طراحی مخزن هوادهی و محاسبه کمیت

توسط: کیت

Email:kate@aquasust.com

تاریخ: 27 نوامبر 2024

مخزن هوادهی یکی از اجزای اصلی تصفیه فاضلاب است و طراحی و محاسبه کمیت آن مستقیماً بر راندمان تصفیه و هزینه های عملیاتی تأثیر می گذارد. این مقاله اصول کلیدی طراحی و مراحل محاسبه مخازن هوادهی، از جمله یک مثال خاص برای تصویر را تشریح می‌کند.

1. ملاحظات کلیدی برای طراحی مخزن هوادهی

1. پارامترهای هدف

کیفیت آب مورد نیاز را بر اساس پارامترهای ورودی و پساب (مانند BOD، COD، TSS، نیتروژن آمونیاکی) تعیین کنید. به عنوان مثال:
- BOD ورودی: 270 میلی گرم در لیتر
- خروجی BOD: کمتر یا مساوی 20 میلی گرم در لیتر
- نرخ جریان ورودی: 10،{2}} m³/d

2. انتخاب نوع هوادهی

روش های معمول هوادهی شامل هوادهی سطحی، هوادهی مکانیکی و هوادهی با اکسیژن خالص است. هوادهی مبتنی بر دمنده با دیفیوزرهای حباب ریز یا دیفیوزرهای لوله ای به طور گسترده استفاده می شود.

3. محاسبه تقاضای اکسیژن
- تعیین میزان آلاینده (BOD، نیتروژن آمونیاکی) که باید حذف شود.
- از فرمول معمولی تقاضای اکسیژن استفاده کنید:
نیاز به اکسیژن=بار BOD باید برداشته شود (کیلوگرم در روز) / میزان استفاده از اکسیژن

4. جامدات معلق مشروب مخلوط (MLSS)
برای اطمینان از فعالیت میکروبی، غلظت مناسب MLSS را بر اساس الزامات فرآیند، معمولاً 2،{1}}–5،000 میلی‌گرم در لیتر انتخاب کنید.

5. زمان نگهداری هیدرولیک (HRT) و حجم مخزن
- HRT معمولاً برای 4-8 ساعت طراحی می شود.
- عمق موثر مخزن به طور کلی 4-6 متر است.
- محاسبه حجم مخزن:
V=Q × HRT / 24
که در آن Q نرخ جریان (m³/h) است.

2. مراحل محاسبه مقدار مخزن هوادهی

مثال: تصفیه جریان 10،000 متر مکعب در روز با BOD ورودی با 270 میلی‌گرم در لیتر و BOD پساب با 20 میلی‌گرم در لیتر.

1. BOD را که باید حذف شود را تعیین کنید
BOD_حذف شد=(270 - 20) × 10،000=2،500،000 میلی گرم در روز=2،500 کیلوگرم در روز

2. نیاز اکسیژن را محاسبه کنید
با فرض میزان استفاده از اکسیژن 20٪ و 1.5 کیلوگرم O2 مورد نیاز به ازای هر کیلوگرم BOD حذف شده:
نیاز اکسیژن {{0}} (2500 × 1.5) / 0.2=18، 750 کیلوگرم در روز

3. پیکربندی تجهیزات هوادهی
- دیفیوزرها را انتخاب کنید: به عنوان مثال، پخش کننده های حباب ریز با محدوده جریان هوا 1.5-8 m³/h و بازده انتقال اکسیژن 30%.
- محاسبه جریان هوای مورد نیاز:
جریان هوا {{0}}،750 / (0.2 × 0.3)=312،500 m³/day
تبدیل به جریان هوای ساعتی:
312,500 ÷ 24 = 13,020 m³/h

4. محاسبه حجم مخزن
با فرض HRT=6 ساعت:
V = (10,000 × 6) ÷ 24 = 2,500 m³

5. تعداد دیفیوزرها را تعیین کنید
با فرض اینکه هر دیفیوزر دارای ظرفیت جریان هوا 5 m³/h است:
تعداد دیفیوزرها=13,020 ÷ 5=2,604

3. توصیه های عملی برای پروژه های مهندسی

- انتخاب شکل مخزن
مخازن مستطیلی یا دایره ای شکل برای سیستم های هوادهی معمولی رایج هستند، در حالی که مخازن عمیق برای ظرفیت های تصفیه بزرگ در سناریوهای فضای محدود ایده آل هستند.

- افزونگی تجهیزات
1.1-1.2 برابر تجهیزات محاسبه شده را برای کنترل نوسانات بار یا تعمیر و نگهداری تجهیزات نصب کنید.

- نظارت آنلاین
شامل یک سیستم نظارت بر اکسیژن محلول (DO) برای متعادل کردن عرضه اکسیژن و جلوگیری از هوادهی بیش از حد یا کمبود اکسیژن.

نتیجه گیری

طراحی مخزن هوادهی مستلزم درک جامع بارهای آلاینده، قابلیت های تامین اکسیژن، شرایط هیدرولیک و هزینه های عملیاتی است. محاسبات دقیق و پیکربندی مناسب تجهیزات، درمان موثر و هزینه های بهینه را تضمین می کند. در کاربردهای عملی، تنظیمات و بهینه سازی ها باید بر اساس نیازهای خاص و شرایط سایت انجام شود.