دیفیوزر (حباب افکن)
1403-04-17 1403-04-16 21:20دیفیوزر (حباب افکن)
دیفیوزر چیست؟
مهم‌ترین قسمت از تصفیه‌خانه‌های فاضلاب که به روش بیولوژیکی کار می‌کنند قسمت هوادهی است. برای هوارسانی به فاضلاب‌ها و ترکیب هوا با محتویات آن دو راه معمول است. یکی از راه‌ها به‌کارگیری هوای مستغرق یا همان استفاده از دیفیوزر های هواده (صنعت تصفیه آب) است. مورد دیگر راه اختلاط مکانیکی است که هدف آن رساندن اکسیژن مخلوط در هوا به فاضلاب‌ها بوده که در بسیاری موارد دیفیوزرهای عمقی کارایی بیشتری نسبت به سایر شیوه‌ها دارند.
آن دسته از دیفیوزرهای هواده که به اسم دیفیوزرهای ممبرانی نیز شناخته می‌شوند، نوعی ابزار مناسب جهت عملیات هوارسانی به فرایند تصفیه فاضلاب بهداشتی و تصفیه فاضلاب صنعتی هستند. هوای تولیدشده در پی فرایندها از طریق بلوئر تزریق می‌شوند. تعداد دیفیوزر موردنیاز برحسب ظرفیت و توان خروجی بلوئر حساب می‌شود. همچنین برای هرکدام از دیفیوزرها چیزی در حدود 50 میلی بار افت فشار حساب می‌کنند. این دیفیوزرها انواع مختلفی دارند و در شکل‌های متفاوت دیسکی، تیوب شکل و پلیتی در دسترس هستند.
حال سؤال مهم اینجاست که چرا به فاضلاب‌ها باید هوا برسانیم؟ برای تصفیه فاضلاب و رفع آلودگی‌ها میکروارگانیسم‌ها و باکتری‌هایی در جریان فاضلاب وجود دارند. این موجودات برای رفع آلودگی‌ها به اکسیژن نیاز دارند تا عمل تجزیه به خوبی انجام شود. هرچقدر عمق مخازنی که دیفیوزر در آن نصب می‌شوند بیشتر باشد، عمل هوادهی بهتر صورت میگیرد.
آشنایی با انواع دیفیوزر هوادهی
برای عملیات هوادهی دو نوع دیفیوزر به کار می‌رود. این دو نوع شامل دیفیوزرهای هوادهی ممبرانی و سرامیکی هستند. این دیفیوزرها به دو بخش حباب ریز و حباب درشت تقسیم می‌شوند. از بین تمام این دستگاه‌ها، دیفیوزر دیسکی حباب ریز بیشتر از سایر مدل‌ها مورد استقبال و استفاده قرار گرفته است و از همه پرکاربردتر نیز است.
روش کار دیفیوزر دیسکی حباب ریز
این سیستم در نزدیک کف مخزن‌ها نصب می‌شود و حجم زیادی حباب ریز و کوچک به وجود می‌آورد. این حباب ها با سرعت کمی و به‌آرامی از کف مخزن هوادهی بخش تصفیه‌خانه در فاضلاب بالا می‌روند . فرایند منتقل کردن هوا و اکسیژن به آب کاملاً اساسی و تأثیرگذار به اجرا درمی‌آید. سرعت حرکت حباب‌ها شاید کند باشد اما کل فرایند هوارسانی با سرعت بیشتری اجرا می‌شود.
علت استفاده وسیع از دیفیوزرهای هواده (صنعت تصفیه آب) دیسکی این است که پروسه هوادهی به‌خوبی انجام می‌شود. همچنین در برابر انسداد و گرفتگی‌های احتمالی مقاومت زیادی دارد و نصب و به‌کارگیری آن خیلی راحت‌تر از سایر روش‌ها است.
نکته حائز اهمیت این است که استفاده از ممبران‌هایی از جنس EPDM و PTEE باعث می‌شود تا کل سیستم سبک‌تر شود. همچنین مقاومت دستگاه‌ها در مقابل خوردگی و فرسایش‌های بیولوژیکی و شیمیایی افزایش یابد. یک دیفیوزر دیسکی از جنس یکی از دو ماده ذکرشده مقاومت بیشتری نسبت به موردهای مشابه سرامیکی خواهد داشت . سهولت در نصب و قیمت تمام شده نیز به مراتب کمتر از دیگر مزایای نوع دیسکی است.
برای تغییردر مرحله بعد از رهاسازی حباب‌های هوا، این اکسیژن با مواد غذایی یا همان لجن موجود ترکیب می‌شود . در نتیجه آن باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌ها قادر خواهند بود تا آنزیم مخصوصی تولید کنند. این آنزیم باعث شکسته شدن آلاینده‌های رسوب‌شده و پسماندها می‌شوند و در مرحله بعد طی فرایندی نشست می‌کنند یا با غشای مخصوص جداسازی می‌شوند و فاضلاب بدین‌گونه تصفیه می‌شود.
