Munur og hlutverk loftdreifara úr ryðfríu stáli og venjulegra loftdreifara í skólphreinsun
Inngangur
Loftdreifarar eru ómissandi hluti líffræðilegra skólphreinsunarkerfa, gegna lykilhlutverki í flutningi súrefnis úr lofti yfir í blönduð áfengi og styðja niðurstreymisferla til að fjarlægja mengunarefni. Dreifir setja loftbólur inn í kjarnaofninn og eiginleikar þessara loftbóla hafa bein áhrif á súrefnisflutningsskilvirkni, örveruvirkni og heildarframmistöðu ferlisins. Meðal dreifara sem eru mikið notaðir í skólphreinsistöðvum eruloftdreifarar úr ryðfríu stáliogvenjulegir dreifararvenjulega úr elastómer himnum eða plastefnum. Þó að allir þjóni sama grundvallartilgangi - til að auðvelda súrefnisupplausn og blöndun - efniseiginleika, þá eru loftbólumyndunarkerfi, langlífi og viðhaldsþörf mjög mismunandi. Þessi grein skoðar virknihlutverk þessara dreifara og stangar dreifingartæki úr ryðfríu stáli saman við venjulegar gerðir í hagnýtri notkun.
Grundvallarhlutverk loftdreifara
Í virkjaðri seyru og öðrum líffræðilegum meðhöndlunarkerfum eru dreifarar ábyrgir fyrir því að búa til dreifingu loftbóla sem stíga upp í gegnum frárennslisvatn, auka súrefnisflutning og blöndun. Þessi súrefnisframboð er mikilvægt vegna þess að loftháðar örverur þurfa uppleyst súrefni til að umbrotna lífræn mengunarefni, þar á meðal lífefnafræðileg súrefnisþörf (BOD) og ammoníak. Skilvirkni loftræstingarkerfis fer mjög eftir þvíhönnun á dreifiþáttum- þar á meðal porastærð, bil og efni - sem ákvarðar stærðardreifingu kúla og síðari súrefnisflutningshraða (Metcalf & Eddy, 2014). Fínir loftbóludreifarar mynda smærri loftbólur með stærra yfirborði á hverja rúmmálseiningu, sem bætir súrefnisflutningsskilvirkni, en grófir loftbólur framleiða stærri loftbólur sem auka blöndun en hafa minni massaflutningsskilvirkni.
Efniseiginleikar: Ryðfrítt stál vs venjulegir dreifingartæki
Einn mest áberandi munurinn á ryðfríu stáli og venjulegum diffusers liggur íefnissamsetning og vélrænni eiginleikar. Dreifingartæki úr ryðfríu stáli eru framleidd úr tæringarþolnum málmblöndur eins og 304 eða 316 ryðfríu stáli, sem veita sterka burðarvirki og mótstöðu gegn árásargjarnu skólpsumhverfi. Venjulegir dreifarar eru oft gerðir úrgúmmíhimnur, EPDM (etýlen própýlen díen einliða), sílikon eða ýmislegt plast(Tchobanoglous o.fl., 2014). Þessi teygjanlegu efni geta boðið upp á framúrskarandi sveigjanleika í upphafi og bólumyndunareiginleika, en þau eru almennt næmari fyrir niðurbroti vegna efnafræðilegrar útsetningar, lífgræðslu og vélræns slits með tímanum.
Ending ryðfríu stáli gefur því forskot í notkun þar sem vélrænni núningi, langur notkunartími eða umhverfi með mikið magn af föstum efnum gæti komið í veg fyrir íhluti teygjanlegra dreifara. Þó að gúmmí- eða plasthimnur geti brotnað niður og þurft að skipta oft út, geta rétt tilgreindir ryðfrítt stáldreifarar viðhaldið burðarvirki fyrirlengra þjónustutímabil, sem dregur úr niðurtíma og líftímakostnaði þrátt fyrir hærri upphafsútgjöld.
Bólumyndun og súrefnisflutningur
Frammistaða loftdreifara er nátengdstærð, einsleitni og þéttleiki loftbólaþeir mynda. Fínir loftbólur, hvort sem er gúmmí, plast eða ryðfrítt stál, miða að því að framleiða mikinn fjölda lítilla loftbóla sem hámarka yfirborðsflatarmál og lengja dvalartíma í vatni og auka þannig súrefnisflutningsskilvirkni (OTE). Venjulegir teygjudreifarar treysta venjulega á teygjanleika himnunnar til að mynda fínar, samfelldar loftbólur í gegnum nákvæmlega stórar svitaholur. Hægt er að hanna þessar himnur til að búa til mjög litlar kúlustærðir til að byrja með, en röskun á svitahola með tímanum vegna teygja, grisjunar eða rifnar getur dregið úr afköstum.
Dreifingartæki úr ryðfríu stáli nota hins vegar oftnákvæmar vélrænar ör-götursem viðhalda stöðugri stærðardreifingu kúla og standast aflögun við rekstrarálag. Vegna þess að málmur teygir sig ekki á sama hátt og teygjanleg efni gera, geta kúlamyndunareiginleikar verið stöðugir yfir lengri notkunartímabil. Viðvarandi kynslóð af fínum loftbólum batnarskilvirkni súrefnisflutningsog getur stuðlað að minni orkunotkun, þar sem minna þarf blásaraafl fyrir sömu súrefnisþörf samanborið við öldrun gúmmí- eða plastdreifara. Hins vegar eru sérstakar frammistöðuútkomur undir áhrifum af hönnun dreifara, bili, dýpt og vökvaskilyrðum kerfisins.
