Laporan Ujian Oksigenasi Pengudaraan Buih Halus

Dalam sistem rawatan air sisa, proses pengudaraan menyumbang 45% hingga 75% daripada penggunaan tenaga keseluruhan loji rawatan air sisa, untuk meningkatkan kecekapan pemindahan oksigen proses pengudaraan, loji rawatan air sisa semasa biasanya digunakan dalam mikroporous. sistem pengudaraan.Berbdaning dengan sistem pengudaraan buih bersaiz besar dan sederhana, sistem pengudaraan mikroporous boleh menjimatkan kira-kira 50% penggunaan tenaga. Namun begitu, kadar penggunaan oksigen proses pengudaraannya juga berada dalam julat 20% hingga 30%. Di samping itu, terdapat lebih banyak kawasan di China untuk menggunakan teknologi pengudaraan mikroliang untuk rawatan sungai yang tercemar, tetapi tidak ada penyelidikan tentang cara memilih pengudara mikroporous secara munasabah untuk keadaan air yang berbeza. Oleh itu, pengoptimuman parameter prestasi pengoksigenan aerator mikroliang untuk pengeluaran dan penggunaan sebenar adalah amat penting.

Terdapat banyak faktor yang mempengaruhi prestasi pengudaraan mikroporous dan pengoksigenan, yang paling penting ialah isipadu pengudaraan, saiz liang dan pemasangan kedalaman air.

Pada masa ini, terdapat lebih sedikit kajian mengenai hubungan antara prestasi pengoksigenan pengudara mikroporous dan saiz liang serta kedalaman pemasangan di dalam dan luar negara. Penyelidikan lebih menumpukan kepada peningkatan jumlah pekali pemindahan jisim oksigen dan kapasiti pengoksigenan, dan mengabaikan masalah penggunaan tenaga dalam proses pengudaraan. Kami mengambil kecekapan kuasa teori sebagai indeks penyelidikan utama, digabungkan dengan kapasiti pengoksigenan dan trend penggunaan oksigen, pada mulanya mengoptimumkan volum pengudaraan, diameter apertur dan kedalaman pemasangan apabila kecekapan pengudaraan adalah yang tertinggi, untuk menyediakan rujukan untuk aplikasi teknologi pengudaraan mikroliang dalam projek sebenar.

1.Bahan dan kaedah

1.1 Persediaan ujian
Persediaan ujian dibuat daripada Plexiglas, dan badan utama ialah tangki pengudaraan silinder D 0.4 m × 2 m dengan probe oksigen terlarut terletak 0.5 m di bawah permukaan air (ditunjukkan dalam Rajah 1).


Rajah 1 Persediaan Ujian Pengudaraan dan Oksigenasi

1.2 Bahan ujian
Pengudara mikroporous, diperbuat daripada membran getah, diameter 215 mm, saiz liang 50, 100, 200, 500, 1 000 μm. penguji oksigen terlarut atas bangku sension378, HACH, AS. Meter aliran pemutar gas, julat 0~3 m3/j, ketepatan ±0.2%. Penghembus HC-S. Pemangkin: CoCl2-6H2O, tulen secara analitik; Deoksidan: Na2SO3, tulen secara analitik.



1.3 Kaedah ujian
Ujian telah dijalankan menggunakan kaedah statik tidak pegun, iaitu, Na2SO3 dan CoCl2-6H2O pertama kali didos untuk penyahoksigenan semasa ujian, dan pengudaraan dimulakan apabila oksigen terlarut dalam air dikurangkan kepada 0. Perubahan dalam kepekatan oksigen terlarut dalam air dari masa ke masa telah direkodkan, dan nilai KLa dikira. Prestasi oksigen telah diuji di bawah volum pengudaraan yang berbeza (0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3 m3/j), saiz liang yang berbeza (50, 100, 200, 500, 1,000 μm), dan kedalaman air yang berbeza (0.8, 1.1, 1.3, 1.5, 1.8, 2.0 m), dan rujukan juga dibuat kepada CJ/T
3015.2 -1993 "Penentuan prestasi pengoksigenan air jernih Aerator" dan piawaian ujian pengoksigenan air jernih Amerika Syarikat.

Penggunaan oksigen (SOTE, %) dinyatakan dengan persamaan (4).

Di mana: q - isipadu pengudaraan dalam keadaan standard, m3/j.

Kecekapan kuasa teori [E, kg/(kW-h)] dinyatakan dengan persamaan (5).

Di mana: P - kuasa peralatan pengudaraan, kW.

