Les souffleurs d'air sont déjà devenus un équipement nécessaire dans le traitement des eaux usées de diverses industries dans le progrès rapide de la société et le développement rapide de l'industrie moderne.
Premièrement : Apport d'oxygène par aération des souffleurs d'air dans le traitement des eaux usées
Dans la méthode des boues activées pour le traitement des eaux usées, les micro-organismes aérobies doivent absorber la matière organique dans l'eau, et l'oxyder et la décomposer pour former du dioxyde de carbone et de l'eau, en même temps ils prolifèrent, ce qui nécessite suffisamment d'oxygène dissous pour fournir aux micro-organismes dans les boues activées, et l'aération est le maillon clé.
Apport d'oxygène: Le souffleur d'air fournit de l'oxygène pour la croissance et le métabolisme des micro-organismes en transportant l'air vers le réservoir d'aération. Le souffleur d'air fournit continuellement de l'air, transférant l'oxygène de l'air à l'eau par contact air-eau pour répondre aux besoins en oxygène de la croissance et des processus métaboliques des micro-organismes. Son rôle principal est d'introduire de l'air dans les eaux usées afin de fournir suffisamment d'oxygène pour alimenter les micro-organismes et promouvoir la dégradation de la matière organique.
Biodegradation améliorée: Un apport adéquat en oxygène fourni par un souffleur d'air peut favoriser la décomposition de la matière organique dans les eaux usées, et le but de l'aération est de fournir suffisamment d'oxygène dissous aux eaux usées pour maintenir le métabolisme des micro-organismes afin qu'ils puissent décomposer efficacement la matière organique dans les eaux usées. Aide à éliminer les contaminants des eaux usées et à améliorer la qualité de l'eau.
Améliorer l'efficacité du traitement des eaux usées: Un environnement suffisamment oxygéné aide à réduire la demande chimique et biologique en oxygène dans les eaux usées et à améliorer l'efficacité du traitement. Selon la quantité de traitement des eaux usées, la qualité de l'eau (en particulier la teneur en matières organiques, telle que la demande chimique en oxygène DCO, la demande biologique en oxygène DBO) à différents stades et la demande réelle en oxygène pour déterminer l'aération requise. Le souffleur d'air peut ajuster de manière flexible l'apport d'air pour s'assurer que l'apport d'oxygène répond à la demande et évite une suralimentation, améliorant ainsi l'efficacité et la qualité du traitement des eaux usées.
Par exemple, pour une station de traitement des eaux usées urbaines d'une capacité de 10 000 mètres cubes/jour, si le BOD d'entrée est de 200 mg/L, et que le BOD de sortie doit être contrôlé en dessous de 20 mg/L, le taux d'aération requis par mètre cube d'eaux usées peut être calculé selon des données empiriques telles que le coefficient aérobie des micro-organismes.
Deuxièmement : Air Agitation et traitement de dissolution des eaux usées par souffleur
Le souffleur d'air est également utilisé pour agiter les eaux usées. Son objectif principal est de s'assurer que les substances dans les eaux usées sont uniformément mélangées, d'éviter la précipitation et la déposition, et d'améliorer l'effet de traitement. L'agitation peut faire en sorte que les micro-organismes, les nutriments et l'oxygène dissous dans les eaux usées soient pleinement mélangés pour améliorer l'efficacité du traitement.
Souffleur d'air avec effet d'agitation
Améliorer l'efficacité du mélange: les substances dans les eaux usées sont entièrement agitées par les bulles d'air pour s'assurer que les polluants dans les eaux usées sont uniformément mélangés avec l'agent de traitement, améliorant ainsi l'effet de traitement.
Prévention de la déposition: L'agitation empêche la précipitation des substances solides dans les eaux usées, maintenant l'état suspendu et contribuant à l'efficacité de l'étape de traitement suivante.
Favoriser la réaction chimique: Dans certains processus de traitement des eaux usées, l'agitation peut favoriser la réaction chimique et améliorer l'efficacité de la réaction de l'agent de traitement.
