മൈക്രോപോറസ് എയറേഷൻ ഓക്‌സിജനേഷൻ പെർഫോമൻസ്

മലിനജല സംസ്കരണ സംവിധാനത്തിൽ, മുഴുവൻ മലിനജല ശുദ്ധീകരണ പ്ലാൻ്റിൻ്റെയും ഊർജ്ജ ഉപഭോഗത്തിൻ്റെ 45% മുതൽ 75% വരെ വായുസഞ്ചാര പ്രക്രിയയാണ്, വായുസഞ്ചാര പ്രക്രിയയുടെ ഓക്സിജൻ കൈമാറ്റം കാര്യക്ഷമമാക്കുന്നതിന്, നിലവിലെ മലിനജല ശുദ്ധീകരണ പ്ലാൻ്റ് സാധാരണയായി മൈക്രോപോറസിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. വായുസഞ്ചാര സംവിധാനങ്ങൾ. വലുതും ഇടത്തരവുമായ കുമിളകളുടെ വായുസഞ്ചാര സംവിധാനവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, മൈക്രോപോറസ് വായുസഞ്ചാര സംവിധാനത്തിന് ഊർജ്ജ ഉപഭോഗത്തിൻ്റെ 50% ലാഭിക്കാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, അതിൻ്റെ വായുസഞ്ചാര പ്രക്രിയയുടെ ഓക്സിജൻ ഉപയോഗ നിരക്ക് 20% മുതൽ 30% വരെയാണ്. കൂടാതെ, മലിനമായ നദികളുടെ ചികിത്സയ്ക്കായി മൈക്രോപോറസ് വായുസഞ്ചാര സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് ചൈനയിൽ കൂടുതൽ മേഖലകൾ ഉണ്ടായിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ വ്യത്യസ്ത ജലസാഹചര്യങ്ങൾക്കായി മൈക്രോപോറസ് എയറേറ്ററുകൾ എങ്ങനെ ന്യായമായി തിരഞ്ഞെടുക്കാം എന്നതിനെക്കുറിച്ച് ഒരു ഗവേഷണവുമില്ല. അതിനാൽ, യഥാർത്ഥ ഉൽപ്പാദനത്തിനും പ്രയോഗത്തിനുമുള്ള മൈക്രോപോറസ് എയറേറ്റർ ഓക്‌സിജനേഷൻ പ്രകടന പാരാമീറ്ററുകളുടെ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ വളരെ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു.

മൈക്രോപോറസ് വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെയും ഓക്സിജൻ്റെയും പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുന്ന നിരവധി ഘടകങ്ങളുണ്ട്, അവയിൽ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ടത് വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെ അളവ്, സുഷിരങ്ങളുടെ വലുപ്പം, ജലത്തിൻ്റെ ആഴം സ്ഥാപിക്കൽ എന്നിവയാണ്.

നിലവിൽ, മൈക്രോപോറസ് എയറേറ്ററിൻ്റെ ഓക്സിജൻ പ്രകടനവും സ്വദേശത്തും വിദേശത്തും സുഷിരങ്ങളുടെ വലുപ്പവും ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ ഡെപ്‌ത്തും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെക്കുറിച്ച് കുറച്ച് പഠനങ്ങൾ മാത്രമേ ഉള്ളൂ. മൊത്തം ഓക്സിജൻ മാസ് ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ്, ഓക്സിജൻ ശേഷി എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിൽ ഗവേഷണം കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു, കൂടാതെ വായുസഞ്ചാര പ്രക്രിയയിലെ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗ പ്രശ്നം അവഗണിക്കുന്നു. ഓക്‌സിജനേഷൻ ശേഷിയും ഓക്‌സിജൻ ഉപയോഗത്തിൻ്റെ പ്രവണതയും സംയോജിപ്പിച്ച് ഞങ്ങൾ സൈദ്ധാന്തിക പവർ കാര്യക്ഷമതയെ പ്രധാന ഗവേഷണ സൂചികയായി എടുക്കുന്നു, തുടക്കത്തിൽ വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെ അളവ്, അപ്പെർച്ചർ വ്യാസം, ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ ഡെപ്ത് എന്നിവ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നു. യഥാർത്ഥ പദ്ധതിയിൽ മൈക്രോപോറസ് വായുസഞ്ചാര സാങ്കേതികവിദ്യ.

