Le soffianti d'aria sono già diventate attrezzature necessarie nel trattamento delle acque reflue di varie industrie nel rapido progresso della società e nello sviluppo rapido dell'industria moderna.
Primo: Fornitura di ossigeno per aerazione delle soffianti d'aria nel trattamento delle acque reflue
Nel metodo dei fanghi attivi per il trattamento delle acque reflue, i microrganismi aerobici devono assorbire la materia organica nell'acqua, ossidare e decomporre per formare anidride carbonica e acqua. Allo stesso tempo, si proliferano, il che richiede sufficiente ossigeno disciolto per fornire microrganismi nei fanghi attivi, e l'aerazione è il collegamento chiave.
Fornitura di ossigeno: La soffiante d'aria fornisce ossigeno per la crescita e il metabolismo microbico trasportando aria al serbatoio di aerazione. La soffiante d'aria fornisce continuamente aria, trasferendo ossigeno dall'aria all'acqua attraverso il contatto aria-acqua per soddisfare le esigenze di ossigeno della crescita e dei processi metabolici microbici. Il suo ruolo principale è introdurre aria nelle acque reflue per fornire abbastanza ossigeno per alimentare i microrganismi e promuovere la degradazione della materia organica.
Biodegradazione migliorata: L'ossigeno adeguato fornito dalla soffiante d'aria può promuovere la decomposizione della materia organica nelle acque reflue, e lo scopo dell'aerazione è fornire abbastanza ossigeno disciolto alle acque reflue per mantenere il metabolismo dei microrganismi in modo che possano decomporre efficacemente la materia organica nelle acque reflue. Aiuta a rimuovere i contaminanti dalle acque reflue e migliorare la qualità dell'acqua.
Migliorare l'efficienza del trattamento delle acque reflue: Un ambiente ricco di ossigeno aiuta a ridurre la domanda chimica e biologica di ossigeno nelle acque reflue e migliora l'efficienza del trattamento. Secondo la quantità di trattamento delle acque reflue, la qualità dell'acqua (soprattutto il contenuto organico, come la domanda chimica di ossigeno COD, la domanda biochimica di ossigeno BOD) le diverse fasi e la domanda effettiva di ossigeno per determinare l'aerazione richiesta. La soffiante d'aria può regolare in modo flessibile l'apporto d'aria per garantire che l'apporto di ossigeno soddisfi la domanda ed eviti l'eccesso, migliorando così l'efficienza e la qualità del trattamento delle acque reflue.
Ad esempio, per un impianto di trattamento delle acque reflue urbane con una capacità di 10.000 metri cubi/giorno, se il BOD in ingresso è di 200mg/L e il BOD in uscita deve essere controllato sotto i 20mg/L, il tasso di aerazione richiesto per metro cubo di acque reflue può essere calcolato secondo dati empirici come il coefficiente aerobico dei microrganismi.
Secondo: Aria Agitazione e trattamento di dissoluzione delle acque reflue con soffiante
La soffiante d'aria viene utilizzata anche per agitare le acque reflue. Il suo scopo principale è garantire che le sostanze nelle acque reflue siano uniformemente miscelate, evitare la precipitazione e la deposizione, e migliorare l'effetto del trattamento. L'agitazione può far sì che i microrganismi, i nutrienti e l'ossigeno disciolto nelle acque reflue siano completamente miscelati per migliorare l'efficienza del trattamento.
Soffiante d'aria con effetto di agitazione
Migliorare l'efficienza di miscelazione: le sostanze nelle acque reflue sono completamente agitate attraverso le bolle d'aria per garantire che gli inquinanti nelle acque reflue siano uniformemente miscelati con l'agente di trattamento, migliorando così l'effetto del trattamento.
Prevenire la deposizione: L'agitazione previene la precipitazione delle sostanze solide nelle acque reflue, mantenendo lo stato sospeso e contribuendo all'efficienza della fase di trattamento successiva.
Promuovere la reazione chimica: In alcuni processi di trattamento delle acque reflue, l'agitazione può promuovere la reazione chimica e migliorare l'efficienza della reazione dell'agente di trattamento.
