دیفیوزر هوادهی فراز تصفیه

معرفی دیفیوزر هوادهی

به طور کلی می توان انواع مختلف و گوناگون دیفیوزر ها را از نظر حباب های تولید کننده هوا که تولید می کنند به سه نوع دیفیوزر حباب ریز (fine bubble) ، دیفیوزر هوادهی حباب متوسط (medium bubble) و حباب درشت(coarse bubble) تقسیم بندی کرد. دیفیوزر حباب ریز به دلیل کوچک بودن و همچنین بیشتر بودن حباب تولیدی دارای سطح تماس بیشتری با فاضلاب بوده و قابلیت انتقال اکسیژن بیشتری به مواد آلی فاضلاب را دارا می باشند. دیفیوزر هوادهی حباب درشت جریان یکنواختی را در فاضلاب ایجاد می کنند.

انواع دیفیوزر هوادهی 

دیفیوزر هوادهی صفحه ای : بازده انتقال هوا این نوع از دیفیوزر ها زیاد بوده که به صورت صفحه های مربعی شکل که روی پایه های ثابت در کف مخزن نصب می شوند.

دیفیوزر  گنبدی : بازده انتقال هوا این نوع از دیفیوزر ها زیاد بوده که نزدیک کف مخزن روی لوله های توزیع هوا نصب می شوند.

دیفیوزر دیسکی : دیسک های سرامیکی صلب یا غشا های متخلل انعطاف پذیری هستند که نزدیک به کف مخزن روی لوله های توزیع هوا نصب می شوند.

دیفیوزر  لوله ای : پخش کننده های لوله ای شکل که از جنس سرامیک صلب یا پلاستیک نرم یا قطعات لاستیک مصنوعی ساخته می شوند و روی لوله های توزیع هوا نصب می شوند.

در ساخت انواع دیفیوزر هوادهی از مواد مختلفی مانند سرامیک، پلاستیک صلب، پلاستیک انعطاف پذیر و غلاف های لاستیکی، پلاستیکی یا پارچه ای انعطاف پذیر استفاده می شود. مواد سرامیکی از ذرات ماده معدنی با شکل گلوله ای یا نامنظم که کنار هم قرار گرفته اند و شبکه ای از منافذ به هم پیوسته را برای عبور جریان هوای فشرده تامین می کنند تشکیل می شود.هوا در هنگام عبور از درون سوراخ های سطحی، بسته به اندازه سوراخ ، کشش سطحی ، آهنگ عبور هوا حباب های با اندازه معین تشکیل می دهد. پلاستیک هم مانند سرامیک حفره های مرتبطی دارد که هوای فشرده از درون آنها می گذرد، غلاف های نازک و انعطاف پذیری از جنس پلاستیک نرم یا لاستیک مصنوعی نیز ابداع شده است که می توان انها را همراه بادیسک و لوله به کار برد.

مزایا و معایب دیفیوزر هوادهی

در مورد مزایای دیفیوزر هوادهی باید گفت که از  لحاظ انتقال اکسیژن، نوع دیفیوزر حباب ریز به دلیل ایجاد مساحت بیشتری در واحد حجم هوا دارای راندمان بهتری هستند.با این وجود افت انرژی دراثر عبور هوا از روزنه های کوچک و فشار بیشتر هوا نهایتا مقدار انرژی بیشتری را ایجاد می کند.منظور جلوگیری از گرفتگی سوراخ های ریز دیفیوزر تولید کننده و پخش کننده هوا ، استفاده از فیلتر های مناسب ضروری است.دیفیوزر حباب درشت، هزینه حفظ و نگهداری و افت فشار کمتری داشته ولی بازده اکسیژن آنها ضعیف است.

دیفیوزر هوادهی حباب ریز

دیفیوزر هوادهی حباب ریز از غشاهای انعطاف پذیر ساخته شده است که دارای   هزاران سوراخ کوچک وریزو حبابهایی به قطر ۱ تا ۳ میلی متر تولید می کند. این دیفیوزرها در سه نوع اصلی عرضه می شوند

دیفیوزرهای لوله ای : این نوع دیفیوزرها سطح بیشتری دارند تا امکان انتشار حباب های بیشتر در هر دیفیوزر فراهم شود.از نظر فیزیکی  بلندتر و مقداری عریض تر از دیسک هستند و بیشترین هوا را از طریق کمترین میزان لوله از جنس پلی اتیلن یا پی وی سی تأمین می کنند، بنابراین از نظر سیستم های هوادهی قابل بازیابی و جهت تمیز کردن از  مخزن خارج می شوند و از کارکرد مناسبی برخوردار هستند.

دیفیوزر هوادهی دیسکی: از دیفیوزرهای همه منظوره و محبوب ترین سیستم های هوادهی ثابت هستند که در  کف مخزن تعبیه می شوند. نگهداری و ماندگاری آنها تا حدودی پایین است و آنها را به گزینه هایی متداول در این صنعت تبدیل می کند.