1. മെറ്റീരിയലുകളും രീതികളും

1.1 ടെസ്റ്റ് സജ്ജീകരണം

പരീക്ഷണ സജ്ജീകരണം പ്ലെക്സിഗ്ലാസ് ഉപയോഗിച്ചാണ് നിർമ്മിച്ചത്, പ്രധാന ബോഡി ഒരു D {{0}.4 മീ × 2 മീറ്റർ സിലിണ്ടർ ആകൃതിയിലുള്ള വായുസഞ്ചാര ടാങ്ക്, ജലോപരിതലത്തിൽ നിന്ന് 0.5 മീറ്റർ താഴെയായി സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഓക്സിജൻ പ്രോബ് (ചിത്രം 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു) ).

ചിത്രം 1 വായുസഞ്ചാരവും ഓക്‌സിജനേഷൻ ടെസ്റ്റ് സജ്ജീകരണവും

1.2 ടെസ്റ്റ് മെറ്റീരിയലുകൾ

മൈക്രോപോറസ് എയറേറ്റർ, റബ്ബർ മെംബ്രൺ, വ്യാസം 215 എംഎം, സുഷിര വലുപ്പം 50, 100, 200, 500, 1 000 μm. sension378 ബെഞ്ച്‌ടോപ്പ് അലിഞ്ഞുപോയ ഓക്സിജൻ ടെസ്റ്റർ, HACH, USA. ഗ്യാസ് റോട്ടർ ഫ്ലോ മീറ്റർ, പരിധി 0 ~ 3 m3 / h, കൃത്യത ± 0.2%. HC-S ബ്ലോവർ. കാറ്റലിസ്റ്റ്: CoCl2-6H2O, വിശകലനപരമായി ശുദ്ധമായത്; ഡീഓക്സിഡൻ്റ്: Na2SO3, വിശകലനപരമായി ശുദ്ധം.

1.3 ടെസ്റ്റ് രീതി

സ്റ്റാറ്റിക് നോൺ-സ്റ്റേഷണറി രീതി ഉപയോഗിച്ചാണ് പരിശോധന നടത്തിയത്, അതായത്, Na2SO3, CoCl2-6H2O എന്നിവ ആദ്യം ഡീഓക്‌സിജനേഷനായി ഡോസ് ചെയ്തു, വെള്ളത്തിൽ ലയിച്ച ഓക്‌സിജൻ {{5} ആയി കുറച്ചപ്പോൾ വായുസഞ്ചാരം ആരംഭിച്ചു. }. കാലക്രമേണ വെള്ളത്തിൽ ലയിച്ച ഓക്സിജൻ സാന്ദ്രതയിലെ മാറ്റങ്ങൾ രേഖപ്പെടുത്തുകയും KLa മൂല്യം കണക്കാക്കുകയും ചെയ്തു. വ്യത്യസ്ത വായുസഞ്ചാര വോളിയങ്ങൾക്ക് കീഴിൽ ഓക്സിജനേഷൻ പ്രകടനം പരീക്ഷിച്ചു (0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3 m3/h), വ്യത്യസ്ത സുഷിര വലുപ്പങ്ങൾ (50, 100, 200, 500, 1,{21}} μm), കൂടാതെ വ്യത്യസ്ത ജലത്തിൻ്റെ ആഴം (0.8, 1.1, 1.3, 1.5.