Penunjuk yang biasa digunakan untuk menilai prestasi pengoksigenan aerator ialah jumlah pekali pemindahan jisim oksigen KLa, kapasiti pengoksigenan OC, kadar penggunaan oksigen SOTE dan kecekapan kuasa teori E [7]. Kajian sedia ada telah memberi lebih tumpuan kepada trend jumlah pekali pemindahan jisim oksigen, kapasiti pengoksigenan dan penggunaan oksigen, dan kurang pada kecekapan kuasa teori [8, 9]. Kecekapan kuasa teori, sebagai satu-satunya indeks kecekapan [10], boleh mencerminkan masalah penggunaan tenaga dalam proses pengudaraan, yang menjadi tumpuan eksperimen ini.

2.2 Kesan pengudaraan ke atas prestasi pengoksigenan

Prestasi pengoksigenan pada tahap pengudaraan yang berbeza dinilai dengan pengudaraan di bahagian bawah 2 m pengudara dengan saiz liang 200 μm, dan keputusan ditunjukkan dalam Rajah 2.

Rajah 2 Variasi penggunaan K dan oksigen dengan kadar pengudaraan

Seperti yang dapat dilihat daripada Rajah 2, KLa meningkat secara beransur-ansur dengan peningkatan isipadu pengudaraan. Ini terutamanya kerana semakin besar isipadu pengudaraan, semakin besar kawasan sentuhan gas-cecair dan semakin tinggi kecekapan pengoksigenan. Sebaliknya, beberapa penyelidik mendapati bahawa kadar penggunaan oksigen berkurangan dengan peningkatan jumlah pengudaraan, dan situasi yang sama ditemui dalam eksperimen ini. Ini kerana di bawah kedalaman air tertentu, masa tinggal buih di dalam air meningkat apabila isipadu pengudaraan kecil, dan masa sentuhan gas-cecair dipanjangkan; apabila isipadu pengudaraan adalah besar, gangguan badan air adalah kuat, dan kebanyakan oksigen tidak digunakan dengan berkesan, dan akhirnya dibebaskan dari permukaan air dalam bentuk gelembung ke udara. Kadar penggunaan oksigen yang diperolehi daripada eksperimen ini tidak tinggi berbanding literatur, mungkin kerana ketinggian reaktor tidak cukup tinggi, dan sejumlah besar oksigen terlepas tanpa menghubungi lajur air, mengurangkan kadar penggunaan oksigen.

Variasi kecekapan kuasa teori (E) dengan pengudaraan ditunjukkan dalam Rajah 3.

Rajah 3 Kecekapan kuasa teori berbanding isipadu pengudaraan

Seperti yang dapat dilihat dalam Rajah 3, kecekapan kuasa teori berkurangan secara beransur-ansur dengan peningkatan pengudaraan. Ini kerana kadar pemindahan oksigen standard meningkat dengan peningkatan isipadu pengudaraan di bawah keadaan kedalaman air tertentu, tetapi peningkatan dalam kerja berguna yang digunakan oleh blower adalah lebih ketara daripada peningkatan dalam kadar pemindahan oksigen standard, jadi kecekapan kuasa teori. berkurangan dengan pertambahan isipadu pengudaraan dalam julat isipadu pengudaraan yang diperiksa dalam eksperimen. Menggabungkan trend dalam Rajah. 2 dan 3, boleh didapati bahawa prestasi pengoksigenan terbaik dicapai pada isipadu pengudaraan 0.5 m3/j.

2.3 Kesan saiz liang ke atas prestasi pengoksigenan

Saiz liang mempunyai pengaruh yang besar terhadap pembentukan gelembung, semakin besar saiz liang, semakin besar saiz gelembung. Buih pada prestasi pengoksigenan kesan terutamanya ditunjukkan dalam dua aspek: Pertama, lebih kecil gelembung individu, lebih besar luas permukaan khusus gelembung keseluruhan, lebih besar kawasan sentuhan pemindahan jisim gas-cecair, lebih kondusif untuk pemindahan oksigen; Kedua, semakin besar buih, semakin kuat peranan mengacau air, gas-cecair bercampur antara lebih cepat, lebih baik kesan pengoksigenan. Selalunya titik pertama dalam proses pemindahan massa memainkan peranan utama. Ujian ini ialah isipadu pengudaraan yang ditetapkan kepada 0.5 m3/j, untuk mengkaji kesan saiz liang pada penggunaan KLa dan oksigen, lihat Rajah 4.


Rajah 4. Lengkung variasi KLa dan penggunaan oksigen dengan saiz liang

Seperti yang dapat dilihat daripada Rajah 4, kedua-dua KLa dan penggunaan oksigen berkurangan dengan peningkatan saiz liang. Di bawah keadaan kedalaman air dan isipadu pengudaraan yang sama, KLa pengudara apertur 50 μm adalah kira-kira tiga kali ganda daripada pengudara apertur 1,000 μm. Oleh itu, apabila aerator dipasang pada kedalaman air tertentu, semakin kecil apertur kapasiti pengoksigenan aerator dan penggunaan oksigen adalah lebih besar.

