SOTE Demystified: Hogyan emelik a diffúzorok az oxigéntranszfer-Aquasustot?

Tartalomjegyzék

1. Mikroporózus levegőztetés oxigenizációs teljesítményének vizsgálati módszerei
2. A levegőztetés hatása az oxigénellátási teljesítményre
3. A pórusméret hatása az oxigenizációs teljesítményre
4. A telepítési vízmélység hatása az oxigénellátási teljesítményre
5. Teszt Következtetés

1. A mikropórusos levegőztetés oxigenizációs teljesítményének vizsgálati módszerei

A szennyvíztisztító rendszerben a levegőztetési folyamat a teljes szennyvíztisztító telep energiafelhasználásának 45-75%-át teszi ki, a levegőztetési folyamat oxigénszállítási hatékonyságának javítása érdekében a jelenlegi szennyvíztisztító telepen általánosan használt végtelen buboréklevegőztetést alkalmaznak. A nagy és közepes méretű buborékokat tartalmazó levegőztető rendszerrel összehasonlítva a finom buborékos levegőztető rendszer az energiafogyasztás mintegy 50%-át takaríthatja meg. Ennek ellenére a levegőztetési folyamat oxigénfelhasználási aránya is 20-30% tartományba esik. Ezenkívül Kínában több területen alkalmaznak finom buborékos levegőztető technológiát a szennyezett folyók kezelésére, de nincs kutatás arra vonatkozóan, hogyan lehet ésszerűen kiválasztani a finom buborékos levegőztetőket a különböző vízviszonyokhoz.

Ezért nagy jelentőséggel bír a finom buborékos levegőztető oxigenizációs teljesítményparamétereinek optimalizálása a tényleges gyártáshoz és alkalmazáshoz.

Az offline buborékos levegőztetés és oxigénellátás teljesítményét számos tényező befolyásolja, amelyek közül a legfontosabbak a levegőztetés térfogata, a pórusméret és a vízmélység beépítése.

Jelenleg kevesebb tanulmány foglalkozik a finom buborékos levegőztető oxigenizációs teljesítménye, valamint a pórusméret és a beépítési mélység közötti kapcsolatról itthon és külföldön. A kutatás inkább a teljes oxigén tömegátadási együttható és az oxigenizációs kapacitás javítására fókuszál, és figyelmen kívül hagyja a levegőztetési folyamat energiafelhasználási problémáját. Fő kutatási indexnek az elméleti teljesítményhatékonyságot vesszük, kombinálva az oxigénellátási kapacitással és az oxigénfelhasználás trendjével, kezdetben optimalizáljuk a levegőztetés térfogatát, a nyílás átmérőjét és a beépítési mélységet, amikor a levegőztetés hatékonysága a legmagasabb, hogy referenciaként szolgáljon az alkalmazáshoz. finom buborékos levegőztetési technológiát a tényleges projektben.

1. Anyagok és módszerek

1.1 Tesztbeállítás

A vizsgálati elrendezés plexiből készült, és a fő test egy D {{0}},4 m × 2 m-es hengeres levegőztető tartály volt, oldott oxigén szondával, amely 0,5 méterrel a víz felszíne alatt helyezkedett el (az 1. ábrán látható). ).

1. ábra Levegőztetési és oxigénezési teszt beállítása

1.2 Vizsgálati anyagok

Fine Bubble levegőztető, gumi membránból, átmérő 215 mm, pórusméret: 50, 100, 200, 500, 1 000 μm. sension378 asztali oldott oxigén teszter, HACH, USA. Gázrotoros áramlásmérő, 0~3 m3/h tartomány, pontosság ±0,2%. HC-S ventilátor. Katalizátor: CoCl2-6H2O, analitikailag tiszta; Deoxidáns: Na2SO3, analitikai tisztaságú.

