Av Stefanie Gregg
Lufting har vært en primær metode for behandling av kommunalt og industrielt avløpsvann i mer enn 40 år. Det er en naturlig måte å kontrollere biologisk oksygenbehov (BOD), maksimere aerob fordøyelse av organiske stoffer og kontrollere lukt. Som en godt etablert teknologi vil luftesystemer fortsette å spille en rolle godt inn i fremtiden. Men er det en måte å forbedre effektiviteten og redusere driftskostnadene?
Noen typer luftesystemer er iboende mer effektive. Det krever mindre energi å injisere rett oksygen (O2) enn å skyve volumer av luft inn i en lufting bassenget. Selv en moderat størrelse plante kan behandle en million liter eller mer per dag, og banker av luftblåsere og overflateluftere som kjører trefase VED 460V kontinuerlig, kan lett forbruke kilowatt per time. Videre er det klart hvorfor elektrisitet vanligvis står for om lag 30 prosent av anleggets driftskostnader.
følgelig kan flere blåsere redusere muligheten for pumpefeil i hele systemet. Tetninger mislykkes, innvendige slitasje og pumpeeffektivitet nedbrytes over tid, og samtidig kan organiske og andre forurensninger deponere inne og hindre strømmen av avløpsvann i transportørrør. Noen forurensninger kan også korrodere utstyr internals.
fordi blåsere slites og mislykkes på forskjellige tidspunkter, kan det være en vanskelig beslutning å erstatte dem alle på en gang – en som krever en betydelig kapitalinvestering med topplederstøtte eller statlig godkjenning. Total erstatning kan bli nødvendig med eldre anlegg eller når den totale renseeffektiviteten ikke kan holde tritt med voksende behandlingskrav på grunn av ny utvikling eller sesongmessige etterspørselsfaktorer. Dette kan innebære installasjon av parallelle flystasjoner for å holde tritt med etterspørselen. I de fleste tilfeller kan et o2 booster system tilby et kostnadseffektivt alternativ til full erstatning eller et verdifullt forbehandlingstilskudd til et eksisterende luftesystem.
Fem Ganger Bedre Enn Luft
overføringen av rent oksygen kan løse ulike problemer uten behov for komplisert konstruksjon. Ekstra oksygenoverføring dekker toppbehov, for eksempel ved økt tilstrømning av avløpsvann, intensivert BOD/TORSK, nitrogenkonsentrasjon eller store svingninger i forurensningsbelastning. I noen tilfeller vil behandlingsmyndighetene flytte til høyere behandlingsstandarder av lokale miljøhensyn, ellers kan nye krav til eksisterende behandlingssystemer overstige opprinnelig designkapasitet. Lokalsamfunn kan også trenge å forbedre kapasiteten på grunn av ny utvikling i området eller bare ønsker å forbedre topp kloakkrensingskapasitet under og etter stormer.
mange kommunale avløpsrensingsproblemer sporer tilbake til utilstrekkelig oksygenering, og et signal om utilstrekkelig rensing eller anaerobe nedbrytningsprosesser er støtende lukt. Ideelt sett bør planter reagere på lukt og andre behandlingsproblemer tidlig for å unngå å overskride behandlingsmål eller generere samfunnsklager. Oksygeneringssystemer er naturlig mye mer effektive enn rett lufting med luft som 79 prosent nitrogen og bare om lag 21 prosent oksygen. På samme måte gir 100 prosent oksygen omtrent fem ganger oksygeneringskapasiteten til et tvungen luftsystem.
Oksygen kan injiseres i avløpsvann på en rekke måter. I supplerende systemer kan oksygeninjeksjonssystemet installeres som en forbehandling før primær lufting eller oftere direkte i en luftet behandlingslagune. Supplerende oksygenering er vanligvis mest effektiv i nærheten av avløpsvannet innløp, men flere sprøytebrukere kan plasseres i en behandlingsdam for å behandle fra flere sider for å oppnå behandlingsmål. Videre kan et supplerende system raskt redusere kravene til en primær lufting system og kan kjøres kontinuerlig eller bare under topp behandling laster. Oksygeneringssystemet kan presse et lavere gassvolum, mens behandlingseffektiviteten vil være mye høyere. Et supplerende system kan også redusere etterspørselen på det primære luftesystemet, og dermed bidra til lavere energi-og vedlikeholdskostnader.
Fordeler Med Oxygen Booster System
- Rask løsning for mange lukt-og behandlingsproblemer
- lavprisinvestering
- Forbedret behandlingsytelse
- Optimalisert oksygenoverføring og utnyttelse
- Lavt vedlikehold
Fig. 1. System Diagram.
en vanlig metode for oksygeninjeksjon for kommunale systemer er via spesielle gassstråler (Se systemdiagram Fig. 1). Figur 2 viser et eget sett med gassstråler FOR SOLVOX® – V-systemet Fra Linde for jevn fordeling av oksygenberiget vann. Jets er enkle å installere i eksisterende laguner eller behandlingstanker. Installasjonen inkluderer en oksygentank, et kontrollsystem og en fordamper som konverterer væsken O2 til lavtrykks oksygen gass. Systemet er konstruert for å matche forventede toppbelastninger, mens kontrollsystemet måler oksygen for å møte øyeblikkelige behandlingsbehov og minimerer det totale oksygenforbruket. Systemet inkluderer også forsyningslinjer for hver bank av jets og en nedsenkbar blåser for hvert sett.
