مبدأ العمل والعوامل المؤثرة الرئيسية لجهاز تهوية القرص

جهاز التهوية القرصي هو أحد معدات التهوية الشائعة الاستخدام في عملية معالجة مياه الصرف الصحي. مبدأ عمله هو تفتيت الهواء إلى فقاعات دقيقة من خلال الأقراص الدوارة، وزيادة منطقة الاتصال بالغاز والسائل، وبالتالي تحسين كفاءة نقل الأكسجين.

العوامل الرئيسية التي تؤثر على كفاءة الأكسجين المذاب في جهاز التهوية القرصي هي:

هيكل القرص : يشمل عدد الأقراص وقطرها وحجم المسام وتوزيعها. ستؤثر التصاميم الهيكلية المختلفة على توليد الفقاعات وحجمها وتوزيعها، مما يؤثر على كفاءة الأكسجين المذاب.

عدد الأقراص : كلما زاد عدد الأقراص كلما زادت مساحة التهوية، وزادت مساحة التلامس مع السائل، وارتفعت كفاءة الأكسجين المذاب نظريًا. ومع ذلك، فإن وجود عدد كبير جدًا من الأقراص سيؤدي إلى زيادة مقاومة الجهاز وزيادة استهلاك الطاقة.

قطر القرص : قطر القرص يؤثر على توليد وحجم الفقاعات. تنتج الأقراص ذات الأقطار الأكبر فقاعات أكبر، وترتفع بشكل أسرع، وتبقى في الماء لفترة أقصر، وتكون كفاءة الأكسجين المذاب منخفضة نسبيًا.

حجم الفتحة وتوزيعها : حجم المسام وتوزيعها يحدد حجم وعدد الفقاعات. إذا كان حجم المسام كبيرًا جدًا، فستكون الفقاعات الناتجة كبيرة جدًا، وهو أمر لا يفضي إلى إذابة الأكسجين؛ إذا كان حجم المسام صغيرًا جدًا، فمن السهل أن تسد. يجب أن يكون توزيع الثقوب موحدًا لضمان التوزيع الموحد للفقاعات.

مادة القرص : تؤثر مادة القرص على مقاومة التآكل ومقاومة التآكل وتوليد الفقاعات لجهاز التهوية. بشكل عام، يتم استخدام مواد مقاومة للتآكل ومقاومة للاهتراء مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والبلاستيك الهندسي.

سرعة : سرعة منخفضة جدًا: عندما تكون السرعة منخفضة جدًا، يكون معدل توليد الفقاعات بطيئًا، ويكون وقت الاتصال بالسائل الغازي قصيرًا، وتكون كفاءة الأكسجين المذاب منخفضة.

سرعة عالية جدًا: عندما تكون السرعة عالية جدًا، على الرغم من أن معدل توليد الفقاعات سريع، تكون الفقاعات صغيرة جدًا، وسرعة الارتفاع سريعة، ووقت الإقامة في الماء قصير، ومن السهل توليد الكثير من الرغوة، مما يؤثر على نقل الأكسجين ويزيد من استهلاك الطاقة.

طرق تحسين بنية القرص وسرعته

حدد هيكل القرص المناسب وفقًا لجودة المياه والحمل : بالنسبة لمياه الصرف الصحي العضوية عالية التركيز، يمكن استخدام الأقراص ذات المسام الأصغر والأعداد الأكبر لزيادة مساحة الاتصال بالغاز والسائل.
تحديد السرعة المثلى من خلال التجارب أو حسابات المحاكاة : إن اختلاف نوعية المياه والأحمال يتطلب سرعات مختلفة. من خلال التجارب أو حسابات المحاكاة، يمكنك تحديد السرعة المثالية لتحقيق الهدف المتمثل في ضمان كمية كافية من الأكسجين المذاب وتقليل استهلاك الطاقة.
استخدم تنظيم سرعة التردد المتغير : باستخدام منظم سرعة التردد المتغير، يمكن تعديل السرعة حسب الحاجة لتحسين كفاءة استخدام الطاقة.
تحسين تدفق الهواء : من خلال ضبط تدفق الهواء يمكن التحكم في حجم وعدد الفقاعات لتحسين كفاءة الأكسجين المذاب.

الجمع بين التقنيات الأخرى:

تتحد مع أجهزة التهوية الصغيرة التي يسهل اختراقها: يمكن أن يؤدي الجمع بين المهويات القرصية والمهويات الصغيرة المسامية إلى تحسين تأثيرات التهوية وتقليل استهلاك الطاقة.
تتحد مع ناقلات الأغشية الحيوية: يمكن أن يؤدي الجمع بين أجهزة التهوية وحاملات الأغشية الحيوية إلى زيادة كمية الارتباط الميكروبي وتعزيز قابلية التحلل البيولوجي.
في بعض أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي، يتم استخدام المهويات القرصية و الناشرون القرص يمكن استخدامها معًا لتلبية احتياجات العلاج بشكل أفضل. على سبيل المثال، يمكن استخدام مهوية قرصية لإدخال الأكسجين في مياه الصرف الصحي أولاً، ومن ثم يمكن استخدام ناشر قرصي لتعزيز انتشار وإذابة الأكسجين في مياه الصرف الصحي.