การออกแบบถังเติมอากาศและการคำนวณปริมาณ

โดย: เคท

Email:kate@aquasust.com

วันที่: 27 พฤศจิกายน 2024

ถังเติมอากาศเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของการบำบัดน้ำเสีย และการออกแบบและการคำนวณปริมาณจะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการบำบัดและต้นทุนการดำเนินงาน บทความนี้สรุปหลักการออกแบบที่สำคัญและขั้นตอนการคำนวณสำหรับถังเติมอากาศ รวมถึงตัวอย่างเฉพาะเพื่อเป็นภาพประกอบ

1. ข้อควรพิจารณาที่สำคัญสำหรับการออกแบบถังเติมอากาศ

1. พารามิเตอร์เป้าหมาย

กำหนดคุณภาพน้ำที่ต้องการตามพารามิเตอร์ที่ไหลเข้าและน้ำทิ้ง (เช่น BOD, COD, TSS, แอมโมเนียไนโตรเจน) ตัวอย่างเช่น:
- อิทธิพล BOD: 270 มก./ลิตร
- BOD ของเสีย: น้อยกว่าหรือเท่ากับ 20 มก./ลิตร
- อัตราการไหลเข้า: 10,000 ลบ.ม./วัน

2. การเลือกประเภทการเติมอากาศ

วิธีการเติมอากาศทั่วไป ได้แก่ การเติมอากาศที่พื้นผิว การเติมอากาศด้วยกลไก และการเติมอากาศด้วยออกซิเจนบริสุทธิ์ การเติมอากาศโดยใช้เครื่องเป่าลมด้วยเครื่องกระจายฟองละเอียดหรือเครื่องกระจายลมแบบท่อถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย

3. การคำนวณความต้องการออกซิเจน
- กำหนดปริมาณมลพิษ (BOD, แอมโมเนียไนโตรเจน) ที่ต้องการกำจัด
- ใช้สูตรความต้องการออกซิเจนทั่วไป:
ความต้องการออกซิเจน=ปริมาณ BOD ที่จะกำจัด (กก./วัน) / อัตราการใช้ออกซิเจน

4. สารแขวนลอยสุราผสม (MLSS)
เลือกความเข้มข้น MLSS ที่เหมาะสมตามข้อกำหนดของกระบวนการ ซึ่งโดยทั่วไปคือ 2,000–5,000 มก./ลิตร เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานของจุลินทรีย์

5. เวลากักเก็บไฮดรอลิก (HRT) และปริมาตรถัง
- HRT มักได้รับการออกแบบมาเป็นเวลา 4-8 ชั่วโมง
- ความลึกของถังที่มีประสิทธิภาพโดยทั่วไปคือ 4–6 เมตร
- คำนวณปริมาตรถัง:
V=Q × HRT / 24
โดยที่ Q คืออัตราการไหล (m³/h)

2. ขั้นตอนการคำนวณปริมาณถังเติมอากาศ

ตัวอย่าง: บำบัดการไหล 10,000 ลบ.ม./วัน ด้วย BOD ที่มีอิทธิพลที่ 270 มก./ลิตร และ BOD ของเสียที่ 20 มก./ลิตร

1. กำหนด BOD ที่จะถอดถอน
BOD_ลบออก=(270 - 20) × 10,000=2,500,000 มก./วัน=2,500 กก./วัน

2. คำนวณความต้องการออกซิเจน
สมมติว่าอัตราการใช้ออกซิเจน 20% และ 1.5 กก. O₂ ที่ต้องการต่อกิโลกรัม BOD ที่กำจัดออก:
ความต้องการออกซิเจน {{0}} (2,500 × 1.5) / 0.2=18,750 กก./วัน

3. กำหนดค่าอุปกรณ์เติมอากาศ
- เลือกตัวกระจายอากาศ: ตัวอย่างเช่น ตัวกระจายฟองอากาศละเอียดที่มีช่วงการไหลของอากาศ 1.5–8 ลบ.ม./ชม. และประสิทธิภาพการถ่ายเทออกซิเจน 30%
- คำนวณการไหลของอากาศที่ต้องการ:
การไหลของอากาศ {{0}},750 / (0.2 × 0.3)=312,500 ลบ.ม./วัน
แปลงเป็นการหมุนเวียนอากาศรายชั่วโมง:
312,500 ÷ 24 = 13,020 m³/h

4. คำนวณปริมาตรถัง
สมมติว่า HRT=6 ชั่วโมง:
V = (10,000 × 6) ÷ 24 = 2,500 m³

5. กำหนดจำนวนตัวกระจายแสง
สมมติว่าตัวกระจายลมแต่ละตัวมีความสามารถในการไหลเวียนของอากาศที่ 5 ลบ.ม./ชม.:
จำนวนตัวกระจายสัญญาณ=13,020 ۞ 5=2,604

3. ข้อแนะนำการปฏิบัติสำหรับโครงการวิศวกรรม

- การเลือกรูปร่างรถถัง
ถังทรงสี่เหลี่ยมหรือทรงกลมเป็นเรื่องปกติสำหรับระบบเติมอากาศทั่วไป ในขณะที่ถังทรงลึกเหมาะสำหรับการบำบัดปริมาณมากในสถานการณ์ที่มีพื้นที่จำกัด

- ความซ้ำซ้อนของอุปกรณ์
ติดตั้งอุปกรณ์ที่คำนวณไว้ 1.1–1.2 เท่าเพื่อรองรับความผันผวนของโหลดหรือการบำรุงรักษาอุปกรณ์

- การตรวจสอบออนไลน์
รวมระบบการตรวจสอบออกซิเจนละลายน้ำ (DO) เพื่อสร้างสมดุลในการจ่ายออกซิเจน และหลีกเลี่ยงการเติมอากาศมากเกินไปหรือการขาดออกซิเจน

บทสรุป

การออกแบบถังเติมอากาศจำเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างครอบคลุมเกี่ยวกับปริมาณสารก่อมลพิษ ความสามารถในการจ่ายออกซิเจน สภาพไฮดรอลิก และต้นทุนการดำเนินงาน การคำนวณโดยละเอียดและการกำหนดค่าอุปกรณ์ที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ถึงการรักษาที่มีประสิทธิภาพและต้นทุนที่เหมาะสมที่สุด ในการใช้งานจริง การปรับเปลี่ยนและการเพิ่มประสิทธิภาพควรทำตามความต้องการเฉพาะและสภาพของไซต์งาน