2. ഫലങ്ങളും ചർച്ചകളും

2.1 പരീക്ഷയുടെ തത്വം

1923-ൽ വിറ്റ്മാൻ നിർദ്ദേശിച്ച ഡബിൾ മെംബ്രൻ സിദ്ധാന്തത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് പരിശോധനയുടെ അടിസ്ഥാന തത്വം. ഓക്സിജൻ പിണ്ഡം കൈമാറ്റ പ്രക്രിയയെ സമവാക്യത്തിൽ (1) പ്രകടിപ്പിക്കാം.

എവിടെ: dc/dt - മാസ് ട്രാൻസ്ഫർ റേറ്റ്, അതായത്, യൂണിറ്റ് സമയത്തിന് ഓരോ യൂണിറ്റ് വോളിയം വെള്ളത്തിനും കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഓക്സിജൻ്റെ അളവ്, mg/(Ls).

KLa - ടെസ്റ്റ് അവസ്ഥകളിൽ എയറേറ്ററിൻ്റെ മൊത്തം ഓക്സിജൻ ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ്, മിനിറ്റ്-1 ;

C* - വെള്ളത്തിൽ പൂരിത അലിഞ്ഞുചേർന്ന ഓക്സിജൻ, mg/L.

Ct - വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെ നിമിഷത്തിൽ വെള്ളത്തിൽ ലയിച്ച ഓക്സിജൻ t, mg/L.

ടെസ്റ്റ് താപനില 20 ഡിഗ്രിയിൽ ഇല്ലെങ്കിൽ, KLa ശരിയാക്കാൻ സമവാക്യം (2) ഉപയോഗിക്കാം:

ഓക്സിജൻ ശേഷി (OC, kg / h) സമവാക്യം (3) വഴി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.

എവിടെ: വി - എയറേഷൻ പൂൾ വോളിയം, m3.

ഓക്സിജൻ ഉപയോഗം (SOTE, %) സമവാക്യം (4) വഴി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.

എവിടെ: q - സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെ അളവ്, m3/h.

സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമത [E, kg/(kW-h)] സമവാക്യം (5) വഴി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.

എവിടെ: പി - വായുസഞ്ചാര ഉപകരണ പവർ, kW.

മൊത്തം ഓക്സിജൻ മാസ് ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് KLa, ഓക്‌സിജൻ ശേഷി OC, ഓക്‌സിജൻ ഉപയോഗ നിരക്ക് SOTE, സൈദ്ധാന്തിക പവർ എഫിഷ്യൻസി E [7] എന്നിവയാണ് എയറേറ്റർ ഓക്‌സിജനേഷൻ പ്രകടനം വിലയിരുത്തുന്നതിന് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സൂചകങ്ങൾ. നിലവിലുള്ള പഠനങ്ങൾ മൊത്തം ഓക്‌സിജൻ മാസ് ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ്, ഓക്‌സിജൻ ശേഷി, ഓക്‌സിജൻ വിനിയോഗം എന്നിവയുടെ പ്രവണതകളിൽ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചു, കൂടാതെ സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമതയിൽ കുറവാണ് [8, 9]. സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമത, ഏക ദക്ഷത സൂചിക എന്ന നിലയിൽ [10], ഈ പരീക്ഷണത്തിൻ്റെ ശ്രദ്ധാകേന്ദ്രമായ വായുസഞ്ചാര പ്രക്രിയയിലെ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗ പ്രശ്നത്തെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.

2.2 ഓക്സിജൻ പ്രകടനത്തിൽ വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെ പ്രഭാവം

200 μm സുഷിര വലുപ്പമുള്ള എയറേറ്ററിൻ്റെ താഴെയുള്ള 2 മീറ്ററിലെ വായുസഞ്ചാരം വഴി വ്യത്യസ്ത വായുസഞ്ചാര തലങ്ങളിലെ ഓക്സിജനേഷൻ പ്രകടനം വിലയിരുത്തി, ഫലങ്ങൾ ചിത്രം 2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