1.3 Vizsgálati módszer

A tesztet statikus, nem stacionárius módszerrel végeztük, azaz a teszt során először Na2SO3-at és CoCl2-6H2O-t adagoltunk oxigénmentesítésre, majd a levegőztetést akkor kezdtük meg, amikor a vízben oldott oxigén mennyisége {{5}-ra csökkent. }. Feljegyeztük a víz oldott oxigén koncentrációjának időbeli változásait, és kiszámítottuk a KLa értéket. Az oxigenizációs teljesítményt különböző levegőztetési térfogatok (0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3 m3/h), különböző pórusméretek (50, 100, 200, 500, 1, 000 μm) és különböző vízmélységek (0,8, 1,1, 1,3, 1,5, 1,8, 2,0 m), és hivatkoztak a CJ/T-re is

3015.2 -1993 "Aerátor tiszta víz oxigenizációs teljesítményének meghatározása" és az Egyesült Államok tiszta víz oxigenizációs vizsgálati szabványai.

2. Eredmények és megbeszélés

2.1 A teszt elve

A teszt alapelve a Whitman által 1923-ban javasolt kettős membrán elméleten alapul. Az oxigén tömegtranszfer folyamata az (1) egyenlettel fejezhető ki.

Ahol: dc/dt - tömegátadási sebesség, azaz az egységnyi víz térfogatára jutó oxigén mennyisége egységnyi idő alatt, mg/(Ls).

KLa - a levegőztető teljes oxigénátadási tényezője a vizsgálati körülmények között, min-1 ;

C* - telített oldott oxigén vízben, mg/L.

Ct - oldott oxigén a vízben a levegőztetés pillanatában t, mg/L.

Ha a teszt hőmérséklete nem 20 fok, a (2) egyenlet használható a KLa korrekciójára:

Az oxigenizációs kapacitást (OC, kg/h) a (3) egyenlet fejezi ki.

Hol: V - levegőztető medence térfogata, m3.

Az oxigén felhasználást (SOTE, %) a (4) egyenlet fejezi ki.

Ahol: q - levegőztetési térfogat normál állapotban, m3/h.

Az elméleti teljesítményhatékonyságot [E, kg/(kW-h)] az (5) egyenlet fejezi ki.

Hol: P - levegőztető berendezés teljesítménye, kW.

A levegőztető oxigenizációs teljesítményének értékelésére általánosan használt indikátorok a teljes oxigén tömegátadási tényező KLa, oxigenizációs kapacitás OC, oxigén felhasználási arány SOTE és az elméleti energiahatékonyság E [7]. A jelenlegi tanulmányok inkább a teljes oxigéntömeg-átadási együttható, az oxigenizációs kapacitás és az oxigénfelhasználás trendjére koncentráltak, és kevésbé az elméleti teljesítményhatékonyságra [8, 9]. Az elméleti energiahatékonyság, mint az egyetlen hatékonysági index [10], tükrözheti a levegőztetési folyamat energiafogyasztási problémáját, amelyre a kísérlet fókuszában áll.

2.2 A levegőztetés hatása az oxigénellátási teljesítményre

Az oxigenizációs teljesítményt különböző levegőztetési szinteken a 200 μm pórusméretű levegőztető alsó 2 m-es levegőztetésével értékeltük, az eredményeket a 2. ábra mutatja.

2. ábra A K és az oxigén felhasználás változása a levegőztetés sebességével

Amint a 2. ábrán látható, a KLa fokozatosan növekszik a levegőztetési térfogat növekedésével. Ennek főként az az oka, hogy minél nagyobb a levegőztetési térfogat, annál nagyobb a gáz-folyadék érintkezési felület, és annál nagyobb az oxigénellátás hatékonysága. Másrészt egyes kutatók azt találták, hogy az oxigénfelhasználás mértéke a levegőztetés térfogatának növekedésével csökkent, és ebben a kísérletben is hasonló helyzetet találtak. Ennek az az oka, hogy bizonyos vízmélység mellett a buborékok tartózkodási ideje a vízben megnő, ha a levegőztetési térfogat kicsi, és a gáz-folyadék érintkezési idő meghosszabbodik; nagy levegőztetési térfogat esetén a víztest zavarása erős, és az oxigén nagy része nem hasznosul hatékonyan, és végül buborékok formájában a levegőbe kerül a víz felszínéről. Az ebből a kísérletből származó oxigén felhasználási arány nem volt magas az irodalomhoz képest, valószínűleg azért, mert a reaktor magassága nem volt elég magas, és nagy mennyiségű oxigén távozott anélkül, hogy érintkezett volna a vízoszloppal, csökkentve az oxigén felhasználási sebességet.

