Gelembung halus vs pengudaraan gelembung kasar di rawatan air sisa perbandaran

Pengudaraan adalah proses yang paling intensif tenaga dalam rawatan air sisa perbdanaran, sering menyumbang 45-60% daripada jumlah penggunaan tenaga tumbuhan .

Perbandingan teknikal antara gelembung halus and gelembung kasar Sistem pengudaraan mendedahkan perbezaan yang signifikan dalam kecekapan dan kos operasi mereka, terutamanya didorong oleh fizik asas pemindahan gas.

Kecekapan pemindahan oksigen (OTE)

Kecekapan pemindahan oksigen (OTE) adalah ukuran seberapa berkesan sistem pengudaraan memindahkan oksigen dari udara ke dalam air kumbahan. Prinsip teras adalah bahawa kawasan permukaan gelembung yang lebih besar dan masa hubungan yang lebih lama dengan hasil cecair dalam pemindahan oksigen yang lebih tinggi.

*Penyebar gelembung halus: Penyebar ini menghasilkan gelembung kecil, biasanya diameter 1-3 mm. Jumlah udara yang diberikan, apabila dipecahkan kepada banyak gelembung kecil, mempunyai kawasan permukaan kumulatif yang lebih besar daripada jumlah yang sama dalam beberapa gelembung besar. Di samping itu, gelembung yang lebih kecil meningkat dengan lebih perlahan, meningkatkan masa hubungan mereka dengan air. Akibatnya, sistem gelembung halus mempunyai ote yang tinggi, sering dari 20% hingga lebih 40% .

*Penyebar gelembung kasar: Ini menghasilkan gelembung yang lebih besar, biasanya lebih dari 6 mm diameter. Gelembung yang lebih besar meningkat dengan cepat ke permukaan, mengakibatkan masa hubungan yang lebih pendek dan kawasan permukaan yang lebih rendah untuk pemindahan oksigen. Oleh itu, ote mereka jauh lebih rendah, biasanya Kurang daripada 10% .

Kecekapan Pengudaraan Standard (SAE)

Kecekapan Pengudaraan Standard (SAE) adalah metrik yang lebih komprehensif yang mengukur jumlah oksigen yang dipindahkan per unit tenaga yang digunakan. Ia mengukur kecekapan keseluruhan sistem dengan pemfaktoran di kedua -dua OTE dan kuasa yang diperlukan untuk mengendalikan peniup. Ia sering dinyatakan dalam pound atau kilogram oksigen setiap jam kuda (LB O2 /HP-HR).

*Sistem gelembung halus: Oleh kerana sistem gelembung yang unggul, sistem gelembung halus memerlukan udara yang kurang dimampatkan dari peniup untuk mencapai tahap oksigen terlarut (DO) yang sama. Ini diterjemahkan terus ke dalam penggunaan kuasa yang lebih rendah. Nilai SAE mereka biasanya berkisar dari 4.0 hingga 7.0 lb O2/hp-hr atau lebih tinggi

*Sistem gelembung kasar: Oleh kerana sistem gelembung yang rendah, sistem gelembung kasar memerlukan jumlah udara yang lebih besar dan peniup yang lebih kuat untuk memenuhi permintaan oksigen. Oleh itu, SAE mereka jauh lebih rendah, biasanya dari 1.5 hingga 3.0 lb O2/hp-hr .

Petua:

Reka bentuk dan kebolehubahan sistem: Nilai OTE dan SAE yang dinyatakan hanya julat umum. Prestasi sebenar sangat bergantung pada parameter reka bentuk tertentu, seperti kedalaman lembangan, suhu air, setpoint oksigen terlarut, dan jenis membran penyebar yang digunakan. Prestasi sistem gelembung kasar yang direka dengan baik kadang-kadang boleh bertindih dengan sistem gelembung halus yang direka dengan baik.

Dalam sesetengah aplikasi, gabungan kedua -dua sistem mungkin digunakan gelembung -gelembung untuk pemindahan oksigen yang cekap dan gelembung kasar (atau pengadun mekanikal) untuk pencampuran yang berkesan.

Penjimatan kos operasi jangka panjang

Walaupun sistem gelembung halus mungkin mempunyai kos modal awal yang lebih tinggi, penjimatan yang signifikan dalam penggunaan tenaga membawa kepada a Jumlah kos pemilikan yang jauh lebih rendah sepanjang hayat sistem. Penjimatan kuasa boleh menjadi besar, sering mengurangkan kos tenaga pengudaraan tumbuhan dengan 30-50% atau lebih.

Kos awal yang lebih curam untuk sistem gelembung halus, tetapi dari masa ke masa, kos operasi untuk sistem gelembung kasar akan naik lebih tinggi, dengan jumlah kos untuk sistem gelembung halus yang meratakan dan akhirnya menjadi lebih rendah.