هوادهی فاضلاب
هوادهی فاضلاب چیست؟ (Aeration)
هوادهی فاضلاب فرآیندی است که طی آن هوا در یک مایع یا ماده به گردش در می آید، با آن مخلوط می شود یا در آن حل می شود. هوادهی، آب و هوا را به منظور حذف گازهای محلول و اکسید کردن فلزات محلول از جمله آهن، سولفید هیدروژن و مواد شیمیایی آلی فرار (VOCs) در تماس نزدیک قرار می دهد. این فرآیند معمولاً اولین فرآیند عمده در تصفیه خانه آب آشامیدنی است و در فرآیندهای تصفیه ثانویه تصفیه لجن فعال در تصفیه خانه های فاضلاب رخ می دهد. توزیع یکنواخت اکسیژن در یک سیستم هوادهی برای تصفیه موثر فاضلاب برای تقویت رشد میکروبی ضروری است.
هوادهی در تصفیه فاضلاب
در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی، هوادهی بخشی از فرآیند تصفیه ثانویه است. فرآیند لجن فعال رایج ترین گزینه در تصفیه ثانویه است. هوادهی یک فرآیند لجن فعال است که باعث رشد میکروبی در فاضلاب می شود. سپس میکروب ها از مواد آلی تغذیه می کنند و گله هایی را تشکیل می دهند که به راحتی ته نشین می شوند.
هنگامی که در یک مخزن ته نشینی جداگانه مستقر شدند، باکتری های تشکیل دهنده گله های “لجن فعال” به طور مداوم به حوضه هوادهی بازگردانده می شوند و نرخ تجزیه را افزایش می دهند. هوادهی همچنین می تواند آمونیاک و سولفید هیدروژن را کاهش دهد و برای کنترل باکتری ها ایده آل است. هدف اصلی هوادهی در تصفیه فاضلاب صنعتی حذف دی اکسید کربن است.
انواع هوادهی
تجهیزات مختلفی وجود دارد که می توانند برای هوادهی فاضلاب استفاده شوند، از جمله پخش کننده های حباب ریز، پخش کننده های حباب درشت و سیستم های هوادهی سطحی.
در تصفیه اولیه و ثانویه فاضلاب، استفاده از هوادهی به عنوان روشی برای حذف مواد آلی رایج است. هوادهی حباب غوطهور، بهویژه، با پخش حبابهای کوچک هوا برای مخلوط شدن با فاضلاب و تسهیل کار باکتریهای هوازی در تجزیه بار آلی، به طور موثر عمل میکند. به طور کلی هوادهی حباب غوطه ور سیستم پیشرفته تری نسبت به هوادهی سطحی ارائه می دهد و بسیاری از تاسیسات تصفیه فاضلاب به این سمت حرکت کرده اند.
با این حال، دو نوع مختلف دیفیوزر (پخش کننده) حباب هوادهی وجود دارد: دیفیوزر حباب ریز و دیفیوزر حباب درشت. انتخاب مناسب ترین مورد به عوامل مختلفی مانند عمق مخزن، اندازه و میزان ذرات جامد معلق، میزان سرمایه، مقدار انرژی قابل دسترس بستگی دارد.
تفاوت حباب هوادی درشت و ریز چیست؟
اگرچه پخش کننده های حباب ریز و پخش کننده های حباب درشت هر دو از طریق بلوئر کار می کنند، اما مهم است که برخی از ویژگی های متمایز طراحی و عملکرد آنها را شناسایی کنیم تا مشخص شود کدام مناسب است.
دیفیوزرهای هوادهی حباب ریز، حباب با قطر کمتری را برای فرآیند هوادهی تولید می کنند. این حباب ها معمولاً 1 تا 3 میلی متر قطر دارند. این هوادهی حباب ریز معمولاً 2٪ یا بیشتر راندمان انتقال اکسیژن استاندارد را در طول هوادهی فراهم می کند. دیفیوزرهای حباب ریز خود در طیف وسیعی از قطرها وجود دارند.
در مقابل، دیفیوزرهای هوادهی حباب درشت هوا، قطر بزرگتری از حباب تولید میکنند تا فاضلاب را به طور موثر جابجا کرده، خرد کرده و مخلوط کنند. دیفیوزرهای هوادهی حباب درشت می تواندد حباب هایی به بزرگی 50 میلیمتر تولید کنند.