Par exemple, dans le processus de fossé d'oxydation, certaines conditions hydrauliques sont nécessaires pour assurer la suspension et le mélange des boues activées, ce qui nécessite que le souffleur fournisse un débit d'air approprié pour y parvenir. Les boues activées sont suspendues dans le réservoir d'aération, en contact complet avec les eaux usées, pour améliorer les conditions de transfert de masse des polluants dans le système de traitement de l'eau, de sorte que la matière organique, les micro-organismes et l'oxygène dans les eaux usées puissent pleinement se contacter et réagir, et améliorer l'effet de traitement. Fournir de bonnes conditions pour la diffusion et le transfert de l'oxygène dans la phase liquide, favoriser la dissolution de l'oxygène dans l'eau plus rapidement et plus uniformément, et améliorer encore l'efficacité de l'aération.
Troisièmement : Considérations de conception du système de souffleur d'air
La conception réussie d'un système de souffleur d'air dans le traitement des eaux usées dépend de plusieurs considérations :
Débit, pression, conditions du site (pression ambiante, température ambiante de fonctionnement, espace disponible, intérieur ou extérieur, climat, etc.), rapport de gamme (le changement entre le débit en temps réel et le débit maximum), exigences de redondance (nature critique du processus de traitement des eaux usées), coût économique (investissement initial en capital et coûts d'exploitation à long terme).
Débit et pression
Méthode de calcul théorique: Selon la quantité de traitement des eaux usées, les indicateurs de qualité de l'eau d'entrée et de sortie (tels que DBO, azote ammoniacal, etc.) et le processus de traitement adopté, la demande en oxygène théorique est calculée selon la formule de réaction chimique et la demande en oxygène du métabolisme microbien. En prenant la méthode des boues activées comme exemple, la formule empirique de Lawrence-McCarty est généralement utilisée pour calculer la demande en oxygène des micro-organismes.
Par exemple, pour éliminer 1 kg de DBO, environ 1-1,4 kg d'oxygène est requis. Ensuite, convertissez la demande en oxygène en demande d'air, en tenant compte de la teneur en oxygène dans l'air (environ 21%), vous pouvez calculer le volume d'air théorique.
Le débit est une fonction de la demande en oxygène des micro-organismes aérobies utilisés dans le processus de traitement. Le traitement des eaux usées implique en fait deux processus distincts, qui nécessitent tous deux de l'oxygène : le métabolisme des matières bio-organiques,
Les exemples incluent les organismes dans les stations de traitement des eaux usées municipales, les déchets, les particules alimentaires dans le traitement des aliments et des boissons, le bois dans les papeteries ou les déchets de fibres dans les usines textiles + microbes aérobies +O2=CO2+NH3+ autre mauvaise énergie.
Notamment, prélever des échantillons d'eaux usées et calculer la demande biologique en oxygène et les niveaux d'ammoniac aide les techniciens à déterminer la demande en air du système, qui est un débit massique qui varie avec la température ambiante car l'air plus chaud contient moins d'oxygène.
La soufflante d'air fournit principalement un débit plutôt qu'une pression. Sa pression nominale indique la pression de retour maximale qui peut être surmontée. La relation entre le débit généré par la soufflante et la pression doit être ajustée en fonction des besoins spécifiques. Les soufflantes à vis utilisent la technologie de compresseur à vis pour étendre la plage de pression jusqu'à 22 psi pour des exigences de pression modérées.
Correction réelle
Dans les applications pratiques, en raison de l'efficacité de transfert d'oxygène de l'équipement d'aération, des changements de température et de pression des eaux usées et d'autres facteurs, le volume d'air théorique doit être corrigé. Par exemple, l'efficacité de transfert d'oxygène de l'équipement d'aération est généralement comprise entre 5 % et 30 %, et selon les paramètres de performance de l'équipement d'aération sélectionné, comme l'efficacité de transfert d'oxygène de la tête d'aération microporeuse est de 20 %, il est nécessaire de multiplier le volume d'air théorique par un certain coefficient (tel que 1/0,2 = 5) pour obtenir le volume d'air réel requis.
Calcul de la pression d'air
Le rapport de gamme fait référence à la plage de variation entre le débit en temps réel et le débit maximal. Lors de la conception du système de soufflante, il est nécessaire de considérer la plage de variation du débit pendant le processus de traitement des eaux usées pour garantir que le système peut fonctionner normalement dans différentes conditions de travail.