ചിത്രം 2 കെയുടെ വ്യതിയാനവും വായുസഞ്ചാര നിരക്ക് ഉള്ള ഓക്സിജൻ ഉപയോഗവും

ചിത്രം 2-ൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയുന്നതുപോലെ, വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെ അളവ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് KLa ക്രമേണ വർദ്ധിക്കുന്നു. പ്രധാനമായും വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെ അളവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് വാതക-ദ്രാവക സമ്പർക്ക പ്രദേശം വലുതാകുകയും ഓക്‌സിജൻ കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. മറുവശത്ത്, വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെ അളവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് ഓക്സിജൻ്റെ ഉപയോഗ നിരക്ക് കുറയുന്നതായി ചില ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തി, ഈ പരീക്ഷണത്തിലും സമാനമായ ഒരു സാഹചര്യം കണ്ടെത്തി. കാരണം, ഒരു നിശ്ചിത ജലത്തിൻ്റെ ആഴത്തിൽ, വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെ അളവ് ചെറുതായിരിക്കുമ്പോൾ, വാതക-ദ്രാവക സമ്പർക്ക സമയം നീണ്ടുനിൽക്കുമ്പോൾ വെള്ളത്തിലെ കുമിളകളുടെ താമസ സമയം വർദ്ധിക്കുന്നു; വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെ അളവ് വലുതായിരിക്കുമ്പോൾ, ജലാശയത്തിൻ്റെ അസ്വസ്ഥത ശക്തമാണ്, കൂടാതെ ഓക്സിജൻ്റെ ഭൂരിഭാഗവും ഫലപ്രദമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നില്ല, ഒടുവിൽ ജലത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് കുമിളകളുടെ രൂപത്തിൽ വായുവിലേക്ക് വിടുന്നു. ഈ പരീക്ഷണത്തിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ ഓക്സിജൻ വിനിയോഗ നിരക്ക് സാഹിത്യവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഉയർന്നതല്ല, റിയാക്ടറിൻ്റെ ഉയരം വേണ്ടത്ര ഉയർന്നതല്ലാത്തതിനാലും വലിയ അളവിൽ ഓക്സിജൻ ജല നിരയുമായി ബന്ധപ്പെടാതെ പുറത്തേക്ക് പോയതിനാലും ഓക്സിജൻ ഉപയോഗ നിരക്ക് കുറച്ചു.

വായുസഞ്ചാരത്തോടുകൂടിയ സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമതയുടെ (ഇ) വ്യത്യാസം ചിത്രം 3 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

ചിത്രം

ചിത്രം 3-ൽ കാണുന്നത് പോലെ, വായുസഞ്ചാരം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമത ക്രമേണ കുറയുന്നു. കാരണം, ചില ജലത്തിൻ്റെ ആഴത്തിലുള്ള അവസ്ഥയിൽ വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെ അളവ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് സാധാരണ ഓക്സിജൻ കൈമാറ്റ നിരക്ക് വർദ്ധിക്കുന്നു, പക്ഷേ ബ്ലോവർ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപയോഗപ്രദമായ ജോലിയിലെ വർദ്ധനവ് സാധാരണ ഓക്സിജൻ കൈമാറ്റ നിരക്കിലെ വർദ്ധനവിനേക്കാൾ പ്രധാനമാണ്, അതിനാൽ സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമത. പരീക്ഷണത്തിൽ പരിശോധിച്ച വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെ അളവിൻ്റെ പരിധിക്കുള്ളിൽ വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെ അളവ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് കുറയുന്നു. ചിത്രത്തിലെ ട്രെൻഡുകൾ സംയോജിപ്പിക്കുന്നു. 2-ഉം 3-ഉം, 0.5 m3/h വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെ അളവിൽ മികച്ച ഓക്‌സിജനേഷൻ പ്രകടനം കൈവരിച്ചതായി കണ്ടെത്താനാകും.

