دیفیوزر هوادهی

توضیحات

کاربرد دیفیوزر هوادهی عمقی

دیفیوزر هوادهی عمقی یا دیفیوزر ممبرانی وظیفه تزریق هوای تولید شده توسط بلوئر را در فرآیند تصفیه فاضلاب بر عهده دارند. بهترين نوع پخش کننده های هوا، ديفيوزر حباب ريز دیسکی می باشد. زيرا هر چه اندازه حبابها ريزتر باشد تعداد حباب ها افزایش یافته و سطح تماس حباب با مایع افزایش می یابد. در نتیجه اكسيژن رسانی به فاضلاب بيشتر و با سرعت بالاتری انجام ميیپذيرد.

دیفیوزرهای هوادهی از یک بدنه یا قاب از جنس پلیمری ( PP ،PVDF، PE و….) و یک ممبران لاستیکی قابل انعطاف از جنس EPDM و یا سیلیکون تشکیل شده است. ممبران لاستیکی دارای سوراخهای بسیار ریز برای خروج هوا می باشد.

شرکت فراب زیست فراز تامین کننده انواع دیفیوزر هوادهی فاضلاب شامل دیفیوزر حباب ریز و دیفیوزر حباب درشت، دیفیوزرهای تیوپی (لوله ای) و دیفیوزرهای صفحه ای (پلیتی) از برندهای معتبر مانند PASSAVANT و JÄGER آلمان ECOLOGIX و EDI امریکا، SERECO ایتالیا، KAMAIR و AIRMAC و Goldentech تایوان، Aquaflex ترکیه و … می باشد. به دیفیوزرها، افشانک هوادهی نیز گفته میشود.

معرفی سیستمهای هوادهی فاضلاب

مهمترین واحد در فرآیندهای بیولوژیکی تصفيه فاضلاب هوازی، واحد هوادهی می باشد. در این واحد هوای مورد نیاز میکرو اورگانیسم ها برای رشد و نمو در اختیار آنها قرار داده می شود. به طور كلی تجهيزات هوادهی فاضلاب شامل هواده های سطحی و هواده عمقی ميیباشد. هوادهی عمقی در تصفیه فاضلاب شامل سیستم تولید هوا (بلوئر) و سیستم توزیع هوا (دیفیوزر) می باشد.

سیستم‌های هوادهی فاضلاب باید قادر باشند به نسبت میزان مصرف اکسیژن از طرف موجودات ذره‌بینی آلی، اکسیژن بیشتری را تولید کنند. اساساً دو نوع از این سیستم‌های هوادهی وجود دارند: دستگاه‌های هوادهی سطحی و هوادهی عمقی. در حالت عادی هوا از طریق پراکنده سازهای سرامیکی به درون مایع مخلوط در نزدیک‌ ته مخزن، پراکنده می‌شود تا اینکه حبابهای ریزی (با قطر 2 تا 5 میلی متر) تولید شود. بدین طریق مدت زمان ترکیب سازی و ماکزیمم تماس حاصل شود.

دو نوع وسیله یا ابزار مکانیکی سطحی وجود دارند. یکی که دارای یک دستگاه هوادهی مخروطی شکل می‌باشد که بطور عمودی نصب می‌شود. دیگری نیز یک سیستم هوادهی از نوع برسی می‌باشد که بطور افقی نصب می‌شود. کارایی هر دو نوع از سیستم‌های مزبور با توجه به عمق غوطه‌وریشان در مایع مخلوط متفاوت خواهد بود. انواع دیگری از سیستم هوادهی که از هوا استفاده می‌کنند نیز وجود دارند و بکار می‌روند. برای مثال می‌توان از توربین غوطه‌ور و یا هوادهی جت یا فواره‌ای نام برد.

با این همه آنها همچون سیستم‌های هوادهی حباب ریز و سیستم‌های مکانیکی هوادهی سطحی ، معمول و معروف نمی‌باشند. آزمایشات موجود در انگلستان این وسایل هوادهی نشان داده‌اند که سیستم هوای پراکنده حباب ریز می‌تواند بهترین شدت هوادهی (تأمین O2 بر حسب گرم تقسیم بر ظرفیت مخزن هوادهی بر حسب m3 در هر ساعت) و بازدهی (تأمین O2 بر حسب گرم تقسیم بر wh) را ارائه دهند چنانچه سیستم بدرستی نصب، راه‌اندازی و نگهداری شود.