Variasi kecekapan kuasa teori dengan saiz liang ditunjukkan dalam Rajah.

Rajah 5 Kecekapan kuasa teori berbanding saiz liang
Seperti yang dapat dilihat daripada Rajah 5, kecekapan kuasa teori menunjukkan arah aliran meningkat dan kemudian menurun dengan peningkatan saiz apertur. Ini kerana pada satu pihak, pengudara apertur kecil mempunyai kapasiti KLa dan pengoksigenan yang lebih besar, yang kondusif untuk pengoksigenan. Sebaliknya, kehilangan rintangan di bawah kedalaman air tertentu meningkat dengan pengurangan diameter apertur. Apabila pengurangan saiz liang pada kehilangan rintangan kesan promosi adalah lebih besar daripada peranan pemindahan jisim oksigen, kecekapan kuasa teori akan dikurangkan dengan pengurangan saiz liang. Oleh itu, apabila diameter apertur kecil, kecekapan kuasa teori akan meningkat dengan peningkatan diameter apertur, dan diameter apertur 200 μm untuk mencapai nilai maksimum 1.91 kg/(kW-h); apabila diameter apertur > 200 μm, kehilangan rintangan dalam proses pengudaraan tidak lagi memainkan peranan dominan dalam proses pengudaraan, KLa dan kapasiti pengoksigenan dengan peningkatan diameter apertur pengudara akan dikurangkan, dan oleh itu, teoritis. kecekapan kuasa menunjukkan arah aliran menurun yang ketara.

2.4 Kesan kedalaman air pemasangan terhadap prestasi pengoksigenan

Kedalaman air di mana aerator dipasang mempunyai kesan yang sangat ketara terhadap kesan pengudaraan dan pengoksigenan. Sasaran kajian eksperimen adalah saluran air cetek kurang daripada 2 m. Kedalaman pengudaraan aerator ditentukan oleh kedalaman air kolam. Kajian sedia ada tertumpu terutamanya pada kedalaman terendam pengudara (iaitu, pengudara dipasang di bahagian bawah kolam, dan kedalaman air meningkat dengan meningkatkan jumlah air), dan ujian terutamanya memfokuskan pada kedalaman pemasangan aerator (iaitu, jumlah air dalam kolam dikekalkan tetap, dan ketinggian pemasangan aerator diselaraskan untuk mencari kedalaman air terbaik untuk kesan pengudaraan), dan perubahan penggunaan KLa dan oksigen dengan kedalaman air adalah ditunjukkan dalam Rajah 6.


Rajah 6 Lengkung variasi K dan penggunaan oksigen dengan kedalaman air
Rajah 6 menunjukkan bahawa dengan peningkatan kedalaman air, kedua-dua KLa dan penggunaan oksigen menunjukkan trend peningkatan yang jelas, dengan KLa berbeza lebih daripada empat kali pada kedalaman air 0.8 m dan kedalaman air 2 m. Ini kerana semakin dalam air, semakin lama masa tinggal buih dalam lajur air, semakin lama masa sentuhan gas-cecair, semakin baik kesan pemindahan oksigen. Oleh itu, lebih dalam pengudaraan dipasang, lebih kondusif kepada kapasiti pengoksigenan dan penggunaan oksigen. Tetapi pemasangan kedalaman air meningkat pada masa yang sama kehilangan rintangan juga akan meningkat, untuk mengatasi kehilangan rintangan, adalah perlu untuk meningkatkan jumlah pengudaraan, yang pasti akan membawa kepada peningkatan dalam penggunaan tenaga dan kos operasi. Oleh itu, untuk mendapatkan kedalaman pemasangan yang optimum, adalah perlu untuk menilai hubungan antara kecekapan kuasa teori dan kedalaman air, lihat Jadual 1.

Jadual 1 Kecekapan kuasa teori sebagai fungsi kedalaman air
Kedalaman/m	E/(kg.kw-1.h-1)	Kedalaman/m	E/(kg.kw-1.h-1)
0.8	0.50	1.1	1.10

Jadual 1 menunjukkan bahawa kecekapan kuasa teori adalah sangat rendah pada kedalaman pemasangan 0.8 m, dengan hanya 0.5 kg/(kW-j), menjadikan pengudaraan air cetek tidak sesuai. Pemasangan kedalaman air 1.1 ~ 1.5 m julat, disebabkan oleh peningkatan ketara dalam kapasiti pengoksigenan, manakala pengudara oleh kesan rintangan tidak jelas, jadi kecekapan kuasa teori meningkat dengan cepat. Apabila kedalaman air meningkat lagi kepada 1.8 m, kesan kehilangan rintangan pada prestasi pengoksigenan menjadi lebih dan lebih ketara, mengakibatkan pertumbuhan kecekapan kuasa teori cenderung mendatar, tetapi masih menunjukkan trend yang meningkat, dan dalam pemasangan daripada kedalaman air 2 m, kecekapan kuasa teori mencapai maksimum 1.97 kg/(kW-j). Oleh itu, untuk saluran <2 m, pengudaraan bawah lebih disukai untuk pengoksigenan optimum.