اندازه حباب‌ها در دستگاه‌های هوادهی چقدر اهمیت دارد؟
ابعاد و اندازه حباب‌ها بسیار مهم و قابل‌بحث است. زیرا حدوداً بین 50 تا 70 درصد انرژی‌ای که در مجموعه تصفیه‌خانه‌های فاضلاب‌ها استفاده می‌شود، در زمان تولید حباب‌ها و فرایند هوادهی مورد استفاده قرار میگیرد. هرچه راندمان منتقل کردن اکسیژن بالاتر برود، از آن طرف انرژی مصرفی برای رسیدن به اندازه مشخصی از حجم تصفیه‌شده کاهش میابد.
دیفیوزرهای هواده (صنعت تصفیه آب) حباب ریز این قابلیت را دارند تا محیط‌های مختلفی را از نظر شرایط غلظت اکسیژن موجود، ایجاد کنند. این دستگاه‌ها قادرند تا طیف وسیعی را از محیط‌های هوازی با غلظت زیاد گازهای موجود در هوا و به‌خصوص اکسیژن تا محیط‌هایی با کمترین میزان اکسیژن به وجود بیاورند. ما با تنظیم مقدار اکسیژن مورد نیاز این امکان را خواهیم داشت تا تصفیه‌های گوناگون با اهداف متفاوت را با یک سیستم انجام دهیم.
حباب‌های ریز به طور متوسط طول 1 تا 3 میلیمتر و قطر 2 تا 5 میلیمتر دارند. این حباب‌های ریز به این علت مناسب‌تر هستند که سطح برخورد هوا (اکسیژن) و فاضلاب را بیشتر می‌کنند. هرچه ابعاد حباب‌ها بیشتر شود میزان مخلوط شدن و درهم‌آمیزی افزایش می‌یابد. همچنین هر چقدر که اندازه حباب‌های خارج‌شده از دیفیوزرهای هواده (صنعت تصفیه آب) کوچک‌تر باشد، مساحت خروجی حباب‌ها بیشتر شده و فرایند رساندن هوا و اکسیژن تأثیر و سرعت بالاتری خواهد داشت.
کاربرد دیفیوزرهای حباب درشت
با اینکه دیفیوزرهای حباب ریز کاربردها و مزیت‌های فراوانی داشتند اما حباب‌های درشت نیز نقشی اساسی در تصفیه‌خانه‌ها دارند. حباب‌های درشت‌تر معمولاً برای تولید موج و تلاطم و به‌هم‌زدن استفاده می‌شوند تا ذرات موجود و پسماندها رسوب نکنند و لجن در کف و دیواره‌های مخازن تشکیل نشود. از بین حوضچه‌های متعدد در فرایند تصفیه، این دیفیوزرها برای حوضچه‌های متعادل‌کننده مناسب‌تر هستند و ظرفیت مخلوط‌سازی بسیار خوبی دارند تا رسوبات موجود و لجن‌های غلیظ را معلق کند و برای انحلال اکسیژن کاربرد و بازده چندانی ندارند.
این دیفیوزرها نیز در انواع و شکل‌های مختلفی تولید می‌شوند. دیفیوزرهای هواده (صنعت تصفیه آب) حباب درشت غالباً از دو جنس متفاوت PVC و پلی‌پروپیلن تولید می‌شود. شکل‌های مختلفی نیز از این دستگاه‌ها ساخته شده‌اند که نمونه‌های بشقابی ساده و سوپاپی در بازار فراوان‌ترند. باید توجه داشته باشید که این دیفیوزرها مصرف انرژی بسیار بالاتری دارند.
کلام آخر
فرایند تصفیه فاضلاب یک عملیات بسیار مهم در مدیریت منابع آبی است. استفاده از روش‌های نوین که در کنار هزینه پایین‌تر بازده بالاتری داشته باشد، همیشه مورد استقبال مسئولان تصفیه فاضلاب بوده است. استفاده از دیفیوزرهای هواده (صنعت تصفیه آب) به هدف بهبود فرایند تجزیه پسماندها و آلودگی‌های آب تاکنون بسیار موفقیت‌آمیز بوده است.
این دیفیوزرها به باکتری‌ها کمک می‌کنند تا پروسه تصفیه تسریع گردد. انواع دیگر دیفیوزرهای هواده (صنعت تصفیه آب) به ایجاد تلاطم کمک می‌کند تا لجن و رسوبات ته‌نشین نشود. این دیفیوزرها در جنس‌ها و شکل‌های متفاوتی تولید می‌شوند که هر نوع کاربرد مختص به خود را دارند.
