หลักการทำงานและปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลของเครื่องเติมอากาศแบบดิสก์

เครื่องเติมอากาศแบบดิสก์เป็นหนึ่งในอุปกรณ์เติมอากาศที่ใช้กันทั่วไปในกระบวนการบำบัดน้ำเสีย หลักการทำงานของมันคือการแบ่งอากาศออกเป็นฟองละเอียดผ่านจานหมุน เพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างก๊าซและของเหลว และช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายเทออกซิเจน

ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพออกซิเจนละลายน้ำของเครื่องเติมอากาศแบบดิสก์คือ:

โครงสร้างแผ่นดิสก์ : รวมถึงจำนวน เส้นผ่านศูนย์กลาง ขนาดรูพรุน และการกระจายตัวของแผ่นดิสก์ การออกแบบโครงสร้างที่แตกต่างกันจะส่งผลต่อการสร้าง ขนาด และการกระจายตัวของฟองอากาศ และส่งผลต่อประสิทธิภาพของออกซิเจนละลายน้ำ

จำนวนแผ่นดิสก์ : ยิ่งมีแผ่นดิสก์มาก พื้นที่เติมอากาศก็จะมากขึ้น พื้นที่สัมผัสกับของเหลวก็จะมากขึ้น และประสิทธิภาพออกซิเจนละลายน้ำก็จะยิ่งสูงขึ้นตามทฤษฎี อย่างไรก็ตาม การมีแผ่นดิสก์มากเกินไปจะทำให้อุปกรณ์มีความต้านทานเพิ่มขึ้นและสิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้น

เส้นผ่านศูนย์กลางของแผ่นดิสก์ : เส้นผ่านศูนย์กลางของแผ่นดิสก์ส่งผลต่อการสร้างและขนาดของฟองอากาศ จานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าจะทำให้เกิดฟองที่ใหญ่ขึ้น พองตัวเร็วขึ้น อยู่ในน้ำได้ในระยะเวลาสั้นลง และมีประสิทธิภาพออกซิเจนละลายน้ำค่อนข้างต่ำ

ขนาดรูรับแสงและการกระจาย : ขนาดและการกระจายของรูขุมขนเป็นตัวกำหนดขนาดและจำนวนฟอง หากรูพรุนมีขนาดใหญ่เกินไป ฟองอากาศที่สร้างขึ้นจะมีขนาดใหญ่เกินไป ซึ่งไม่เอื้อต่อการละลายของออกซิเจน ถ้าขนาดรูพรุนเล็กเกินไปก็เกิดการอุดตันได้ง่าย การกระจายตัวของรูควรสม่ำเสมอเพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายฟองสม่ำเสมอ

วัสดุแผ่นดิสก์ : วัสดุของแผ่นดิสก์ส่งผลต่อความต้านทานการกัดกร่อน ความต้านทานการสึกหรอ และการเกิดฟองของเครื่องเติมอากาศ โดยทั่วไปจะใช้วัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อนและการสึกหรอ เช่น สแตนเลสและพลาสติกวิศวกรรม

ความเร็ว : ความเร็วต่ำเกินไป: เมื่อความเร็วต่ำเกินไป อัตราการสร้างฟองอากาศจะช้า เวลาสัมผัสระหว่างก๊าซและของเหลวจะสั้น และประสิทธิภาพออกซิเจนที่ละลายในน้ำจะต่ำ

ความเร็วสูงเกินไป: เมื่อความเร็วสูงเกินไปแม้ว่าอัตราการสร้างฟองจะเร็ว แต่ฟองก็เล็กเกินไป ความเร็วที่เพิ่มขึ้นนั้นเร็ว เวลาที่อยู่ในน้ำสั้น และง่ายต่อการสร้างโฟมมากเกินไป ซึ่งส่งผลต่อการถ่ายเทออกซิเจนและเพิ่มการใช้พลังงาน

วิธีการปรับโครงสร้างและความเร็วของแผ่นดิสก์ให้เหมาะสม

เลือกโครงสร้างจานที่เหมาะสมตามคุณภาพน้ำและปริมาณน้ำ : สำหรับน้ำเสียอินทรีย์ที่มีความเข้มข้นสูง สามารถใช้จานที่มีรูพรุนเล็กลงและมีจำนวนมากขึ้นเพื่อเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างก๊าซและของเหลว
กำหนดความเร็วที่เหมาะสมที่สุดโดยการทดลองหรือการคำนวณแบบจำลอง : คุณภาพน้ำและปริมาณน้ำที่แตกต่างกันต้องใช้ความเร็วที่แตกต่างกัน ด้วยการทดลองหรือการคำนวณการจำลอง ให้กำหนดความเร็วที่เหมาะสมที่สุดเพื่อให้บรรลุเป้าหมายทั้งการรับประกันออกซิเจนละลายน้ำที่เพียงพอและลดการใช้พลังงาน
ใช้การควบคุมความเร็วความถี่ตัวแปร : ด้วยการใช้ตัวควบคุมความเร็วความถี่ตัวแปร สามารถปรับความเร็วได้ตามต้องการเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
เพิ่มประสิทธิภาพการไหลของอากาศ : โดยการปรับการไหลของอากาศ สามารถควบคุมขนาดและจำนวนฟองเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพออกซิเจนที่ละลายน้ำได้

ผสมผสานกับเทคโนโลยีอื่นๆ:

ใช้ร่วมกับเครื่องเติมอากาศพรุนขนาดเล็ก: การรวมเครื่องเติมอากาศแบบดิสก์เข้ากับเครื่องเติมอากาศที่มีรูพรุนขนาดเล็กสามารถปรับปรุงผลการเติมอากาศและลดการใช้พลังงานได้
ใช้ร่วมกับตัวพาไบโอฟิล์ม: การรวมเครื่องเติมอากาศกับตัวพาฟิล์มชีวะจะช่วยเพิ่มปริมาณการเกาะตัวของจุลินทรีย์และเพิ่มความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ
ในระบบบำบัดน้ำเสียบางระบบ เครื่องเติมอากาศแบบจาน และ ตัวกระจายแผ่นดิสก์ อาจใช้ร่วมกันเพื่อตอบสนองความต้องการการรักษาได้ดียิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น สามารถใช้เครื่องเติมอากาศแบบจานเพื่อแนะนำออกซิเจนลงในน้ำเสียก่อน จากนั้นจึงใช้เครื่องกระจายอากาศแบบจานเพื่อส่งเสริมการแพร่กระจายและการละลายของออกซิเจนในน้ำเสียเพิ่มเติม