هوادهی فاضلاب

مهمترین کاربرد هوادهی فاضلاب انتقال اکسیژن به فرآیند های بیولوژیکی تصفیه و هوادهی طبیعی رودخانه ها و استخر های ماهی و سایر  مجاری آب است. در این بخش به ادامه هوادهی فاضلاب که درقسمت هوادهی به فاضلاب تشریح شد می پردازیم. طبق آنچه در مطلب قبل گفته شد غلظت تعادل اکسیژن در تماس با آب Cs بوسیله قانون هنری تعریف می شود.

P = فشار اولیه اکسیژن در فاز گاز

H = ثابت هنری که با دما متناسب است و از حضور جامدات محلول متاثر است.

حلالیت اکسیژن در آب دماهای مختلف در جدول زیر خلاصه شده است. با افزایش دما و و غلظت جامدات ، ثابت هنری نیز افزایش یافته و بنابراین Cs کاهش می یابد. بنابراین معمولا در کاربرد های صنعتی، حلالیت باید به صورت تجربی اندازه گرفته شود.

در تانک های هوادهی که هوا در عمق دمیده می شود، حلالیت اکسیژن تحت تاثیر فشار جزئی هوا ورودی به تانک و همچنین کاهش فشار جزئی حباب های هوا در اثر جذب اکسیژن می باشد.

اشباع اکسیژن نه تنها تابعی از قوطه وری است بلکه به نوع دفیوزر هم بستیگ دارد.  در واحد های حباب درشت، غلظت اشباع در آب پایین تر ازواحد های حباب ریز یا دیفیوزر های جت است. ظاهرا اشباع هم به اندازه حباب و هم به الگوی اختلاط بستگی دارد. لازم به ذکر است که طبق داده های میدانی در دیفیوزر های حباب ریز مقدار ۲۵ درصد عمق دقیق تر بنظر می رسد. بنابراین غلظت اشباع اکسیژن باید از روی داده های میدانی تعیین شود.

ضریب انتقال اکسیژن Kla  از خواص متغیر های فیزیکی و شیمیایی سیستم هوادهی متاثر می شود:

• دما:  ضریب لایه مایع بالا می رود. وقتی حباب های هوا وجود داشته باشد، تغییری دمای مایع اندازه حباب های هوا تولید شد ه در سیستم را نیز تحت تاثیر قرار می دهد. اثر دما روی ضریب به صورت زیر است:

  در واحد های هوادهی دیفیوزری θ  معمولا 1.02 در نظر گرفته می شود. مقدار θ در سیستم دیفیوزری کم تلاطم بیشتر و در سیستم های هوادهی سطحی پرتلاطم کمتر است. برای سیستم های هوادهی سطحی مقدار 1.012 را برای θ  پیشنهاد داده اند.

• اختلاط متلاطم :  افزایش اختلاط متلاطم ، ضریب کلی انتقال را بالا می برد.
• عمق مایع : اثر عمق مایع H روی Kla تا حد زیادی به روش هوادهی بستگی دارد. برای اکثر انواع سیستم های دیفیوزری Kla  طبق رابطه زیر تعریف می شود.

  توان n در اکثر سیستم ها حدود 0.7 است. راندمان انتقال اکسیزن به ازای هر فوت عمق ، 1.5 درصد افزایش می یابد.

• مشخصات پساب: در مطالب بعدی به مشخصات پساب و تاثیر آن بر میزان هوادهی خواهیم پرداخت.