Az elméleti hatásfok (E) változását levegőztetéssel a 3. ábra mutatja.

3. ábra Elméleti energiahatékonyság a levegőztetési térfogat függvényében

Amint a 3. ábrán látható, az elméleti teljesítményhatékonyság fokozatosan csökken a levegőztetés növekedésével. Ennek az az oka, hogy bizonyos vízmélységi viszonyok között a levegőztetési térfogat növekedésével a standard oxigénátadási sebesség növekszik, de a fúvó által felhasznált hasznos munka növekedése jelentősebb, mint a normál oxigénátadási sebesség növekedése, így az elméleti teljesítményhatékonyság. csökken a levegőztetési térfogat növekedésével a kísérletben vizsgált levegőztetési térfogat tartományon belül. ábra trendjeit kombinálva. A 2. és 3. ábrán látható, hogy a legjobb oxigenizációs teljesítmény 0,5 m3/h levegőztetési térfogat mellett érhető el.

3. A pórusméret hatása az oxigenizációs teljesítményre

A pórusméret nagyban befolyásolja a buborékok képződését, minél nagyobb a pórusméret, annál nagyobb a buborék mérete. A becsapódás oxigenizációs teljesítményére kifejtett buborékok főként két vonatkozásban nyilvánulnak meg: Először is, minél kisebbek az egyes buborékok, minél nagyobb a buborékok teljes fajlagos felülete, minél nagyobb a gáz-folyadék tömegtranszfer érintkezési felülete, annál jobban elősegíti a buborékok átvitelét. oxigén; Másodszor, minél nagyobbak a buborékok, annál erősebb a víz keverésének szerepe, minél gyorsabb a gáz-folyadék keveredés között, annál jobb az oxigenizáció hatása. A tömegátviteli folyamatban gyakran az első pont játszik főszerepet. A teszt a levegőztetés térfogata 0,5 m3/h-ra lesz beállítva, a pórusméret KLa-ra és oxigénfelhasználásra gyakorolt ​​hatásának vizsgálatára, lásd a 4. ábrát.

4. ábra A KLa és az oxigén felhasználás változási görbéi a pórusmérettel

Amint a 4. ábrán látható, mind a KLa, mind az oxigén felhasználás csökkent a pórusméret növekedésével. Azonos vízmélység és levegőztetési térfogat mellett az 50 μm-es nyílású levegőztető KLa körülbelül háromszorosa az 1,000 μm-es nyílású levegőztetőének. Ezért, ha a levegőztetőt egy bizonyos mélységű vízbe telepítik, annál kisebb a levegőztető oxigénellátó kapacitásának nyílása és annál nagyobb az oxigénfelhasználás.

Az elméleti teljesítményhatékonyság változását a pórusméret függvényében az 5. ábra mutatja.

5. ábra Elméleti hatásfok a pórusméret függvényében

Amint az 5. ábrán látható, az elméleti teljesítményhatékonyság a rekesznyílás méretének növekedésével növekvő, majd csökkenő tendenciát mutat. Ennek az az oka, hogy egyrészt a kis nyílású levegőztető nagyobb KLa és oxigénellátó kapacitással rendelkezik, ami elősegíti az oxigénellátást. Másrészt az ellenállásveszteség bizonyos vízmélység alatt a nyílás átmérőjének csökkenésével nő. Ha a promóciós hatás ellenállásveszteségének pórusméret-csökkenése nagyobb, mint az oxigén tömegátadás szerepe, az elméleti teljesítményhatékonyság csökken a pórusméret csökkenésével. Ezért, ha a nyílás átmérője kicsi, az elméleti teljesítményhatékonyság a rekeszátmérő növekedésével növekszik, és a nyílás átmérője 200 μm, hogy elérje a maximális 1,91 kg/(kW-h) értéket; ha a nyílás átmérője > 200 μm, a levegőztetési folyamat ellenállásvesztesége már nem játszik domináns szerepet a levegőztetési folyamatban, a levegőztető nyílásátmérőjének növekedésével csökken a KLa és az oxigenizációs kapacitás, így az elméleti az energiahatékonyság jelentős csökkenő tendenciát mutat.