2.3 ഓക്സിജൻ പ്രകടനത്തിൽ സുഷിരത്തിൻ്റെ വലിപ്പത്തിൻ്റെ പ്രഭാവം

സുഷിരങ്ങളുടെ വലുപ്പം കുമിളകളുടെ രൂപീകരണത്തിൽ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു, സുഷിരത്തിൻ്റെ വലുപ്പം വലുതാണ്, കുമിളയുടെ വലുപ്പം വലുതാണ്. ആഘാതത്തിൻ്റെ ഓക്സിജൻ പ്രകടനത്തിലെ കുമിളകൾ പ്രധാനമായും രണ്ട് വശങ്ങളിൽ പ്രകടമാണ്: ഒന്നാമതായി, ചെറിയ വ്യക്തിഗത കുമിളകൾ, മൊത്തത്തിലുള്ള കുമിളയുടെ നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം വലുത്, വാതക-ദ്രാവക മാസ് ട്രാൻസ്ഫർ കോൺടാക്റ്റ് ഏരിയ വലുത്, കൈമാറ്റത്തിന് കൂടുതൽ സഹായകമാണ്. ഓക്സിജൻ; രണ്ടാമതായി, വലിയ കുമിളകൾ, വെള്ളം ഇളക്കുന്നതിനുള്ള ശക്തമായ പങ്ക്, വേഗത്തിലുള്ള വാതക-ദ്രാവക മിശ്രിതം, ഓക്സിജൻ്റെ പ്രഭാവം മെച്ചപ്പെടുന്നു. പലപ്പോഴും ബഹുജന കൈമാറ്റ പ്രക്രിയയിലെ ആദ്യ പോയിൻ്റ് ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. പരിശോധന 0.5 m3/h ആയി സജ്ജീകരിച്ച വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെ അളവ് ആയിരിക്കും, KLa, ഓക്‌സിജൻ ഉപയോഗം എന്നിവയിലെ സുഷിരത്തിൻ്റെ വലുപ്പം പരിശോധിക്കുന്നതിന്, ചിത്രം 4 കാണുക.

ചിത്രം 4 KLa യുടെ വേരിയേഷൻ കർവുകളും സുഷിരത്തിൻ്റെ വലിപ്പമുള്ള ഓക്സിജൻ ഉപയോഗവും

ചിത്രം 4-ൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയുന്നത് പോലെ, സുഷിരത്തിൻ്റെ വലിപ്പം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് KLa, ഓക്‌സിജൻ ഉപയോഗം കുറയുന്നു. ഒരേ ജലത്തിൻ്റെ ആഴവും വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെ അളവും ഉള്ള അവസ്ഥയിൽ, 50 μm അപ്പർച്ചർ എയറേറ്ററിൻ്റെ KLa 1,000 μm അപ്പർച്ചർ എയറേറ്ററിൻ്റെ മൂന്നിരട്ടിയാണ്. അതിനാൽ, ജലത്തിൻ്റെ ഒരു നിശ്ചിത ആഴത്തിൽ എയറേറ്റർ സ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ, എയറേറ്ററിൻ്റെ ഓക്‌സിജനേഷൻ ശേഷിയുടെയും ഓക്‌സിജൻ ഉപയോഗത്തിൻ്റെയും ചെറിയ അപ്പർച്ചർ വലുതാണ്.

സുഷിരത്തിൻ്റെ വലുപ്പത്തോടുകൂടിയ സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമതയുടെ വ്യതിയാനം ചിത്രം 5 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

ചിത്രം 5 സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമതയും സുഷിരത്തിൻ്റെ വലിപ്പവും

