هفت افسانه در مورد مخزن هوادهی
آیا در مورد نحوه عملکرد مخزن هوادهی، هدف از هوادهی در تصفیه آب یا حتی سوالاتی در مورد آن سوال دارید؟ شما در حال خواندن مقاله درستی هستید.
وقتی صحبت از مخزن هوادهی میشود، چیزهای زیادی به ذهنمان خطور میکند. در واقع، افراد مختلف آن را به طور متفاوتی تعریف میکنند که نشان دهنده اطلاعات کم موجود در مورد آن، چه به صورت آنلاین و چه حتی کتبی، است.
با پیشرفت روزافزون فناوری، اینترنت به معنای واقعی کلمه مملو از اطلاعاتی است که گاهی اوقات نادرست و متناقض هستند. این امر نه تنها دستیابی به اطلاعات صحیح را بسیار دشوار کرده است، بلکه سوالات بیپاسخ زیادی را نیز برای شما باقی گذاشته است.
در اینجا، ما اطلاعات دقیقی ارائه میدهیم که به تمام سوالات شما به صورت تخصصی و دقیق پاسخ میدهد.
هوادهی فاضلاب
تجزیه زیستی هنگام تجزیه ترکیبات آلی و تشکیل آب و اکسید کربن (IV) بسیار ضروری است. برای وقوع این واکنش، اکسیژن ضروری است.
وقتی اکسیژن کافی نباشد، فرآیند خیلی کند است و ممکن است منجر به تبدیل ناقص ترکیبات و شرایط pH پایین شود.
در نتیجه، بوهایی از مخزن تولید میشود و تصفیه آب بسیار چالش برانگیز میشود.
این در عوض نیاز مبرمی به پمپاژ هوا (اکسیژن) به داخل مخزن ایجاد میکند. این همان چیزی است که به عنوان هوادهی شناخته میشود. بنابراین برای تصفیه آب به تعدادی پخشکننده حباب ریز در مخزن هوادهی خود نیاز دارید.
در این مورد، ما عرضه کافی و یکنواخت را برای کل فرآیند توصیه میکنیم تا از نظر مالی امکانپذیر و سودآور باشد.
هفت افسانه در مورد مخزن هوادهی
۱. هرچه فشار بیشتر باشد، جذب اکسیژن بیشتر است
این کاملاً نادرست است. وقتی صحبت از جذب اکسیژن میشود، افزایش فشار گاز به هیچ وجه به معنای افزایش جذب نیست.
وقتی فشار افزایش مییابد چه اتفاقی میافتد؟
برای پاسخ به این سوال، شما را با چند محاسبه ساده و سرراست آشنا میکنیم.
برای جذب موثر، زمان تماس بین حباب هوا و آب باید حدود ۱۰۰ ثانیه (۱ دقیقه و ۴۰ ثانیه) باشد.
با در نظر گرفتن سرعت حباب در حال افزایش ۱ فوت بر ثانیه، بنابراین به این معنی است که برای جذب مؤثر، مخزن باید تا عمق ۱۰۰ فوت (حدود ۳۰ متر) عمق داشته باشد.
در جایی که مخزن آنقدر عمیق نیست، به همین دلیل باید از تکنیکهای دیگری برای اطمینان از حفظ زمان تماس استفاده شود. این بدان معناست که زمان تماس و نه فشار، تنها چیزی است که اهمیت دارد.
از بحث فوق، واضح است که افزایش فشار مستقیماً جذب را کارآمدتر نمیکند.
۲. در اشباع ۱۰۰٪، جوشش خودبهخودی، ضربهای است.
اکثر مردم معتقدند که جوشش بدون شک پس از رسیدن به اشباع رخ خواهد داد. این موضوع کاملاً غیرقابل انکار نیست، بلکه یکی از شرایط متعددی است که برای وقوع آن باید فراهم شود. لازم است اما کارآمد نیست.
بنابراین، چه زمانی جوشش خود به خودی رخ خواهد داد؟
همانطور که قبلاً ذکر شد، شرایطی وجود دارد که برای وقوع آن باید رعایت شود. این شرایط عبارتند از:
- حداقل سطح آشفتگی تعریفشده. یک سطح آشفتگی آستانه حداقلی وجود دارد که بدون آن جوشش خودبهخودی رخ نخواهد داد.
برای مثال، ۳۰۰ میلیلیتر کوکاکولا حاوی ۱.۵ لیتر اکسید کربن (IV) محلول با اشباع ۵۰۰٪ است.
