Feine Blase gegen grobe Blasenbelüftung bei der kommunalen Abwasserbehandlung

Die Belüftung ist der energieintensivste Prozess bei der kommunalen AbwasserbehUndlung, die häufig ausmachen 45-60% des gesamten Energieverbrauchs einer Anlage .

Ein technischer Vergleich zwischen feine Blase and grobe Blase Belüftungssysteme zeigen erhebliche Unterschiede in ihren Effizienz- und Betriebskosten, die hauptsächlich durch die grundlegende Physik der Gasübertragung zurückzuführen sind.

Sauerstoffübertragungseffizienz (OTE)

Sauerstoffübertragungseffizienz (OTE) ist ein Maß dafür, wie effektiv ein Belüftungssystem Sauerstoff aus der Luft in das Abwasser überträgt. Das Kernprinzip ist, dass eine größere Blasenoberfläche und eine längere Kontaktzeit mit der Flüssigkeit zu einer höheren Sauerstoffübertragung führen.

*Feine Blasendiffusoren: Diese Diffusoren produzieren kleine Blasen, typischerweise einen Durchmesser von 1 bis 3 mm. Ein gegebenes Luftvolumen in zahlreiche kleine Blasen hat eine deutlich größere kumulative Oberfläche als das gleiche Volumen in einigen großen Blasen. Darüber hinaus steigen die kleineren Blasen langsamer und erhöhen ihre Kontaktzeit mit dem Wasser. Infolgedessen haben feine Blasensysteme ein hohes OTE, oft reicht es 20% bis über 40% .

*Grobe Blasendiffusoren: Diese erzeugen größere Blasen, typischerweise einen Durchmesser von über 6 mm. Die größeren Blasen steigen schnell an die Oberfläche, was zu einer viel kürzeren Kontaktzeit und einer niedrigeren Gesamtfläche für die Sauerstoffübertragung führt. Folglich ist ihre OTE typisch erheblich niedriger weniger als 10% .

Standardbelastungseffizienz (SAE)

Standardbelastungseffizienz (SAE) ist eine umfassendere Metrik, die die Menge an Sauerstoff, die pro verbrauchter Energieeinheit übertragen wird, quantifiziert. Es misst die Gesamteffizienz des Systems, indem es sowohl in der OTE als auch in der für den Betrieb der Gebläse erforderlichen Stromversorgung berücksichtigt wird. Es wird oft in Pfund oder Kilogramm Sauerstoff pro Leistung (LB O2 /HP-HR) exprimiert.

*Feine Blasensysteme: Aufgrund ihrer überlegenen OTE benötigen feine Blasensysteme viel weniger Druckluft von Gebläsen, um denselben gelösten Sauerstoff (DO) -Piegel (DO) zu erreichen. Dies führt direkt in einen geringeren Stromverbrauch. Ihre SAE -Werte reichen typischerweise von 4,0 bis 7,0 lb O2/HP-HR oder höher

*Grobe Blasensysteme: Aufgrund ihrer niedrigen OTE benötigen grobe Blasensysteme ein größeres Luftvolumen und leistungsfähigere Gebläse, um den Sauerstoffbedarf zu decken. Ihre SAE ist daher viel niedriger und reicht typischerweise von 1,5 bis 3,0 lb O2/HP-HR .

Tipps:

Systemdesign und Variabilität: Die angegebenen OT- und SAE -Werte sind nur allgemeine Bereiche. Die tatsächliche Leistung hängt stark von spezifischen Konstruktionsparametern ab, wie der Tiefe des Beckens, der Wassertemperatur, dem gelösten Sauerstoff -Sollwert und der Art der verwendeten Diffusormembran. Die Leistung eines gut gestalteten groben Blasensystems kann sich manchmal mit dem eines schlecht gestalteten feinen Blasensystems überlappen.

In einigen Anwendungen kann eine Kombination beider Systeme verwendet werden - Farbblasen für effiziente Sauerstoffübertragung und grobe Blasen (oder mechanische Mischer) zum effektiven Mischen.

Langfristige Betriebskosteneinsparungen

Während feine Blasensysteme möglicherweise höhere anfängliche Kapitalkosten haben, führen die erheblichen Einsparungen beim Energieverbrauch zu a viel niedrigere Gesamtbesitzkosten Über das Leben des Systems. Die Stromeinsparungen können erheblich sein und die Belüftungsenergiekosten einer Anlage häufig durch 30-50% oder mehr.

Die steileren anfänglichen Kosten für das feine Blasensystem, aber im Laufe der Zeit würden die Betriebskosten für das grobe Blasensystem viel höher steigen, wobei die Gesamtkostenlinie für das feine Blasensystem abflacht und schließlich deutlich niedriger wird.