ചിത്രം 5-ൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയുന്നതുപോലെ, സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമത, അപ്പേർച്ചർ വലുപ്പം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് വർദ്ധിക്കുകയും കുറയുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രവണത കാണിക്കുന്നു. കാരണം, ഒരു വശത്ത്, ചെറിയ അപ്പെർച്ചർ എയറേറ്ററിന് വലിയ കെ.എൽ.എയും ഓക്‌സിജനേഷൻ ശേഷിയും ഉണ്ട്, ഇത് ഓക്‌സിജനേഷനു സഹായകമാണ്. മറുവശത്ത്, അപ്പർച്ചർ വ്യാസം കുറയുന്നതിനനുസരിച്ച് ഒരു നിശ്ചിത ജലത്തിൻ്റെ ആഴത്തിലുള്ള പ്രതിരോധ നഷ്ടം വർദ്ധിക്കുന്നു. ഓക്‌സിജൻ പിണ്ഡം കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നതിൻ്റെ റോളിനേക്കാൾ പ്രമോഷൻ ഇഫക്റ്റിൻ്റെ പ്രതിരോധ നഷ്ടത്തിൽ സുഷിരത്തിൻ്റെ വലിപ്പം കുറയുമ്പോൾ, സുഷിരത്തിൻ്റെ വലിപ്പം കുറയുന്നതോടെ സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമത കുറയും. അതിനാൽ, അപ്പേർച്ചർ വ്യാസം ചെറുതായിരിക്കുമ്പോൾ, അപ്പേർച്ചർ വ്യാസം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിക്കും, കൂടാതെ 200 μm അപ്പർച്ചർ വ്യാസം 1.91 കിലോഗ്രാം / (kW-h) പരമാവധി മൂല്യത്തിൽ എത്തും; അപ്പർച്ചർ വ്യാസം> 200 μm ആയിരിക്കുമ്പോൾ, വായുസഞ്ചാര പ്രക്രിയയിലെ പ്രതിരോധനഷ്ടം ഇനി വായുസഞ്ചാര പ്രക്രിയയിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നില്ല, എയറേറ്ററിൻ്റെ അപ്പർച്ചർ വ്യാസം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് KLa യും ഓക്സിജനേഷൻ ശേഷിയും കുറയും, അതിനാൽ, സൈദ്ധാന്തിക വൈദ്യുതി കാര്യക്ഷമത ഗണ്യമായ താഴോട്ട് പ്രവണത കാണിക്കുന്നു.

2.4 ഓക്സിജൻ പ്രകടനത്തിൽ ഇൻസ്റ്റലേഷൻ ജലത്തിൻ്റെ ആഴത്തിൻ്റെ പ്രഭാവം

എയറേറ്റർ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന ജലത്തിൻ്റെ ആഴം വായുസഞ്ചാരത്തിലും ഓക്സിജൻ പ്രഭാവത്തിലും വളരെ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. 2 മീറ്ററിൽ താഴെയുള്ള ആഴം കുറഞ്ഞ ജല ചാലായിരുന്നു പരീക്ഷണ പഠനത്തിൻ്റെ ലക്ഷ്യം. കുളത്തിൻ്റെ ആഴം അനുസരിച്ചാണ് എയറേറ്ററിൻ്റെ വായുസഞ്ചാരം നിർണ്ണയിക്കുന്നത്. നിലവിലുള്ള പഠനങ്ങൾ പ്രധാനമായും എയറേറ്ററിൻ്റെ ആഴത്തിലുള്ള ആഴത്തിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു (അതായത്, കുളത്തിൻ്റെ അടിയിൽ എയറേറ്റർ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ ജലത്തിൻ്റെ അളവ് വർദ്ധിപ്പിച്ച് ജലത്തിൻ്റെ ആഴം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു), കൂടാതെ പരിശോധന പ്രധാനമായും ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നത് അതിൻ്റെ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ ആഴത്തിലാണ് എയറേറ്റർ (അതായത്, കുളത്തിലെ ജലത്തിൻ്റെ അളവ് സ്ഥിരമായി സൂക്ഷിക്കുന്നു, കൂടാതെ വായുസഞ്ചാര പ്രഭാവത്തിന് ഏറ്റവും മികച്ച ജലത്തിൻ്റെ ആഴം കണ്ടെത്താൻ എയറേറ്ററിൻ്റെ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ ഉയരം ക്രമീകരിക്കുന്നു), കൂടാതെ KLa, ഓക്സിജൻ ഉപയോഗം എന്നിവയിലെ മാറ്റങ്ങളും ജലത്തിൻ്റെ ആഴം ചിത്രം 6 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