3. Kesimpulan

Menggunakan kaedah statik tidak pegun untuk ujian pengoksigenan air jernih pengudaraan mikro, dalam keadaan kedalaman air ujian (< 2 m) dan saiz liang (50 ~ 1 000 μm), jumlah pekali pemindahan jisim oksigen KLa dan penggunaan oksigen meningkat dengan pemasangan kedalaman air; dengan peningkatan saiz liang dan berkurangan. Dalam proses meningkatkan isipadu pengudaraan daripada 0.5 m3/j kepada 3 m3/j, jumlah pekali pemindahan jisim oksigen dan kapasiti pengoksigenan meningkat secara beransur-ansur, dan kadar penggunaan oksigen menurun.

Kecekapan kuasa teori adalah satu-satunya penunjuk keberkesanan. Dalam keadaan ujian, kecekapan kuasa teori dengan pengudaraan dan pemasangan kedalaman air meningkat, dengan peningkatan dalam apertur pertama meningkat dan kemudian menurun. Pemasangan kedalaman air dan apertur harus menjadi gabungan yang munasabah untuk menjadikan prestasi pengoksigenan mencapai yang terbaik, secara amnya, semakin besar kedalaman pemilihan air apertur pengudara semakin besar.

Keputusan ujian menunjukkan bahawa pengudaraan air cetek tidak boleh digunakan. Pada kedalaman pemasangan 2 m, isipadu pengudaraan 0.5 m3/j dan pengudara dengan saiz liang 200 μm menghasilkan kecekapan kuasa teori maksimum 1.97 kg/(kW-j).

Di atas ialah data R&D kami, komited kepada data untuk terus mengoptimumkan prestasi produk, daripada akar hingga menyelesaikan apertur cakera pengudaraan, kulit membran EPDM yang mudah pecah, tersumbat dan isu lain.

NIHAO ialah syarikat pertama di China yang membangunkan produk getah dan plastik selama lebih daripada dua puluh tahun sebagai senior peneraju dalam industri rawatan air , dengan pasukan penyelidikan dan pembangunan profesional serta peralatan kilang khusus untuk meningkatkan ketepatan dan produktiviti produk.

Kami pakar dalam pembuatan duffuser tiub and Duffuser cakera lebih 10 tahun. Kulit membran cakera pengudaraan kami menggunakan formula bebas minyak yang eksklusif, selepas ujian berterusan pasukan R&D dan penambahbaikan keseluruhan peningkatan prestasi menyeluruh kulit membran kami, penggunaan sehingga lapan tahun mikroporous tidak tersumbat. Bukan sahaja penggunaan bahan baharu 100% EPDM berkualiti tinggi tetapi juga menambah 38% daripada bahagian karbon hitam, melalui diameter daya yang berbeza untuk mengembangkan sepenuhnya prestasi keanjalan kulit membran dan rintangan koyakan untuk mengukuhkan. Disc Diffuser kami mempunyai kelebihan berikut:

1. Anti-sekatan, pencegahan aliran balik yang baik, kawasan sentuhan yang besar, rintangan kakisan yang kuat

2. Rintangan koyakan kulit membran yang kuat, rintangan air, rintangan hentaman yang lebih baik

3. Gelembung seragam, pengudaraan berkecekapan tinggi, penggunaan oksigen yang tinggi, penjimatan tenaga, mengurangkan kos operasi dengan berkesan

Kelebihan Tiub Pengudaraan:

Mudah untuk memasang, di bahagian bawah paip kolam dan paip pengudaraan menjadi satu, tidak memerlukan peralatan paip tambahan, harganya lebih rendah daripada pengudara mikroporous lain. Rintangan asid dan alkali yang sama, tidak mudah penuaan, hayat operasi yang panjang. Dalam bonjolan pengudaraan, bukan pengudaraan diratakan, diratakan, mikroporous berubah-ubah telah ditutup, jadi penggantungan pengudaraan untuk jangka masa yang panjang, tidak akan tersumbat.

Pasukan profesional NIHAO dan kakitangan R&D, untuk menyediakan anda dengan reka bentuk pemandangan sebenar, spesifikasi yang munasabah untuk memilih yang terbaik yang boleh digunakan untuk aerator anda! Kami amat berharap untuk menghubungi anda untuk mencipta masa depan yang lebih baik dan bersih!