پانل های سوراخ شده با سوزن دیفیوزر هوادهی : بر خلاف غشاهای دیفیوزر لوله و دیسک، غشاهای این دیفیوزرها معمولاً انعطاف پذیر نیستند. آنها حاوی سوراخ های ثابت هستند که اندازه حباب آنها با جریان هوا متنوع ثابت می ماند. آنها همچنین با مخازن عمیق تر بسیار کارآمد تر می شوند و با فشار زیاد عمل می کنند.

دیفیوزر حباب ریز نمی توانند با جریان هوای  زیاد کار کنند و در صورت ورودی هوای بالا ، به جای حباب های ریز، حباب های درشت تولید می کنند. در اینحالت حباب های کوچک ،حجم بزرگی از آب را اکسیژن دهی نمی کنند و فقط این دیفیوزرها در مخلوط کردن موثر هستند تا ذرات معمولی  را در حالت معلق  درآورند..

تجمع حبابهای کوچک تولید شده توسط دیفیوزر هوادهی حباب ریز دارای سطح بزرگتر ، بهتر از تعداد حباب های بزرگتر تولید شده با سیستم های حباب درشت اکسیژن دهی می کند   بنابراین آنها برای انتقال اکسیژن و بازده مهم هستند. حباب های ریز نیز آهسته ترخارج  می شوند و منجر به زمان تماس بیشتر و انتقال اکسیژن بیشتر در محلول  می شوند. آنها به طور کلی می توانند با نیمی از جریان هوا دیفیوزر درشت حباب کار کنند.بنابراین تعداد سوراخهای بکار رفته در واحد سطح ثابت،  می تواند راندمان هوادهی دیفیوزر حباب ریز را افزایش دهد.

مزایای دیفیوزر هوادهی حباب درشت

• قدرت مخلوط کنندگی بیشتر در دیفیوزر هوادهی که بخاطر بزرگ تر بودن حباب های هوای تولید شده است و در نتیجه جابجایی پساب بیشتر که در ضمن سبب کاهش احتمال ته نشینی دوباره ی لجن می گردد

•  کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری بابت گرفتگی و تمیز کردن

• دوام و ماندگاری بسیار بیشتر

مزایای دیفیوزر هوادهی حباب ریز

• (راندمان انتقال اکسیژن استاندارد)  درآب SOTE که نشان میدهد که با چه راندمانی اکسیژن منتشر شده با آب مخلوط میشود تا فرایند هوادهی به کمک دیفیوزر هوادهی اتفاق بیفتد.در این نوع دیفیوزرها، اکسیژن منتشر شده بهتر با آب ترکیب می شوند چون حبابهای ریز با سرعت کمتری نسبت به حبابهای درشت بالا میروند و زمان بیشتری برای تماس با آب وجود دارد، و تعداد بیشتری حباب نیز تولید می گردند که در کنار نسبت سطح به حجم بیشتر، اکسیژن بیشتری هم انتقال داده می شود.

•راندمان بالای انرژی در این دیفیوزر هوادهی .در هر سیستم تصفیه ای:۵۰% مصرف برق کل، مربوط به سیستم های هوادهی است که در نوع دیفیوزر حباب ریز این مصرف برق به شدت کاهش پیدا می کنند چون نیاز به هوای فشرده کمتری است تا حباب ریز تولید شود و همین کاهش کارکرد بلوئر، سبب کاهش مصرف برق سیستم دیفیوزر می شود

•  راندمان انتقال اکسیژن بالا در این دیفیوزر تولید کننده هوا.استاندارد راندمان هوادهی SAE  میزان وزن اکسیژن مخلوط شده با آب به پوند بر اسب بخار ساعت توان بلوئراست. معمولا دیفیوزر هوادهی حباب ریز نسبت به نوع حباب درشت دو برابر اکسیژن بیشتری منتشر می کنند مخصوصا در مرحله ی دوم تصفیه ی پساب که طبق استاندارد EPA باید ۸۵% از مواد لجن و پساب حذف شده باشند، هوادهی عامل بسیار کمک کننده ای است.

یکی از انواع دیفیوزر های مورد استفاده در فرایند تصفیه فاضلاب جهت هوادهی فاضلاب و تسریع در فرایند تصفیه، دیفیوزر انتقال اکسیژن می باشد، دیفیوزر هوادهی با تولید اکسیژن لازم فرایند تصفیه را بهبود می دهد از همین رو و به همین دلیل این محصولات بسیار کاربردی است. به طور کلی در تصفیه خانه های فاضلاب، فرایند هوادهی معمولاً با هدف ایجاد تلاطم در فاضلاب جهت جلوگیری از تشکیل رسوب و لجن در کف مخازن و جلوگیری از ایجاد شرایط بی هوازی در مخازن و هوادهی و هوا رسانی به باکتری های هوازی فاضلاب به منظور تجزیه فاضلاب انجام می شود و دیفیوزر نقش مهمی در فرایند هوادهی دارد.