وقتی قبل از باز کردن، بطری به شدت تکان داده شود، سطح گاز افزایش مییابد. وقتی بطری باز میشود، گاز محلول با شدت خارج میشود.
با این حال، وقتی قبل از باز شدن، اجازه تهنشینی داده شود، تمام حبابها به سطح میآیند که با باز شدن آن، تنها مقدار کمی از گاز خارج میشود. این نشان میدهد که اگر DO (گاز) دست نخورده باقی بماند، برای خروج به زمان نیاز دارد.
در نتیجه، وقتی آب با غلظت DO حدود ۱۰۰ میلیلیتر در لیتر به آرامی مخلوط شود، هیچ جوششی مشاهده نمیشود.
- غلظت گاز. برای اینکه جوشش خودبهخودی رخ دهد، باید حداقل غلظت DO حاصل شود که بدون آن جوشش رخ نخواهد داد.
- محلهای تشکیل سلولها در آب.
از استدلال قبلی، آشکار است که اشباع به تنهایی باعث جوشش خود به خودی نمیشود.
۳. باکتری ها به طور شبانهروزی به هوا نیاز دارند
این ممکن است از دور درست به نظر برسد، اما در واقع، علم تا حد زیادی آن را رد کرده است. حقایق اصلی که آن را باطل میکنند عبارتند از:
۱. اکسیژن بلافاصله پس از خاموش شدن سیستم کاهش نمییابد. سرعت کاهش آن نیز به عوامل زیادی بستگی دارد که عبارتند از:
- دما
- بارگذاری آلی (مقدار ماده آلی بدون آب ورودی به هاضم بیهوازی در واحد زمان)
- نوع پخش کننده
- چه ساعتی از روز است؟
این نشان میدهد که ثابت گذاشتن زمان تخلیه اکسیژن اشتباه است زیرا کاملاً به عوامل متغیر دیگر وابسته است.
- اگر جمله بالا درست بود، این بدان معناست که اکسیژن در مخزن هوادهی فقط به یک شکل، DO، وجود دارد که درست نیست. اکسیژن به اشکال مختلفی وجود دارد که شامل موارد زیر است:
- یونهای نیترات ( NO۳)
- یونهای نیتریت ( NO۲)
- یونهای سولفات ( SO۴)
از مثالهای بالا، واضح است که اکسیژن (O۲ ) وجود دارد، اگرچه از نظر شیمیایی پیوند یافته است.
وقتی جریان اکسیژن قطع میشود، اکسیژن به شکل DO بلافاصله به صفر نزدیک میشود. با این حال، اکسیژن بسیار بیشتری به صورت محدود در سیستم وجود دارد. بنابراین اکسیژن موجود در ترکیبات شیمیایی، نیاز بیوشیمیایی به اکسیژن (BOD) را فراهم میکند.
۴. اگر سیستم هوادهی را خاموش کنید، MLSS دوباره به حالت تعلیق در نمیآید.
به دلیل آشنایی با بسیاری از مخازن هوادهی ناکارآمد، افسانههای زیادی پیرامون آن وجود دارد. با این حال، با پیشرفت روزافزون فناوری که منجر به طراحی مناسب مخزن هوادهی شده است، ما با تخصص خود به این مسائل متناقض میپردازیم.
اعتقاد بر این بود که جامدات معلق مایع مخلوط (MLSS) هر زمان که سیستم خاموش میشود، به طور دائم تهنشین میشوند. در دوران دیجیتال فعلی، مشاهده شده است که سیستمها به محض قطع شدن اکسیژن، جامدات را دوباره به حالت تعلیق در میآورند. این میتواند تا ۳۶۰۰ ثانیه ادامه یابد.
۵. غلظت بیشتر اکسیژن منجر به سیستمی کارآمدتر میشود
درست مانند اکثر واکنشهای شیمیایی، افزایش بیش از حد یکی از واکنشدهندهها منجر به واکنش بیشتر نمیشود. این مورد در اینجا نیز صدق میکند. در واقع، اکسیژن بیش از حد باعث مشکلات عملیاتی مانند خرابی در مخزن تهنشینی میشود.
اگر غلظت اکسیژن را افزایش دهید چه اتفاقی میافتد؟
اول. وقتی غذای میکروارگانیسمها تمام میشود، آنها مادهای چسبناک در اطراف سلولهای خود ترشح میکنند که به محلول مخلوط اجازه میدهد به خوبی تهنشین شود.
