فقاعة جيدة مقابل تهوية الفقاعة الخشنة في معالجة مياه الصرف الصحي البلدية

التهوية هي العملية الأكثر كثافة في الطاقة في معالجة مياه الصرف الصحي البلدية ، وغالبًا ما تمثل 45-60 ٪ من إجمالي استهلاك الطاقة للمصنع .

مقارنة فنية بين فقاعة جيدة و فقاعة خشن تكشف أنظمة التهوية عن اختلافات كبيرة في كفاءتها وتكاليفها التشغيلية ، مدفوعة في المقام الأول بالفيزياء الأساسية لنقل الغاز.

كفاءة نقل الأكسجين (OTE)

كفاءة نقل الأكسجين (OTE) هو مقياس لمدى فعالية نظام التهوية ينقل الأكسجين من الهواء إلى مياه الصرف. المبدأ الأساسي هو أن مساحة سطح الفقاعة الأكبر ووقت اتصال أطول مع السائل تؤدي إلى ارتفاع نقل الأكسجين.

*نماذج الفقاعة الجميلة: تنتج هؤلاء الناشرون فقاعات صغيرة ، عادة ما يكون قطرها 1-3 مم. يحتوي حجم معين من الهواء ، عند تقسيمه إلى العديد من الفقاعات الصغيرة ، على مساحة سطح تراكمية أكبر بكثير من نفس الحجم في بعض الفقاعات الكبيرة. بالإضافة إلى ذلك ، ترتفع الفقاعات الأصغر ببطء أكثر ، مما يزيد من وقت التلامس مع الماء. ونتيجة لذلك ، فإن أنظمة الفقاعة الدقيقة لها OTE عالية ، وغالبًا ما تتراوح بينها 20 ٪ لأكثر من 40 ٪ .

*نشرات الفقاعة الخشنة: هذه تنتج فقاعات أكبر ، وعادة ما يكون قطرها أكثر من 6 مم. ترتفع الفقاعات الكبيرة بسرعة إلى السطح ، مما يؤدي إلى وقت اتصال أقصر بكثير ومساحة سطح إجمالية أقل لنقل الأكسجين. وبالتالي ، فإن OTE أقل بكثير ، عادة أقل من 10 ٪ .

كفاءة التهوية القياسية (SAE)

كفاءة التهوية القياسية (SAE) هو مقياس أكثر شمولاً يحدد كمية الأكسجين المنقولة لكل وحدة من الطاقة المستهلكة. إنه يقيس الكفاءة الكلية للنظام من خلال العوملة في كل من OTE والطاقة المطلوبة لتشغيل المنفذات. غالبًا ما يتم التعبير عنه بالجنيه أو كيلوغرامات من الأكسجين لكل ساعة حصان (LB O2 /HP-HR).

*أنظمة الفقاعة الجميلة: نظرًا لوجود OTE المتفوق ، تتطلب أنظمة الفقاعة الدقيقة هواء أقل من ذلك بكثير من المنفخ لتحقيق نفس مستوى الأكسجين المذاب (DO). هذا يترجم مباشرة إلى انخفاض استهلاك الطاقة. تتراوح قيم SAE عادة من 4.0 إلى 7.0 رطل O2/HP-HR أو أعلى

*أنظمة الفقاعة الخشنة: بسبب انخفاض OTE ، تحتاج أنظمة الفقاعة الخشنة إلى حجم أكبر من الهواء والمنفذات الأكثر قوة لتلبية الطلب على الأكسجين. وبالتالي فإن SAE أقل بكثير ، وتتراوح عادة من من 1.5 إلى 3.0 رطل O2/HP-HR .

نصائح:

تصميم النظام والتغير: قيم OTE و SAE المعلنة هي فقط نطاقات عامة. يعتمد الأداء الفعلي اعتمادًا كبيرًا على معلمات تصميم محددة ، مثل عمق الحوض ، ودرجة حرارة الماء ، ومجموعة الأوكسجين المذاب ، ونوع الغشاء الناشر المستخدم. يمكن أن يتداخل أداء نظام الفقاعة الخشن المصمم جيدًا في بعض الأحيان مع نظام الفقاعة الرفيع المصمم بشكل سيئ.

في بعض التطبيقات ، يمكن استخدام مزيج من كلا النظامين - غاية الفقاعات لنقل الأكسجين الفعال والفقاعات الخشنة (أو الخلاطات الميكانيكية) للخلط الفعال.

وفورات في التكاليف التشغيلية طويلة الأجل

في حين أن أنظمة الفقاعة الدقيقة قد يكون لها تكلفة رأس مال أولية أعلى ، فإن المدخرات الكبيرة في استهلاك الطاقة تؤدي إلى أ أقل بكثير من التكلفة الإجمالية للملكية على مدى حياة النظام. يمكن أن تكون وفورات الطاقة كبيرة ، وغالبًا ما تقلل من تكاليف الطاقة التهوية للمصنع عن طريق 30-50 ٪ أو أكثر.

التكلفة الأولية الأكثر حدة لنظام الفقاعة الدقيقة ، ولكن مع مرور الوقت ، فإن التكاليف التشغيلية لنظام الفقاعة الخشن سوف تتسلق أعلى بكثير ، مع خط التكلفة الإجمالية لنظام الفقاعة الدقيقة في النهاية وأصبحت في نهاية المطاف أقل بكثير. .