Calcul de la pression statique
La pression statique fait référence à la pression d'un gaz au repos. Dans le traitement des eaux usées, la pression statique considère principalement la résistance du système d'aération, y compris la résistance des tuyaux et la résistance de la tête d'aération. La résistance des tuyaux peut être calculée par la formule de Darcy-Weisbach, qui est liée à la longueur du tuyau, au diamètre du tuyau, à la rugosité et au débit de gaz. La résistance de la tête d'aération est obtenue selon le manuel du produit de la tête d'aération. Par exemple, pour un tuyau d'aération d'une longueur de 100 mètres, d'un diamètre de tuyau de 100 mm et d'un débit de gaz de 10 mètres/s, l'exigence de pression statique est obtenue en calculant la somme de la résistance du tuyau et de la résistance de la tête d'aération.
Calcul de la pression dynamique
La pression dynamique est liée au débit du gaz, selon l'équation de Bernoulli, la formule de calcul de la pression dynamique est, où est la densité du gaz, est le débit de gaz. Dans le système d'aération de traitement des eaux usées, il est nécessaire de considérer la pression dynamique lorsque le gaz entre dans la tête d'aération pour garantir que le gaz peut entrer normalement dans les eaux usées par la tête d'aération.
Calcul de la pression totale
La pression totale est la somme de la pression statique et de la pression dynamique. Lors de la sélection, la pression d'air nominale de la soufflante doit être supérieure ou égale à la pression totale pour garantir que les besoins en pression du système d'aération peuvent être satisfaits.
Quatrième : Conditions du site
Les conditions du site incluent la pression ambiante, la température ambiante de fonctionnement, les contaminants du site (poussière, méthane, sulfure d'hydrogène ou autres gaz nocifs), l'espace disponible, intérieur ou extérieur, et le climat. Ces facteurs affecteront la sélection et l'installation du système de soufflante, et doivent être raisonnablement considérés et conçus en fonction de la situation réelle.
Cinquième : Exigences de redondance
Les exigences de redondance se réfèrent aux propriétés clés dans le processus de traitement des eaux usées, telles que la fiabilité de l'approvisionnement en oxygène et la stabilité du système. Lors de la conception du système de soufflante, il est nécessaire de considérer si un équipement de secours est nécessaire pour faire face aux urgences et garantir la stabilité et la fiabilité du système. Les niveaux d'aération dans le traitement des eaux usées sont généralement cinq à sept fois plus élevés que les niveaux d'aération naturels. Si un système n'a soudainement pas cette teneur élevée en oxygène, les microbes aérobies commenceront rapidement à mourir. Les systèmes de traitement des eaux usées peuvent prendre des jours ou des semaines pour atteindre l'équilibre, de sorte que les opérateurs de systèmes ne peuvent pas prendre ce risque. En conséquence, les systèmes de traitement des eaux usées ont souvent plusieurs soufflantes pour fournir un degré de redondance afin que le traitement puisse continuer en cas de besoin de maintenance ou de réparation des soufflantes.
Sixième : Coût économique
Coûtest un facteur important à considérer lors de la conception d'un système de soufflante pour le traitement des eaux usées, y compris l'investissement initial en capital et les coûts d'exploitation à long terme. Les coûts du système, y compris les coûts d'acquisition de l'équipement, les coûts de consommation d'énergie et les coûts de maintenance, doivent être minimisés sous réserve de répondre aux exigences de traitement.
La consommation d'électricité est au cœur de la consommation d'énergie dans le traitement des eaux usées pour résoudre le problème, mais l'utilisation de soufflantes à vis peut réduire efficacement la consommation d'énergie. Les soufflantes à vis sans huile Kelupp utilisent des moteurs synchrones à aimant permanent à fréquence variable efficaces avec une efficacité maximale allant jusqu'à IE5. L'Allemagne a conçu le nouveau moteur principal à vis efficace, un design de profil avancé, une faible vitesse, une haute efficacité. Le contrôle intelligent peut ajuster le contrôle en fonction de la valeur de l'oxygène dissous DO ou du signal de valeur de pression pour obtenir une aération précise et plus d'économie d'énergie. Facile à installer, démarrage et arrêt à une touche, plug & play. Utilisation de roulements SKF de grand diamètre, durée de vie jusqu'à 100 000 heures, pour le traitement des boues des stations d'épuration, le traitement des eaux usées, l'aération par soufflage, le recul air-eau et d'autres processus pour économiser de l'énergie et de l'électricité.