Ad esempio, nel processo del canale di ossidazione, sono necessarie determinate condizioni idrauliche per garantire la sospensione e la miscelazione dei fanghi attivi, il che richiede che la soffiante fornisca un flusso d'aria adeguato per raggiungere questo obiettivo. I fanghi attivi sono sospesi nel serbatoio di aerazione, in pieno contatto con le acque reflue, per migliorare le condizioni di trasferimento di massa degli inquinanti nel sistema di trattamento delle acque, in modo che la materia organica, i microrganismi e l'ossigeno nelle acque reflue possano contattare e reagire completamente, migliorando l'effetto del trattamento. Fornire buone condizioni per la diffusione e il trasferimento dell'ossigeno nella fase liquida, promuovere l'ossigeno a dissolversi nell'acqua più velocemente e in modo più uniforme, e migliorare ulteriormente l'efficienza dell'aerazione.
Terzo: Considerazioni sulla progettazione del sistema di soffianti d'aria
Il successo della progettazione di un sistema di soffianti d'aria nel trattamento delle acque reflue dipende da diverse considerazioni:
Portata, pressione, condizioni del sito (pressione ambientale, temperatura operativa ambientale, spazio disponibile, interno o esterno, clima, ecc.), rapporto di gamma (il cambiamento tra flusso in tempo reale e flusso massimo), requisiti di ridondanza (una natura critica del processo di trattamento delle acque reflue), costo economico (investimento di capitale iniziale e costi operativi a lungo termine).
Portata e pressione
Metodo di calcolo teorico: Secondo la quantità di trattamento delle acque reflue, gli indicatori di qualità dell'acqua in ingresso e in uscita (come BOD, azoto ammoniacale, ecc.) e il processo di trattamento adottato, la domanda teorica di ossigeno è calcolata secondo la formula di reazione chimica e la domanda di ossigeno del metabolismo microbico. Prendendo come esempio il metodo dei fanghi attivi, l'equazione empirica di Lawrence-McCarty è solitamente utilizzata per calcolare la domanda di ossigeno dei microrganismi.
Ad esempio, per rimuovere 1 kg di BOD, è richiesto approssimativamente 1-1,4 kg di ossigeno. Poi convertire la domanda di ossigeno nella domanda di aria, considerando il contenuto di ossigeno nell'aria (circa 21%), è possibile calcolare il volume d'aria teorico.
La portata è una funzione della domanda di ossigeno dei microrganismi aerobici utilizzati nel processo di trattamento. Il trattamento delle acque reflue coinvolge in realtà due processi separati, entrambi richiedono ossigeno: il metabolismo dei materiali bioorganici,
Esempi includono organismi negli impianti di trattamento delle acque reflue municipali, rifiuti, particelle di cibo nella lavorazione di alimenti e bevande, legno nelle cartiere o rifiuti di fibre nei mulini tessili + microrganismi aerobici +O2=CO2+NH3+ altra energia negativa.
In particolare, prelevare campioni di acque reflue e calcolare la domanda biologica di ossigeno e i livelli di ammoniaca aiuta i tecnici a determinare la domanda d'aria del sistema, che è una portata di massa che varia con la temperatura ambiente perché l'aria più calda ha meno ossigeno.
Il soffiatore d'aria fornisce principalmente flusso piuttosto che pressione. La sua pressione nominale indica la massima contropressione che può essere superata. La relazione tra il flusso generato dal soffiatore e la pressione deve essere regolata in base alle esigenze specifiche. Le soffianti a vite utilizzano la tecnologia del compressore a vite per estendere l'intervallo di pressione fino a 22 psi per requisiti di pressione moderata.
Correzione effettiva
Nelle applicazioni pratiche, a causa dell'efficienza di trasferimento dell'ossigeno delle apparecchiature di aerazione, delle variazioni di temperatura e pressione delle acque reflue e di altri fattori, il volume d'aria teorico deve essere corretto. Ad esempio, l'efficienza di trasferimento dell'ossigeno delle apparecchiature di aerazione è generalmente compresa tra il 5% e il 30%, e secondo i parametri di prestazione delle apparecchiature di aerazione selezionate, come l'efficienza di trasferimento dell'ossigeno della testa di aerazione microporosa è del 20%, è necessario moltiplicare il volume d'aria teorico per un certo coefficiente (come 1/0,2 = 5) per ottenere il volume d'aria effettivamente richiesto.
Calcolo della pressione dell'aria
Il rapporto di gamma si riferisce all'intervallo di variazione tra il flusso in tempo reale e il flusso massimo. Quando si progetta il sistema del soffiatore, è necessario considerare l'intervallo di variazione della portata durante il processo di trattamento delle acque reflue per garantire che il sistema possa funzionare normalmente in diverse condizioni di lavoro.