هوادهی به باکتری ها اجازه میدهد تا شناور شوند و در زمان مناسب به هم چسبیده باقی بمانند. این ماده چسبنده، لخته نامیده میشود. وقتی به زلالساز ثانویه میرسد، از آب سنگینتر است.
هر چیزی که چگالتر از آب باشد، تهنشین میشود، بنابراین لخته نیز تهنشین میشود. اضافه کردن اکسیژن زیاد باعث پراکندگی لخته میشود که نیازی به گفتن نیست که به خوبی تهنشین نمیشود.
دوم. مناطق بیهوازی مناطقی هستند که در آنها حذف نیتروژن از فاضلاب – نیتراتزدایی – انجام میشود. این فرآیند حیاتی صرفاً در شرایط بیهوازی انجام میشود. با این حال، DO بالا باعث میشود که این مناطق تا حدی هوازی شوند.
دنیتریفیکاسیون نیز ممکن است متوقف شود زیرا باکتری ها به جای اکسیژن متصل به مواد شیمیایی، از O۲ آزاد (DO) استفاده میکنند .
۶. آیا میتوان در مخزن هوادهی شنا کرد؟
افرادی که در مورد این افسانه چیزی نشنیدهاند، از خود میپرسند که آیا میتوانند در مخزن هوادهی شنا کنند؟
در واقع، این کار عملاً غیرممکن است. در واقع، سوال باید این باشد که اگر کسی به طور تصادفی در مخزن هوادهی بیفتد، شانس نجات چقدر است.
هنگام شنا، شناوری مایع ضروری است. این نیروی رو به بالا بر جسمی که تا حدی یا کاملاً در مایع غوطهور است، وارد میشود. از آنجایی که هنگام شنا، این نیرو در مقابل وزن شما (میلیگرم) قرار میگیرد، به شما اجازه میدهد شناور بمانید.
با این حال، در مخزن هوادهی، مایع توسط دیفیوزرهای هوادهی حبابهای هوای زیادی دارد . به همین دلیل، خاصیت شناوری مایع از بین میرود.
در نتیجه، به محض اینکه چه برای شنا و چه حتی به طور تصادفی وارد آب شوید، بدون شک به ته آب فرو خواهید رفت، مهم نیست چقدر دست و پا بزنید. به همین دلیل است که شانس نجات در مقایسه با زمانی که کسی در آب بدون گاز میافتد، بسیار کم است.
۷. بررسی مداوم سطح اکسیژن محلول (DO) مهم نیست.
حتی قبل از اینکه به این موضوع بپردازیم، به این سوال متداول میپردازیم که آیا اصلاً امکان نظارت بر سطح برای شما وجود دارد یا خیر.
در واقع، موارد زیادی وجود دارد که باید در یک مخزن هوادهی کنترل شوند؛ DO و pH از مهمترین شرایط هستند.
اول، بیایید ببینیم چرا نظارت مهم است.
همانطور که قبلاً ذکر شد، وقتی pH پایین است، احتمال تولید بو وجود دارد. همچنین تصفیه فاضلاب را بسیار دشوار میکند. این بدان معناست که برای عملکرد بهینه مخزن، pH باید در یک محدوده مشخص، در این مورد بین ۶.۶ تا ۸.۵، حفظ شود.
مانند هر واکنش شیمیایی دیگر، غلظت خیلی زیاد یا خیلی کم DO بر کارایی سیستم تأثیر منفی میگذارد. این امر نیاز مبرم به نظارت بر سطح DO را به همراه دارد.
آیا میدانستید که میتوانید pH و سطح اکسیژن محلول را بدون فشار زیاد کنترل کنید؟ این کار با استفاده از یک دستگاه اندازهگیری بسیار کارآمد که بهطور خاص برای این کار طراحی شده است، انجام میشود. این دستگاه فوقالعاده قابل حمل است که در واقع یک مزیت محسوب میشود.
نتیجهگیری
اطلاعات قدرت است. به همین دلیل است که ما واقعاً متعهد به ارائه اطلاعات در مورد مخازن هوادهی هستیم تا اطمینان حاصل کنیم که هنگام پرداختن به این موضوع حساس، به حقایق بیاساس، افسانهها و تصورات غلط تکیه نمیکنید.
با شور و اشتیاق و با پشتوانه تخصص، اطلاعات دقیقی ارائه میدهیم، اطلاعات متناقض را روشن میکنیم و به نتیجه نهایی میرسیم.
ما شما را تجهیز میکنیم تا از تحقق رویاهایتان در مورد ساخت یک مخزن هوادهی مؤثر اطمینان حاصل کنیم.
ثبت ديدگاه