همچنین شرکت مهندسی فراب زیست فراز در زمینه فروش و تامین انواع میکسر مستغرق ثابت، میکسر شناور، استاتیک میکسر، هواده سطحی و زیر آبی در مدل ها و ظرفیت های مختلف فعال میباشد.

انواع دیفیوزر هوادهی

دیفیوزر های هوادهی از نظر شکلی معمولا به شکل های لوله ای (Tube)، دیسکی (Disc) و صفحه ای (Plate) تولید می شود. همچنین از نظر نوع و اندازه حباب های تولیدی توسط آنها به دو دسته حباب درشت و حباب ریز تقسیم می شود.

1 – دیفیوز دیسکی یا بشقابی

دیفیوزر های دیسکی یا بشقابی حباب ریز در سایزهای 10 اینچ یا 27 سانتی متری، 12 اینچ یا 32 سانتی متری و 14 اینچ یا 35 سانتی متری تولید می شوند. برای مثال دیفیوزر های جگر (Jager Diffuser) که ساخت آلمان می باشد، دارای انواع HD270, HD340 می باشد که مدل HD270 دارای قطر 10 اینچ و مدل HD340 دارای قطر 12 اینچ می باشد.

2 – دیفیوزر لوله ای

دیفیوزرهای لوله ای از یک لوله از جنس پلیروپیلن و ممبران از جنس EPDM و یا سیلیکون ساخته میشوند. دیفیوزرهای لوله ای در سه سایزهای استاندارد ساخته میشوند که در صورت نیاز سایزهای دیگر نیز به صورت سفارشی تولید میشوند. چیدمان خاص روزنه ها باعث افزایش راندمان و عمر مفید و همچنین کاهش افت فشار میگردد. دیفیوزر هوادهی لوله ای در مدل حباب ریز و حباب درشت تولید میشود. این نوع دیفیوزر قابل نصب برروی لوله های استیل و پلاستکی میباشد.

3 – دیفیوزر صفحه ای یا پلیت

جنس بدنه این دیفیوزر از پلی پروپیلن مقاوم شده با فیبر شیشه ای می باشد. یکی از دلایلی که باعث افزایش راندمان و طول عمر دیفیوزر پلیتی شده است، طراحی خاص آن بوده که داری مزایای بسیاری می باشد. این مزایا شامل مقدار انتقال اکسیژن بالا، فشار ثابت با افت کم و جوابگو بودن در هر شرایطی میباشد.

دیفیوزر هوادهی حباب ریز

دیفیوزرهای حباب ریز استفاده بیشتری در سیستم های تصفیه فاضلاب دارند و به جهت تولید حباب های ریز به تعداد بالا، انحلال اکسیژن را در آب افزایش می دهند. دیفیوزر هوادهی حباب ریز توانایی تولید حباب بین 1 تا 3 میلی متر را دارد.

هوادهی حباب ریز، حباب های بسیار کوچک را به یک فرایند تصفیه فاضلاب ارائه می کند. حقیقت اصلی پشت استفاده از پخش کننده های حباب ریز در برابر پخش کننده هوای حباب درشت این است که حباب های کوچکتر باعث افزایش سطح حباب در واحد حجم و انتقال بیشتر اکسیژن می شود. محدوده اندازه حبابهای ریز بین 0 تا 3 میلی متر میباشد.

افشانك های نوع حباب ریز (Fine bubble) از یك دیسك با قاب نگهدارنده محكم از جنس پلی پروپلین و یك غشاء لاستیكی قابل انعطاف از جنس EPDM که دارای روزنه های بسیار ریزی جهت عبور حباب های هوا می باشد تشكیل شده اند. اتصال ورودی دیفیوزر در قسمت تحتانی قاب تعبیه شده است كه توسط بوشن هم سایز و یا كمربند ویژه اتصال از جنس پلی اتیلن قابل نصب روی انواع لوله می باشد.

دیفیوزرهای بشقابی و دیسکی حباب ریز در پکیج های فلزی تصفیه فاضلاب نسبت به انواع دیگر کاربرد بیشتری دارند. دیفیوزرهای لوله ای نیز در مخازنی که عرض مخازن کوچک بوده و مقدار هوای لازم جهت هوادهی زیاد می باشد بیشتر کاربرد دارد.