Calcolo della pressione statica
La pressione statica si riferisce alla pressione di un gas a riposo. Nel trattamento delle acque reflue, la pressione statica considera principalmente la resistenza del sistema di aerazione, inclusa la resistenza del tubo e la resistenza della testa di aerazione. La resistenza del tubo può essere calcolata con la formula di Darcy-Weisbach, che è correlata alla lunghezza del tubo, al diametro del tubo, alla rugosità e alla velocità del flusso di gas. La resistenza della testa dell'aeratore viene ottenuta secondo il manuale del prodotto della testa dell'aeratore. Ad esempio, per un tubo di aerazione con una lunghezza di 100 metri, un diametro del tubo di 100 mm e una velocità del flusso di gas di 10 metri/s, il requisito di pressione statica viene ottenuto calcolando la somma della resistenza del tubo e della resistenza della testa dell'aeratore.
Calcolo della pressione dinamica
La pressione dinamica è correlata alla velocità del flusso del gas, secondo l'equazione di Bernoulli, la formula di calcolo della pressione dinamica è, dove è la densità del gas, è la velocità del flusso di gas. Nel sistema di aerazione del trattamento delle acque reflue, è necessario considerare la pressione dinamica quando il gas entra nella testa dell'aeratore per garantire che il gas possa entrare nelle acque reflue attraverso la testa dell'aeratore normalmente.
Calcolo della pressione totale
La pressione totale è la somma della pressione statica e della pressione dinamica. Nella selezione, la pressione dell'aria nominale del soffiatore dovrebbe essere maggiore o uguale alla pressione totale per garantire che le esigenze di pressione del sistema di aerazione possano essere soddisfatte.
Quarto: Condizioni del sito
Le condizioni del sito includono la pressione ambientale, la temperatura ambientale operativa, i contaminanti del sito (polvere, metano, solfuro di idrogeno o altri gas nocivi), lo spazio disponibile, interno o esterno e il clima. Questi fattori influenzeranno la selezione e l'installazione del sistema di soffianti e devono essere ragionevolmente considerati e progettati in base alla situazione reale.
Quinto: Requisiti di ridondanza
I requisiti di ridondanza si riferiscono a proprietà chiave nel processo di trattamento delle acque reflue, come l'affidabilità dell'approvvigionamento di ossigeno e la stabilità del sistema. Quando si progetta il sistema del soffiatore, è necessario considerare se è necessario un equipaggiamento di riserva per affrontare le emergenze e garantire la stabilità e l'affidabilità del sistema. I livelli di aerazione nel trattamento delle acque reflue sono tipicamente da cinque a sette volte superiori ai livelli di aerazione naturali. Se un sistema improvvisamente non ha quel contenuto di ossigeno elevato, i microbi aerobici inizieranno rapidamente a morire. I sistemi di trattamento delle acque reflue possono richiedere giorni o settimane per raggiungere l'equilibrio, quindi gli operatori del sistema non possono correre quel rischio. Di conseguenza, i sistemi di trattamento delle acque reflue spesso hanno più soffianti per fornire un certo grado di ridondanza in modo che il trattamento possa continuare nel caso in cui le soffianti richiedano manutenzione o riparazione.
Sesto: Costo economico
Costoè un fattore importante da considerare quando si progetta un sistema di soffianti per il trattamento delle acque reflue, inclusi l'investimento iniziale di capitale e i costi operativi a lungo termine. I costi del sistema, inclusi i costi di approvvigionamento delle apparecchiature, i costi di consumo energetico e i costi di manutenzione, devono essere minimizzati a condizione di soddisfare i requisiti di elaborazione.
Il consumo di elettricità è il nucleo del consumo energetico nel trattamento delle acque reflue per risolvere il problema, ma l'uso di soffianti a vite può ridurre efficacemente il consumo energetico. Le soffianti a vite senza olio Kelupp utilizzano motori sincroni a magneti permanenti a frequenza variabile con un'efficienza massima fino a IE5. La Germania ha progettato il nuovo motore principale a vite efficiente, design del profilo avanzato, bassa velocità, alta efficienza. Il controllo intelligente può regolare il controllo in base al valore di ossigeno disciolto DO o al segnale del valore di pressione per ottenere un'aerazione accurata e un maggiore risparmio energetico. Facile da installare, avvio e arresto con un solo tasto, plug&play. Utilizzando cuscinetti SKF di grande diametro, durata fino a 100.000 ore, per il trattamento dei fanghi degli impianti di trattamento delle acque reflue, trattamento delle acque reflue, aerazione a soffio, rinculo aria-acqua e altri processi per risparmiare energia e potenza.
