفاده از دیفیوزرهای حباب ریز به سبب تولید حباب های هوا با اندازه بسیار کوچک و نرخ اختلاط و انتقال جرم بالاتر در پکیج های تصفیه فاضلاب توجه بسیار زیادی را به خود جلب کرده است. به منظور بهبود عملکرد این تجهیزات، محققان موارد مختلفی را بررسی کرده اند که از جمله آن ها می توان به اریفیس های با اندازه منافذ میکرون اشاره نمود. عبور حباب های هوا تولیدشده از صفحه اریفیس، با کاهش سطح مقطع و افزایش سرعت همراه بوده و این امر منجر به افزایش نرخ انتقال اکسیژن تا 22% و کاهش 15% مصرف برق می شود.
در جدول زیر مشخصات متداولترین اریفیس های مورد استفاده در پکیج های تصفیه فاضلاب آورده شده است.

مشخصات اریفیس دیفیوزر

قطر درونی (mµ)
قطر بیرونی (mµ)
طول (mm)
N1
98
200
15/5
N2
108
500
15/5
N3
120
500
15/5
N4
170
500
15/5

روش­ های مختلف هوادهی در پکیج تصفیه فاضلاب

هنگام در نظر گرفتن انتخاب سیستم هوادهی در پکیج های تصفیه فاضلاب، باید به خاطر داشت که شرایط بهینه فرآیند برای میکروارگانیسم‌های لجن فعال هوازی یک نکته کلیدی است. انتخاب دستگاه­های هوادهی تجاری موجود، به دلیل انبوه نسخه های­مختلف، کار ساده ای نیست. 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.

مقایسه روش­ های مختلف هوادهی

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.

E. Mohseni, R. Herrmann-Heber, S.F. Reinecke, U. Hampel, Bubble Generation by Micro-Orifices with Application
on Activated Sludge Wastewater Treatment, Chemical Engineering and Processing – Process Intensification, 143, 2019, 107511
0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *