حباب خوب در مقابل هوادهی درشت حباب در تصفیه فاضلاب شهری

هوادهی بیشترین فرایند انرژی در تصفیه فاضلاب شهری است ، که اغلب برای آن حساب می شود 45-60 ٪ از کل مصرف انرژی گیاه .

مقایسه فنی بین حباب ریز وت حباب درشت سیستم های هوادهی تفاوتهای معنی داری در کارآیی و هزینه های عملیاتی آنها نشان می دهد ، که در درجه اول توسط فیزیک اساسی انتقال گاز انجام می شود.

راندمان انتقال اکسیژن (OTE)

راندمان انتقال اکسیژن (OTE) اندازه گیری این است که چگونه یک سیستم هوادهی اکسیژن را از هوا به فاضلاب منتقل می کند. اصل اصلی این است که یک سطح حباب بزرگتر و زمان تماس طولانی تر با مایع منجر به انتقال اکسیژن بالاتر می شود.

*دیفیوزرهای حباب ریز: این دیفیوزرها حباب های کوچکی تولید می کنند ، به طور معمول 1-3 میلی متر قطر. حجم معینی از هوا ، هنگامی که به حباب های کوچک بی شماری شکسته می شود ، دارای سطح تجمعی قابل توجهی بزرگتر از همان حجم در چند حباب بزرگ است. علاوه بر این ، حباب های کوچکتر به آرامی افزایش می یابد و زمان تماس آنها را با آب افزایش می دهد. در نتیجه ، سیستم های حباب ریز دارای OTE بالایی هستند ، اغلب از 20 ٪ تا بیش از 40 ٪ .

*دیفیوزرهای حباب درشت: این حباب های بزرگتر ، به طور معمول بیش از 6 میلی متر قطر. حباب های بزرگتر به سرعت به سطح بالا می روند و در نتیجه زمان تماس بسیار کوتاه تر و سطح کل سطح پایین تر برای انتقال اکسیژن ایجاد می شود. در نتیجه ، OTE آنها به طور قابل توجهی پایین است ، به طور معمول کمتر از 10 ٪ .

راندمان هوادهی استاندارد (SAE)

راندمان هوادهی استاندارد (SAE) یک معیار جامع تر است که میزان اکسیژن منتقل شده در واحد انرژی مصرفی را تعیین می کند. این کارآیی کلی سیستم را با فاکتورسازی در OTE و قدرت مورد نیاز برای کار با دمنده ها اندازه گیری می کند. این اغلب در پوند یا کیلوگرم اکسیژن در هر ساعت اسب بخار (LB O2 /HP-HR) بیان می شود.

*سیستم های حباب خوب: با توجه به OTE برتر ، سیستم های حباب ریز برای دستیابی به همان سطح اکسیژن محلول (DO) به هوای بسیار کمتری از دمنده ها نیاز دارند. این به طور مستقیم به مصرف انرژی پایین ترجمه می شود. مقادیر SAE آنها به طور معمول از 4.0 تا 7.0 پوند O2/HP-HR یا بالاتر

*سیستم های حباب درشت: به دلیل کمترین حالت ، سیستم های حباب درشت به حجم بیشتری از هوا و دمنده های قدرتمندتر برای پاسخگویی به تقاضای اکسیژن نیاز دارند. بنابراین SAE آنها بسیار پایین است ، به طور معمول از 1.5 تا 3.0 پوند O2/HP-HR .

نکات:

طراحی و تغییرپذیری سیستم: مقادیر بیان شده OTE و SAE فقط دامنه های کلی هستند. عملکرد واقعی به شدت به پارامترهای طراحی خاص مانند عمق حوضه ، دمای آب ، تنظیم اکسیژن محلول و نوع غشای دیفیوزر مورد استفاده بستگی دارد. عملکرد یک سیستم حباب درشت به خوبی طراحی شده می تواند گاهی اوقات با یک سیستم حباب ریز و با طراحی ضعیف همپوشانی داشته باشد.

در برخی از برنامه ها ، ممکن است از ترکیبی از هر دو سیستم استفاده شود - حباب های مناسب برای انتقال اکسیژن کارآمد و حباب های درشت (یا میکسرهای مکانیکی) برای مخلوط کردن مؤثر.

صرفه جویی در هزینه عملیاتی بلند مدت

در حالی که سیستم های حباب ریز ممکن است هزینه سرمایه اولیه بالاتری داشته باشند ، پس انداز قابل توجهی در مصرف انرژی منجر به یک هزینه کل مالکیت بسیار پایین تر در طول زندگی سیستم. صرفه جویی در مصرف برق می تواند قابل توجه باشد ، و اغلب باعث کاهش هزینه های انرژی هوادهی کارخانه می شود 30-50 ٪ یا بیشتر

هزینه اولیه سریعتر برای سیستم حباب خوب ، اما با گذشت زمان ، هزینه های عملیاتی سیستم حباب درشت بسیار بیشتر می شود ، با این که خط کل هزینه برای سیستم حباب ریز از بین می رود و در نهایت به طور قابل توجهی پایین می آید. $ $