Designmetoder til trykluftblanding i stedet for mekanisk omrøring

I vandbehandlingsteknik kræver enhedsprocesser såsom koagulationstanke, flokkuleringstanke og blødgøringsreaktionstanke ekstrem høj ensartethed af vandblanding. Traditionelt opnås blanding ved at installere mekaniske omrørere. Men med stigende energiomkostninger og implementering af "dobbelt-kulstof"-politikker begynder flere og flere projekter at forsøge at erstatte mekanisk agitation med trykluft for at nå målene for energibesparelse og emissionsreduktion. Denne artikel deler principperne, beregningsmetoderne og anvendelsesværdien af ​​pneumatisk blandingsteknologi for vandbehandlingsprofessionelle.

I konventionelle vandbehandlingsprocesser installeres padle- eller rammeomrørere typisk i blandetanke, flokkuleringstanke og blødgøringsreaktionstanke. Motoren driver skovlerne til at rotere, hvilket skaber hvirvler og forskydning i vandet og fremmer derved grundig blanding af kemikalier og råvand. Imidlertid har mekanisk omrøring følgende problemer:

1. Højt energiforbrug

I store-spildevandsrensningsanlæg er effekten af ​​mekaniske omrørere generelt mellem 2 og 15 kW, med lange driftstider og højt årligt strømforbrug.

2. Høje vedligeholdelsesomkostninger

Omrørere involverer flere let beskadigede komponenter såsom motorer, reduktionsgear, koblinger og pumpehjul. Daglig vedligeholdelse og udskiftning af dele er tids-krævende og arbejdskrævende-.

3. Ujævnt flowfelt i tanken

I nogle uregelmæssigt formede tanke eller store-reaktionstanke skaber mekanisk omrøring let "døde zoner", hvilket resulterer i utilfredsstillende blandingseffekter.

Derfor er det blevet en trend at finde mere effektive og-energibesparende omrøringsteknologier.

Trykluftomrøring er en teknologi, der genererer bobler ved at indføre trykluft i bunden eller væggene af tanken. Når luftboblerne stiger op i vandet, genererer de en opadgående luftstrøm, der samtidig driver det omgivende vand til at danne en cirkulerende strøm. Sammenlignet med mekanisk omrøring har pneumatisk omrøring flere væsentlige fordele: (1) Energibesparelse og reduceret forbrug; ingen grund til at installere en høj-omrører, kun en enkelt luftkompressor er nødvendig for centraliseret luftforsyning; (2) Intet mekanisk slid; praktisk talt ingen vedligeholdelse nødvendig; (3) Mere ensartet strømningsfelt; rimelig boblefordeling undgår "døde zoner"; (4) Har også en beluftningsfunktion; i nogle processer kan det hjælpe med at øge opløst ilt. III. Luftmængdeberegning Mange projekter involverer denne type modifikation, men ofte uden noget videnskabeligt grundlag, vilkårlig tilslutning af et lufttilførselsrør til poolen, hvilket resulterer i utilfredsstillende ydeevne.

Mange projekter involverer denne type modifikation, men ofte uden noget videnskabeligt grundlag, der vilkårligt forbinder et luftkilderør til tanken, hvilket resulterer i utilfredsstillende ydeevne.

Den nødvendige luftmængde til beluftning og blanding kan beregnes ved hjælp af følgende formel.

I formlen: Qa er den luftstrøm, der kræves til beluftning og blanding under standardbetingelser, m³/min; Pt er akseleffekten af ​​den originale omrører, kW, som kan tages som 0,75~0,90 af motoreffekten; h er vanddybden ved luftfordelingsindtaget, m.

Det nødvendige lufttryk (overtryk) til beluftning og blanding kan beregnes ved hjælp af følgende formel.

I formlen: pc er det lufttryk (overtryk), der kræves til beluftning og blanding, kPa; Δph er det statiske tryk ved vanddybde, kPa, Δph=9.81 × h; Δpf er tryktabet langs rørledningen og ved lokale punkter, kPa, som kan beregnes ved at henvise til det relevante indhold i artiklen "Metoder til bestemmelse af kraft og tryk ved luftningsblæsere" på denne offentlige konto via linket i slutningen af ​​denne artikel; Δpd er tryktabet for luftfordelingshovedet, kPa, som kan konsulteres med producenten og er generelt 3~15 kPa.

1. Boblediameter og stigende hastighed

Ifølge litteraturen er boblediameteren sædvanligvis omkring 5 mm, og luftvolumenet udgør generelt 10 % af væskestrømningshastigheden. Jo mindre boblediameteren er, jo langsommere stiger hastigheden, og jo bedre er væskeomrøringseffekten, men trykluftens energiforbrug er lidt højere; hvis boblediameteren er for stor, vil blandingseffektiviteten blive reduceret.

2. Rør- og luftfordelingsanordning

Luftfordelingshovederne skal være jævnt fordelt, og porøse rør eller mikroporøse beluftningshoveder er almindeligt anvendte. Designet skal sikre, at boblerne er jævnt fordelt i tanken for at undgå lokale "kortslutninger".

3. Poolens hydrauliske egenskaber
For dybe bassiner lider luftboblerne større tab under opstigning, hvilket kræver trykluft med højere-tryk.

Oversigt
I sammenhæng med "dobbelt kulstof" (kuldioxid, kulstofbinding og kulstofemissioner) tilbyder trykluftomrøringsteknologi vandbehandlingsanlæg en yderst effektiv,-energibesparende og lav-vedligeholdelsesblandingsmetode. Ved rationelt at beregne luftforbrug og tryk, optimere luftfordelingsdesignet og kontrollere boblestørrelsen kan der opnås mere ensartet blanding end mekanisk omrøring, samtidig med at driftsomkostningerne reduceres væsentligt. I fremtiden, med udviklingen af ​​intelligente kontrolsystemer, forventes pneumatisk blanding at blive forbundet med online overvågning af vandkvalitet, hvilket muliggør efterspørgselsluftforsyning og dynamiske energibesparelser, hvilket viser stort anvendelsespotentiale i kommunal vandbehandling, industrielt cirkulerende vand og kemiske reaktioner.