Viðhald, óhreinindi og rekstraráhrif
Bæði ryðfríu stáli og venjulegir dreifarar eru háðirgróðursetning og stífla, sérstaklega í skólpsvatni sem er með mikið magn af föstum efnum eða kalkmyndun. Líffilmusöfnun, steinefnaúrkoma og seyruágangur getur lokað svitahola dreifiveitunnar, dregið úr súrefnisflutningi og krafist hreinsunar. Venjulegir himnudreifarar eru oft viðkvæmari fyrirefna- og líffræðileg óhreinindivegna þess að mýkri yfirborð þeirra gefur meiri möguleika á útfellingu og himnuskekkju. Hreinsun teygjudreifara getur þurft efnableyti eða vélrænan burstun og of árásargjarn hreinsun getur skemmt himnur, sem leiðir til ótímabærrar endurnýjunar.
Hægt er að þrífa dreifara úr ryðfríu stáli með öflugri aðferðum, þar á meðal vélrænni bursta eða stýrðri háþrýstiþvotti, án þess að hætta sé á að mjúk himna rifni. Sléttara málmyfirborðið hefur einnig tilhneigingu til að standast fyrstu gróðursetningu betur en teygjuefni með áferð, sem þýðir að ryðfrítt stáldreifarar geta viðhaldið afköstum lengur á milli viðhaldslota. Hins vegar eru málmdreifarar ekki ónæmar fyrir tæringu eða hreistur; þess vegna skiptir sköpum fyrir val á efnisflokki og rekstrareftirlit.
Kostnaðar-, líftíma- og sjálfbærnisjónarmið
Þegar þeir velja loftdreifara fyrir skólphreinsistöð verða ákvarðanir-að halda jafnvægifjármagnskostnaður, viðhald, orkunýtni og sjálfbærni í líftíma. Venjulegir gúmmí- eða plastdreifarar eru venjulega ódýrari fyrirfram, sem gerir þá aðlaðandi fyrir smærri hreinsunarstöðvar eða verkefni sem eru -þvinguð. Auðveld uppsetning þeirra og fyrstu afköst geta skilað viðunandi árangri í mörgum stöðluðum forritum. Með tímanum getur þó þörfin fyrir tíðar himnuskipti og hugsanlega minnkandi súrefnisflutningsvirkni aukistrekstrarkostnaður.
Dreifingartæki úr ryðfríu stáli koma oft með hærri upphafsverðmiða en geta boðið upp álægri-viðhaldskostnaður til lengri tíma og stöðugri afköst, sem getur vegið upp á móti fyrirframfjárfestingu yfir líftíma kerfisins. Þar að auki, vegna þess að skilvirkni súrefnisflutnings hefur áhrif á orkunotkun - og orka er oft einn stærsti rekstrarkostnaður í hreinsistöð - getur viðvarandi afköst ryðfríu stáldreifara stuðlað aðsjálfbærni í heildmarkmið með því að draga úr orkunotkun.
Málaumsóknir og hagnýt atriði
Báðar tegundir dreifara eiga sinn stað í nútíma skólpsverkfræði. Venjulegir dreifarar eru mikið notaðir í hefðbundnum virkjaðri seyrukerfum þar sem aðstæður eru í meðallagi og viðráðanlegir flutningar til að skipta út. Þau eru sérstaklega aðlaðandi þar sem takmarkanir á fjárhagsáætlun eða einfaldleiki í uppsetningu eru í fyrirrúmi. Dreifir úr ryðfríu stáli eru oft valdir ímeðhöndlun iðnaðar frárennslisvatns, seyrukerfi með mikið-föst efni, eða aðstöðu með-langtíma rekstrartíma og ágengum þjónustuskilyrðum. Verkfræðingar verða einnig að íhuga rúmfræði kjarnaofns, kröfur um loftflæði, skipulag dreifara og viðhaldsaðgengi þegar þeir tilgreina tegundir dreifara.
Niðurstaða
Í stuttu máli eru loftdreifarar - hvort sem þeir eru úr ryðfríu stáli eða venjulegum teygjutegundum - nauðsynlegir til að veita súrefni og auðvelda blöndun í líffræðilegri skólphreinsun. Valið á milli ryðfríu stáli og venjulegra dreifara fer eftir þáttum eins ogendingu efnis, afköst súrefnisflutnings, viðhaldsþörf, líftímakostnað og rekstrarskilyrði. Dreifingartæki úr ryðfríu stáli bjóða upp á öfluga byggingu, stöðuga loftbólumyndun og seiglu gegn vélrænni skemmdum og gróðursetningu, sem getur þýtt langan endingartíma og orkunýtni. Venjulegir gúmmí- eða plastdreifarar veita kostnaðar-hagkvæma og sveigjanlega lausn, sérstaklega hentug fyrir staðlaða sveitarfélög. Skilningur á þessum mun gerir fagfólki í skólpvatni kleift að hámarka loftræstikerfi fyrir bæði frammistöðu og hagkvæmni.