Bubble fine vs Aerasi gelembung kasar dalam pengolahan air limbah kota

Aerasi adalah proses yang paling intensif energi dalam pengolahan air limbah kota, yang sering diperhitungkan 45-60% dari total konsumsi energi pabrik .

PerbDaningan teknis antara gelembung halus and gelembung kasar Sistem aerasi mengungkapkan perbedaan yang signifikan dalam efisiensi dan biaya operasionalnya, terutama didorong oleh fisika fundamental transfer gas.

Efisiensi Transfer Oksigen (OTE)

Efisiensi Transfer Oksigen (OTE) adalah ukuran seberapa efektif suatu sistem aerasi mentransfer oksigen dari udara ke air limbah. Prinsip inti adalah bahwa luas permukaan gelembung yang lebih besar dan waktu kontak yang lebih lama dengan hasil cairan dalam transfer oksigen yang lebih tinggi.

*Diffuser gelembung halus: Diffuser ini menghasilkan gelembung kecil, biasanya berdiameter 1-3 mm. Volume udara yang diberikan, ketika dipecah menjadi banyak gelembung kecil, memiliki luas permukaan kumulatif yang jauh lebih besar daripada volume yang sama dalam beberapa gelembung besar. Selain itu, gelembung yang lebih kecil naik lebih lambat, meningkatkan waktu kontak mereka dengan air. Akibatnya, sistem gelembung halus memiliki OTE yang tinggi, sering kali mulai dari 20% hingga lebih dari 40% .

*Diffuser gelembung kasar: Ini menghasilkan gelembung yang lebih besar, biasanya berdiameter lebih dari 6 mm. Gelembung yang lebih besar naik dengan cepat ke permukaan, menghasilkan waktu kontak yang jauh lebih pendek dan luas permukaan total yang lebih rendah untuk transfer oksigen. Akibatnya, OTE mereka secara signifikan lebih rendah, biasanya Kurang dari 10% .

Efisiensi Aerasi Standar (SAE)

Efisiensi Aerasi Standar (SAE) adalah metrik yang lebih komprehensif yang mengukur jumlah oksigen yang ditransfer per unit energi yang dikonsumsi. Ini mengukur efisiensi keseluruhan sistem dengan memperhitungkan OTE dan kekuatan yang diperlukan untuk mengoperasikan blower. Ini sering diekspresikan dalam pound atau kilogram oksigen per jam kuda (lb O2 /hp-hr).

*Sistem gelembung halus: Karena OTE superior mereka, sistem gelembung halus membutuhkan udara yang jauh lebih sedikit dari blower untuk mencapai tingkat oksigen terlarut yang sama (DO). Ini diterjemahkan langsung ke dalam konsumsi daya yang lebih rendah. Nilai SAE mereka biasanya berkisar dari 4.0 hingga 7.0 lb O2/HP-HR atau lebih tinggi

*Sistem gelembung kasar: Karena OTE mereka yang rendah, sistem gelembung kasar membutuhkan volume udara yang lebih besar dan blower yang lebih kuat untuk memenuhi permintaan oksigen. Karena itu SAE mereka jauh lebih rendah, biasanya mulai dari 1.5 hingga 3.0 lb O2/HP-HR .

Tips:

Desain dan variabilitas sistem: Nilai OTE dan SAE yang dinyatakan hanya rentang umum. Kinerja aktual sangat tergantung pada parameter desain tertentu, seperti kedalaman cekungan, suhu air, setpoint oksigen terlarut, dan jenis membran diffuser yang digunakan. Kinerja sistem gelembung kasar yang dirancang dengan baik kadang-kadang dapat tumpang tindih dengan sistem gelembung halus yang dirancang dengan buruk.

Dalam beberapa aplikasi, kombinasi kedua sistem dapat digunakan - gelembung halus untuk transfer oksigen yang efisien dan gelembung kasar (atau mixer mekanik) untuk pencampuran yang efektif.

Penghematan biaya operasional jangka panjang

Sementara sistem gelembung halus mungkin memiliki biaya modal awal yang lebih tinggi, penghematan yang signifikan dalam konsumsi energi mengarah ke a Total biaya kepemilikan yang jauh lebih rendah selama kehidupan sistem. Penghematan daya bisa substansial, seringkali mengurangi biaya energi aerasi pabrik 30-50% atau lebih.

Biaya awal yang lebih curam untuk sistem gelembung halus, tetapi seiring waktu, biaya operasional untuk sistem gelembung kasar akan naik jauh lebih tinggi, dengan total garis biaya untuk sistem gelembung halus yang rata dan akhirnya menjadi jauh lebih rendah.