Fig. 2. Et booster-system med oksygeneringsstråler som krever minimal investering, er enkelt å installere og er ideelt for lufting av laguner.
En annen o2 leveringsmetode, som brukes til behandling av pre-screenet organiske avløp i store behandlingstanker, er gjennom oksygenslanger eller diffusjonsmatter. Denne metoden brukes oftere som det primære oksygenbehandlingssystemet, men det kan også brukes som et supplerende system for tettere kontroll AV BOD i aerobe behandlingstanker. De spesialdesignede oksygenslanger og diffusjonsmatter er nyttige for å maksimere aerob aktivitet i tanker med moderat dybde. For dyp 15-20 ft. tanker, en sidestream injeksjon er mer økonomisk.
Oksygen slanger eller diffusjon matter injisere O2 i en serpentin layout nær bunnen av tanken. Oksygen leveres ved trykk under 100 psi og skyver gjennom perforeringer, sender tusenvis av små bobler opp gjennom væsken (Se Fig. 3). Den oppadgående strømmen av oppløst oksygen gir aerob fordøyelse samtidig som den bidrar til tankens sirkulasjon. En oksygen slange eller diffusjon matte med 120 ft. 300 perforeringer per fot, og kan overføre oksygen ved omtrent 300 til 800 scf/t, avhengig av avløpsvannkomponenter, vanntemperaturer og andre leverings-og diffusjonsfaktorer. Sammen med et tilbakemeldingssystem kan overvåking av oppløste oksygennivåer nær tankoverflaten bidra til å maksimere oksygeneringseffektiviteten og gi en nyttig måler for å undertrykke lukt. Gassstråler eller diffusjonsmatoksygeneringssystemer kan typisk installeres i løpet av 1-2 dager.
noen kommunale behandlingsanlegg inkluderer denitrifisering, og oksygenering kan gi en kostnadseffektiv måte å øke effektiviteten av aktivert slam og andre denitrifiseringsbehandlingssystemer. I tillegg til de ovennevnte metodene kan oksygen injiseres direkte i trykkrør når avløp strømmer til eller fra en behandlingstank. Spesielle sfæriske dyser kan også forhindre tilstopping, og type og plassering av oksygeninjeksjon kan variere avhengig av type og konfigurasjon av systemet. For å gjenta, er en supplerende oksygen booster system relativt lett å ettermontere. Denitrifisering er også verdt å merke seg, siden annen bruk av oksygenering bør vurderes for planlegging av området.
Fig. 3. Oksygenbobler med høy renhet gjennom perforerte behandlingsslanger for å øke luftingseffektiviteten.
Oksygeneringssystemer krever en jevn tilførsel av oksygen av industriell kvalitet, men har få, om noen, bevegelige deler. Den eneste eksterne energien er dedikert til kontrollsystemet (og blåsere for jetted oksygen), så oksygenering bruker bare en brøkdel av energien til et tilsvarende luftingssystem. Oksygen med høy renhet (vanligvis >99,5%) minimerer slitasje på innsiden av leveringssystemet og bidrar til å sikre konsekvent behandlingsytelse.
Kommunale behandlingsanlegg kan eie eller leie ut oksygentankene på stedet, og sertifisert oksygen leveres gjennom en årlig eller flerårig avtale med en primær industriell gassleverandør. Forsyningsordninger kan omfatte rørledninger for store kommunale systemer eller telemetriske tankovervåkingssystemer, slik at leveranser automatisk kan planlegges når flytende oksygen faller under et spesifisert lagringsnivå.
kort sagt, oksygenforsterkersystemer gir en rask måte å forbedre behandlingsytelsen betydelig og forlenge levetiden til eksisterende kompressorer og luftbaserte systemer. En vurdering på stedet og BOD-testing kan bestemme eksisterende strømnings-og behandlingsparametere, samt definere kravene til et oksygenforsterkersystem. Mens oksygeneringssystemer noen ganger brukes i redningsbehandling, er den beste tiden å installere et booster-system før sesongmessige topper og godt før eksisterende kapasitet overskrides.
Om Forfatteren: Stefanie Gregg Er Applikasjonssalgsingeniør Hos Linde med mer enn 13 års ingeniørerfaring innen industriell og kommunal vann – / avløpsvannbehandling. Hun bistår regelmessig vannbehandling fagfolk over HELE USA ved evaluering av systemer for prosessforbedring og utvikling av strategier for topp effektivitet. Gregg fikk EN BACHELORGRAD I Kjemisk Ingeniørfag Fra Drexel University.
Om Linde: Linde Er Den største kommersielle leverandøren AV CO2 I Nord-Amerika med et omfattende landsdekkende distribusjonsnett. Selskapet tilbyr også oksygen (O2) og ozon (O3) gassoppløsningssystemer for vannbehandling. Linde Water Treatment team gjennomgår behandlingsutfordringer og utvikler komplette tekniske løsninger for lagring, måling og injeksjon av gasser. For mer informasjon, besøk Linde på www.lindewatertreatment.com, eller ring 800-755-9277.