Тонкий пузырь против грубой пузырьковой аэрации в муниципальной очистке сточных вод

Аэрация является наиболее энергоемким процессом при очистке муниципальных сточных вод, часто составляя 45-60% от общего потребления энергии растения .

Техническое сравнение между прекрасный пузырь и грубый пузырь Системы аэрации выявляют значительные различия в их эффективности и эксплуатационных затратах, в первую очередь обусловлены фундаментальной физикой передачи газа.

Эффективность переноса кислорода (OTE)

Эффективность переноса кислорода (OTE) является мерой того, насколько эффективно система аэрации передает кислород из воздуха в сточные воды. Основной принцип состоит в том, что более крупная площадь пузырьковой поверхности и более длительное время контакта с жидкостью приводят к более высокому переносу кислорода.

*Тонкие диффузоры пузырьков: Эти диффузоры производят небольшие пузырьки, обычно диаметром 1-3 мм. Заданный объем воздуха, когда разбит на многочисленные небольшие пузырьки, имеет значительно большую кумулятивную площадь поверхности, чем тот же объем в нескольких больших пузырьках. Кроме того, меньшие пузырьки растут медленнее, увеличивая время контакта с водой. В результате, тонкие пузырьковые системы имеют высокую OTE, часто начиная с От 20% до более чем 40% .

*Грубые диффузоры пузырьков: Они дают большие пузырьки, обычно более 6 мм в диаметре. Большие пузырьки быстро поднимаются на поверхность, что приводит к гораздо более короткому времени контакта и более низкой общей площади поверхности для переноса кислорода. Следовательно, их OTE значительно ниже, как правило, менее 10% .

Стандартная эффективность аэрации (SAE)

Стандартная эффективность аэрации (SAE) является более полной метрикой, которая количественно определяет количество передаваемого кислорода на единицу потребляемой энергии. Он измеряет общую эффективность системы, учитывая как в OTE, так и в мощности, необходимой для управления воздуходувками. Он часто экспрессируется в килограммах или килограммах кислорода на лошадиные силы (LB O2 /HP-HR).

*Тонкие пузырьковые системы: Из -за их превосходной OTE, тонкие пузырьковые системы требуют гораздо меньшего количества сжатого воздуха от воздуходувок для достижения того же уровня растворенного кислорода (DO). Это переводится непосредственно в более низкое энергопотребление. Их значения SAE обычно варьируются от От 4,0 до 7,0 фунта O2/HP-HR или выше

*Грубые пузырьковые системы: Из -за их низкого уровня, грубые пузырьковые системы нуждаются в большем объеме воздуха и более мощные воздуходувки, чтобы удовлетворить потребность в кислороде. Следовательно, их SAE намного ниже, как правило, от От 1,5 до 3,0 фунта O2/HP-HR .

Советы:

Проектирование и изменчивость системы: указанные значения OTE и SAE являются только общими диапазонами. Фактическая производительность в значительной степени зависит от конкретных дизайнерских параметров, таких как глубина бассейна, температура воды, растворенная задача кислорода и тип используемой мембраны диффузора. Производительность хорошо разработанной грубой пузырьковой системы иногда может перекрываться с производительностью плохо разработанной тонкой пузырьковой системы.

В некоторых приложениях можно использовать комбинацию обеих систем - пузырьки нажима для эффективного переноса кислорода и грубых пузырьков (или механических смесителей) для эффективного смешивания.

Долгосрочная экономия расходов на эксплуатацию

В то время как тонкие пузырьковые системы могут иметь более высокие начальные капитальные затраты, значительная экономия потребления энергии приводит к гораздо более низкая общая стоимость владения На протяжении жизни системы. Экономия энергии может быть существенной, часто снижая затраты на энергетические затраты за растение 30-50% или больше.

Более высокая начальная стоимость для системы тонких пузырьков, но со временем эксплуатационные затраты на грубую пузырьковую систему поднимется намного выше, причем общая линия затрат для системы тонких пузырьков сплющивается и в конечном итоге станет значительно ниже.