قیمت دیفیوزر هوادهی

با توجه به فاکتورهای متغیر تعیین قیمت دیفیوزرهای هوادهی امکان ارائه لیست قیمت ثابت وجود ندارد. برای آگاهی بیشتر در مورد قیمت انواع دیفیوزرهای هوادهی عمقی شامل دیفیوزرهای دیسکی حباب ریز ، دیفیوزرهای دیسکی حباب درشت ، دیفیوزر های تیوپی(لوله ای) و دیفیوزرهای پلیتی (صفحه ای) و جزئیات خرید و نصب این محصولات می توانید با کارشناسان ما تماس حاصل کنید.

جدول 1: لیست قیمت دیفیوزر حباب ریز تایوانی

جدول 2: دیفیوزر دیسکی حباب ریز JAGER

جدول 3: دیفیوزر حباب ریز دیسکی ایرانی

مزایای دیفیوزرهای حباب ریز

• بازده هوای بالا
• راندمان انتقال اکسیژن بالا
• نیاز به انرژی کمتر برای کار (در مقایسه با دیفیوزر حباب درشت)
• راحتی در نصب در حوض های موجود (برای جایگزینی یا ارتقاء)
• انتشار گازهای آلاینده پایین تر (در مقایسه با دیفیوزر حباب درشت یا دستگاه های هوای مکانیکی)
• برآورده کردن نیازهای اکسیژن بالا

معایب دیفیوزرهای حباب ریز

• حساس به ضایعات شیمیایی یا بیولوژیکی – که منجر به اختلال در عملکرد اکسیژن / هوادهی می شود)
• قیمت بالاتر – پخش کننده های منافذ ریز نیازمند تمیز کردن و جایگزینی های بیشتر هستند (به علاوه هزینه های اضافی تعمیر و نگهداری و خرابی)
• چالش های هزینه انرژی – زمانی که سوراخهای ریز مسدود می شوند، ممكن است نیاز به انرژی بیشتر برای ادامه کار مصرف کنند.
• توزیع جریان هوا برای عملکرد خوب پخش کننده حباب ریز حیاتی است. این امر مستلزم انتخاب مناسب “سیستم های کنترل جریان هوا” برای اطمینان از عملکرد مناسب دیفیوزرهای حباب ریز در حداکثر سطح کارایی است.
• نیازهای متناقض جریان هوا – مخازن هوادهی ممکن است نیازهای متناقض جریان هوا را داشته باشد: مخلوط کردن در مقابل انتقال اکسیژن.

دیفیوزر هوادهی حباب درشت

به طور کلی به دیفیوزری با سایز حباب بین 3 تا 50 میلیمتر دیفیوزر هوادهی حباب درشت میگویند. از پخش کننده های هوای حباب درشت بیشتر در مواردی که نیاز به تلاطم و اختلاط نیاز است مانند مخازن متعادلسازی و … استفاده می شود. همچنین از این دیفیوزرها می توان برای اختلاط و به هم زدن و جلوگیری از ته نشینی مواد و همگن سازی محلول استفاده کرد.

پخش کننده های هوای حباب درشت مخلوط کردن و هوادهی مقرون به صرفه و بلند مدتی را ارائه می دهند. این دیفیوزرهای هوادهی عمقی بیشتر برای شرایطی مناسب هستند که ترکیبی از جریان هوا و ارائه اکسیژن و به ویژه در فاضلاب با محتوای جامدات مورد نیاز است.

در بسیاری از موارد بدلیل نیاز به اختلاط و تلاطم بیشتر بویژه در حوضچه های متعادل سازی فاضلاب استفاده از افشانک های حباب درشت (coars bubble) ترجیح داده می شوند. این افشانک ها قابلیت اختلاط شدیدتر جهت و تعلیق رسوبات و لجن های غلیظ را دارا می باشند. افشانك های حباب درشت اغلب از جنس پلی پروپلین و پی وی سی به شكل های بشقابی ساده و سوپاپی و یا قارچی قابل عرضه می باشند.

این مدل از دیفیوزر هوادهی حباب درشت برای مخلوط کردن اکسیژن بسیار مناسب است و برای تصفیه فاضلاب با حجم بالای ذرات جامد نیز موثر عمل میکند.