4. A telepítési vízmélység hatása az oxigénellátásra

A víz mélysége, amelyben a levegőztető be van szerelve, nagyon jelentős hatással van a levegőztető és oxigénellátó hatásra. A kísérleti vizsgálat célja egy 2 m-nél kisebb, sekély vízcsatorna volt. A levegőztető levegőztetési mélységét a medence vízmélysége határozta meg. A jelenlegi tanulmányok főként a levegőztető merülési mélységére fókuszálnak (azaz a levegőztetőt a medence aljára szerelik fel, és a vízmennyiség növelésével növelik a vízmélységet), a teszt pedig főként a perlátor beépítési mélységére fókuszál. levegőztető (azaz a medencében lévő víz mennyiségét állandóan tartják, és a levegőztető beépítési magasságát úgy állítják be, hogy megtalálják a legjobb vízmélységet a levegőztető hatás érdekében), valamint a KLa és az oxigén felhasználás változása a víz mélységével látható a 6. ábrán.

6. ábra A K és az oxigén felhasználás változási görbéi a vízmélységgel

A 6. ábrán látható, hogy a vízmélység növekedésével mind a KLa, mind az oxigénfelhasználás egyértelműen növekvő tendenciát mutat, a KLa több mint négyszeres eltérést mutat 0,8 m vízmélységnél és 2 m vízmélységnél. Ennek az az oka, hogy minél mélyebb a víz, minél hosszabb a buborékok tartózkodási ideje a vízoszlopban, minél hosszabb a gáz-folyadék érintkezési idő, annál jobb az oxigénátadó hatás. Ezért minél mélyebbre van beépítve a levegőztető, annál kedvezőbb az oxigénellátó kapacitás és az oxigén felhasználás. De a vízmélység beépítése növekszik, ugyanakkor az ellenállási veszteség is megnő, az ellenállási veszteség leküzdéséhez növelni kell a levegőztetés mértékét, ami elkerülhetetlenül az energiafogyasztás és az üzemeltetési költségek növekedéséhez vezet. Ezért az optimális beépítési mélység eléréséhez szükséges az elméleti teljesítményhatékonyság és a vízmélység kapcsolatának értékelése, lásd az 1. táblázatot.

Az 1. táblázat azt mutatja, hogy az elméleti energiahatékonyság rendkívül alacsony 0,8 m-es beépítési mélység mellett, mindössze 0,5 kg/(kW-h), így a sekély víz levegőztetése nem megfelelő. A vízmélység 1,1 ~ 1,5 m tartományba történő beépítése az oxigenizációs kapacitás jelentős növekedése miatt, míg a levegőztető ellenállási hatása nem szembetűnő, így az elméleti hatásfok gyorsan növekszik. Ahogy a vízmélység tovább növekszik 1,8 m-re, az ellenállásveszteség hatása az oxigenizációs teljesítményre egyre jelentősebbé válik, aminek következtében az elméleti hatásfok növekedése kiegyenlítődik, de továbbra is növekvő tendenciát mutat, és a telepítésben A 2 m-es vízmélység elméleti hatásfoka eléri az 1,97 kg/(kW-h) maximumot. Ezért a 2 m-nél kisebb csatornáknál az optimális oxigénellátás érdekében az alsó levegőztetést részesítjük előnyben.