هوادهی فاضلاب
دیفیوزر چیست؟
انواع دیفیوزر هوادهی (Diffuser)
- دیفیوزر دیسکی
- دیفیوزر لوله ای
دیفیوزر دیسکی
دیفیوزرهای دیسکی شامل یک غشای لاستیکی است که روی یک صفحه نصب شده است. یک پوشش PTFE منحصر به فرد بر روی غشای لاستیکی ارائه می دهد که در مبارزه با پوشش باکتریایی و رسوب بسیار موثر است. همانطور که هوای فشرده در غشا جریان می یابد، لاستیک منبسط می شود. این انبساط سوراخ های کوچک را باز می کند و هزاران حباب را در آب آزاد می کند. دیفیوزرهای دیسکی در عملکرد خود بسیار مؤثر هستند، اما نصب آنها می تواند پیچیده تر از سایر انواع دیفیوزرها باشد.
دیفیوزرهای دیسکی بیشتر در سیستم های تصفیه فاضلاب استفاده می شود و کارآمدتر است.
دیفیوزر هوادهی دیسکی
دیفیوزر لوله ای
دیفیوزرهای لوله از یک استوانه پلاستیکی یا سرامیکی بلند و باریک تشکیل شده است که توسط یک غشای لاستیکی EPDM احاطه شده است. باز هم، لاستیک با جریان یافتن هوای فشرده از میان آن منبسط میشود تا سوراخهای کوچک باز شود و حبابهایی با قطر کوچک در فاضلاب آزاد شوند.
دیفیوزر هوادهی لوله ای
مزایا دیفیوزرهای حباب ریز
در ادامه، بحثی در مورد برخی از نقاط قوط دیفیوزرهای حباب ریز هم از نوع دیفیوزر دیسکی و دیفیوزر لوله ای بیان شده است.
1- هوادهی کارآمد
پخشکننده های حباب ریز برای هوادهی کارآمدتر، اکسیژن بیشتری را در سطح فاضلاب پراکنده می کنند و معمولاً حداقل دو برابر بیشتر از پخش کننده های حباب درشت مشابه، اکسیژن تولید می کنند. به خصوص در طول تصفیه ثانویه، زمانی که فاضلاب باید برای برآورده کردن استاندارد برای حذف 85 درصد مواد آلی تصفیه شود.
2- انتقال کارآمد اکسیژن
راندمان انتقال استاندارد اکسیژن به این موضوع اشاره دارد که چگونه اکسیژن پراکنده شده با آب ترکیب می شود تا فرآیند هوادهی انجام شود. تعداد زیادی از حبابهای کوچک، مانند حبابهایی که با پخشکنندههای حباب ریز تولید میشوند، میتوانند اکسیژن بیشتری را نسبت به تعداد کمتری حبابهای بزرگتر به سطح آب منتقل کنند.
3- بهره وری انرژی
در یک تاسیسات معمولی تصفیه فاضلاب، 50 درصد برق مورد نیاز از سیستم هوادهی تامین می شود. یک دیفیوزر کم مصرف منجر به کاهش نیاز برق و صرفه جویی قابل توجهی برای هر تصفیه خانه می شود. پخش کننده های حباب ریز معمولاً از نظر انرژی مصرفی هزینه کمتری نسبت به سایر انواع هوادهی مانند هوادهی حباب درشت دارند. این به این دلیل است که مقدار کمتری از هوای فشرده مورد نیاز برای پخش کننده حباب ریز، نیاز کمتری به دمنده هایی که سیستم هوادهی را تامین می کنند، می کند.
مزایا دیفیوزرهای حباب درشت
در زیر برخی از نقاط قوط دیفیوزرهای حباب درشت هم از نوع دیفیوزر دیسکی و دیفیوزر لوله ای بیان شده است.
1- رسوب کمتر
سوراخ های بزرگ تر پخش کننده های حباب های درشت به این معنی است که پخش کننده ها نسبت به پخش کننده های حباب ریز کمتر مستعد رسوب هستند. باکتری ها و بیوسولیدها کمتر در سوراخ ها به دام افتاده و پوشیده می شوند. این کار باعث می شود دیفیوزرها به طور موثر کار کنند و فشار برگشتی را کاهش می دهد که در غیر این صورت باعث ساییدگی و پارگی دمنده ها می شود.
2- اختلاط قوی
حباب های بزرگ تری که توسط دیفیوزر های حباب درشت تولید می شوند، حجم بیشتری دارند، فاضلاب بیشتری را جابجا می کنند و در نتیجه قدرت بیشتری برای اختلاط تولید می کنند. بیوسولیدها در حالت تعلیق نگهداری می شوند و احتمال تشکیل لجن ناخواسته کمتر است. اختلاط موثر دیفیوزرهای حباب درشت به لطف ترکیب قدرتمندی از اکسیژن، باکتری و مواد زائد، تجزیه بار آلی را تسهیل می کند.
نمونه اجرای دیفیوزر دیسکی |
 نمونه اجرای دیفیوزر لوله ای |
شرکت کیمیا زیست در زمینه طراحی و اجرای انواع سیستم های هوادهی با توجه به نیاز پروژه و کارفرمای محترم فعالیت می نماید.