مزایای دیفیوزر حباب درشت

• وابستگی کمتر به اتصال ؛ به علت حجم بالای هوا که از سوراخ خارج میشود.
• ظرفیت مخلوط کردن بهینه
• بسیار ایده آل برای مراحل ثانویه تصفیه
• قیمت مناسب
• به علت میزان هوايی که از دهانه های سوراخ بزرگتر می آید کمتر مستعد به گرفتگی هستند.
• ظرفیت مخلوط سازی مطلوب در مخازن با جرم و رسوبات
• راه حل ایده آل برای مرحله تصفیه ثانویه (اگر در این فاز ثانویه پخش کننده های حباب ریز استفاده شود، فلاك، رسوب و كربنات ایجاد شده و باعث گرفتگی سوراخهای ریز میشود)

معایب دیفیوزر هوادهی حباب درشت

• مصرف انرژی بیشتر
• راندمان انحلال هوا در آب کمتر نسبت به حباب ریز
• کارآیی کمتر برای انتقال اکسیژن
• زمان تماس کمتر – چون حباب های بزرگتر از طریق فاضلاب سریعتر از حباب های کوچکتر بالا می آیند.

شایان ذکر است در کشورمان ایران اصطلاح دیفیوزر پرورش ماهی نیز که برخی از کاربران از آن در مزارع پرورش ماهی استفاده میکنند در دسته همین پخش کننده های هوا قرار میگیرد.

مقایسه دیفیوزرهای هوادهی عمقی فاضلاب

در هنگام مقایسه دیفیوزر حباب ریز و دیفیوزرهای حباب درشت، اکثر مواقع قادر به مقاومت در برابر چالش های خاص نیستند. هر کدام از مدلهای دیفیوزرهای هوادهی عمقی با گذشت زمان طبیعی است که فرسوده شوند و یا ترک خورده و یا دچار گرفتگی شوند. هر سیستم هوادهی عمقی، که کمتر دچار این مشکلات شود صرفه جویی های زیادی را در صرف هزینه های جایگزینی محصول می کند، و همچنین زیانهای ناشی از خرابی سیستم و یا هزینه های تمیز کردن آن را کاهش میدهد.

در زیر به صورت خلاصه مقایسه ای بین دستگاه های هوادهی حباب ریز و حباب درشت ارائه شده است:

1. قطر حباب: دیفیوزرهای حباب ریز حباب هایی با قطر کمتر از 3 میلی متر تولید می کنند، در حالی که مدل هایی حباب درشت حباب هایی با قطر 3 میلی متر یا بیشتر تولید می کنند.
2. میزان انتقال اکسیژن: دیفیوزرهای هوادهی حباب ریز معمولاً کارایی انتقال اکسیژن بالاتری نسبت به دیفیوزرهای حباب درشت دارند. این به این دلیل است که حباب های ریز زمان بیشتری برای تماس با آب دارند و بنابراین اکسیژن بیشتری را می توانند منتقل کنند.
3. میزان اختلاط: دیفیوزرهای حباب درشت معمولاً اختلاط بیشتری نسبت به دیفیوزرهای حباب ریز ایجاد می کنند. این به این دلیل است که حباب های بزرگتر سریعتر به سطح آب می رسند و جریان بیشتری را ایجاد می کنند.
4. مقاومت در برابر گرفتگی: دیفیوزرهای حباب ریز معمولاً کمتر از مدل های حباب درشت دچار گرفتگی می شوند. این به این دلیل است که حباب های ریز کمتر در معرض ذرات معلق در آب قرار می گیرند.

نکاتی درباره دیفیوزرهای هوادهی فاضلاب

• محاسبات تعداد دیفیوزر هوادهی فاضلاب بر اساس میزان ظرفیت هوای بلوئر انجام شود. لازم به ذکر است ظرفیت بلوئر نیز بسته به میزان آلودگی فاضلاب و نوع فرآیند تصفیه محاسبه می‌شود.
• جهت محاسبه تعداد دیفیوزر مورد نیاز برای میزان مشخص دبی هوا، از ظرفیت دستگاه هوادهی در محدوده بهینه استفاده شود.
• ظرفیت حداکثر دیفیوزر صرفا به مدت 15 دقیقه در شبانه روز مجاز می‌باشد و فقط جهت شستشوی دستگاه استفاده می‌شود.
• هر چقدر عمق نصب دیفیوزر بیشتر باشد، به عبارت دیگر عمق مخازن فاضلاب بیشتر باشد راندمان انتقال اکسیژن بیشتر خواهد بود.
• در محاسبات فشار بلوئر، افت فشار دیفیوزر حدود 50 میلی‌بار در نظر گرفته شود.
• در سیستم لوله‌کشی دقت شود هوا به طور یکنواخت بین همه دیفیوزرها توزیع شود.