5. A teszt következtetései

1. A statikus, nem helyhez kötött módszer használata a finom buborékos levegőztetés tiszta víz oxigenizációs tesztjéhez a tesztvízmélységben< 2 m) and pore size (50 ~ 1 000 μm) conditions, the total oxygen mass transfer coefficient KLa and oxygen utilisation increased with the installation of the water depth; with the increase in pore size and decreased. In the process of increasing the aeration volume from 0.5 m3/h to 3 m3/h, the total oxygen mass transfer coefficient and oxygenation capacity gradually increased, and the oxygen utilisation rate decreased.

2. Az elméleti energiahatékonyság a hatékonyság egyetlen mutatója. A tesztkörülmények között az elméleti teljesítményhatékonyság a levegőztetéssel és a vízmélység beépítésével növekszik, a nyílás növekedésével először nő, majd csökken. A vízmélység és a nyílás felszerelésének ésszerű kombinációnak kell lennie annak érdekében, hogy az oxigenizációs teljesítmény a legjobb legyen, általában minél nagyobb a levegőztető nyílás vízválasztási mélysége, annál nagyobb.

3. A vizsgálati eredmények azt mutatják, hogy a sekély víz levegőztetését nem szabad használni. 2 m beépítési mélységnél 0,5 m3/h levegőztetési térfogat és 200 μm pórusméretű levegőztető 1,97 kg/(kW-h) maximális oretikus teljesítményhatékonyságot eredményezett.

A fentiek a K+F adataink, elkötelezettek az adatok iránt, hogy folyamatosan optimalizáljuk a termék teljesítményét, a gyökértől kezdve a levegőztető lemez nyílás, az EPDM membrán bőr könnyen felszakad, eltömődés és egyéb problémák megoldása érdekében.

A NIHAO az első kínai vállalat, amely több mint húsz éve fejleszt gumi- és műanyagtermékeket a vízkezelési ipar vezető vezetőjeként, professzionális kutató-fejlesztő csapattal és speciális gyári berendezésekkel a termékek pontosságának és termelékenységének javítása érdekében.

10 éven át cső- és tárcsás duffúzor gyártására specializálódtunk. Levegőztető lemez membrán bőr használjuk az exkluzív olajmentes formulát, miután a K + F csapat folyamatos tesztelése és javítása a mi általános javítása átfogó teljesítményét a membrán bőr, a használata akár nyolc év mikropórusos eltömődésmentes. Nem csak a kiváló minőségű EPDM 100%-ban új anyag felhasználásával, hanem a korom arányának 38%-ával is, különböző erőátmérőken keresztül, hogy teljes mértékben kibővítse a membrán bőr rugalmasságát és a szakadásállóságát, hogy megerősítse.

Lemezdiffúzorunk a következő előnyökkel rendelkezik:

1. Blokkolásgátló, jó visszafolyás-megelőzés, nagy érintkezési felület, erős korrózióállóság

2. Erős membrán bőr szakadásállóság, vízállóság, jobb ütésállóság

3. Egységes buborékok, nagy hatékonyságú levegőztetés, magas oxigénfelhasználás, energiatakarékosság, hatékonyan csökkenti a működési költségeket

A levegőztető cső előnyei:

Könnyen összeszerelhető, a medence cső és a levegőztető cső alján egybe, nincs szükség további csővezetékekre, az ára alacsonyabb, mint a többi mikroporózus levegőztető. Ugyanaz a sav- és lúgállóság, nem könnyen öregszik, hosszú élettartamú. A levegőztetés dudorában, nem levegőztetés lapított, lapított, változó mikropórusos volt zárva, így a levegőztetés felfüggesztése hosszú ideig nem tömődik el.

A NIHAO professzionális csapata és a K+F személyzete, hogy biztosítsa Önnek a tényleges helyszíntervet, ésszerű specifikációkat, hogy kiválaszthassa a legjobban alkalmazható levegőztetőt! Őszintén várjuk, hogy kapcsolatba léphessünk Önnel egy szebb és tisztább jövő megteremtése érdekében!