ചിത്രം 6 കെയുടെ വ്യത്യസ്‌ത വളവുകളും ജലത്തിൻ്റെ ആഴത്തിലുള്ള ഓക്‌സിജൻ ഉപയോഗവും

ജലത്തിൻ്റെ ആഴം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, KLa-യും ഓക്‌സിജൻ ഉപയോഗവും വ്യക്തമായ വർദ്ധനവ് കാണിക്കുന്നതായി ചിത്രം 6 കാണിക്കുന്നു, KLa 0.8 മീറ്റർ ജലത്തിൻ്റെ ആഴത്തിലും 2 m ജലത്തിൻ്റെ ആഴത്തിലും നാലിരട്ടിയിലധികം വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. കാരണം, ജലത്തിൻ്റെ ആഴം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, ജല നിരയിലെ കുമിളകളുടെ താമസ സമയം, വാതക-ദ്രാവക സമ്പർക്ക സമയം, ഓക്സിജൻ ട്രാൻസ്ഫർ പ്രഭാവം മികച്ചതാണ്. അതിനാൽ, എയറേറ്റർ എത്ര ആഴത്തിൽ സ്ഥാപിക്കുന്നുവോ അത്രത്തോളം ഓക്‌സിജൻ ശേഷിക്കും ഓക്‌സിജൻ വിനിയോഗത്തിനും കൂടുതൽ സഹായകമാകും. എന്നാൽ ജലത്തിൻ്റെ ആഴം വർദ്ധിക്കുന്നതിൻ്റെ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ അതേ സമയം പ്രതിരോധനഷ്ടം വർദ്ധിക്കും, പ്രതിരോധനഷ്ടം മറികടക്കാൻ, വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെ അളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, ഇത് അനിവാര്യമായും energy ർജ്ജ ഉപഭോഗത്തിലും പ്രവർത്തന ചെലവിലും വർദ്ധനവിന് കാരണമാകും. അതിനാൽ, ഒപ്റ്റിമൽ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ ഡെപ്ത് ലഭിക്കുന്നതിന്, സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമതയും ജലത്തിൻ്റെ ആഴവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം വിലയിരുത്തേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, പട്ടിക 1 കാണുക.

0.8 മീറ്റർ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ ആഴത്തിൽ സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമത വളരെ കുറവാണെന്ന് പട്ടിക 1 കാണിക്കുന്നു, 0.5 കിലോഗ്രാം/(kW-h), ആഴം കുറഞ്ഞ ജല വായുസഞ്ചാരം അനുചിതമാക്കുന്നു. ഓക്സിജൻ ശേഷിയിലെ ഗണ്യമായ വർദ്ധനവ് കാരണം 1.1 ~ 1.5 മീറ്റർ പരിധിയിലുള്ള ജലത്തിൻ്റെ ആഴം സ്ഥാപിക്കൽ, പ്രതിരോധ പ്രഭാവം കൊണ്ട് എയറേറ്റർ വ്യക്തമല്ല, അതിനാൽ സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമത അതിവേഗം വർദ്ധിക്കുന്നു. ജലത്തിൻ്റെ ആഴം 1.8 മീറ്ററായി വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഓക്‌സിജനേഷൻ്റെ പ്രകടനത്തിലെ പ്രതിരോധനഷ്ടത്തിൻ്റെ പ്രഭാവം കൂടുതൽ കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു, അതിൻ്റെ ഫലമായി സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമതയുടെ വളർച്ച ലെവലായി മാറുന്നു, പക്ഷേ ഇപ്പോഴും വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന പ്രവണത കാണിക്കുന്നു, ഇൻസ്റ്റാളേഷനിലും. 2 മീറ്റർ ജലത്തിൻ്റെ ആഴത്തിൽ, സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമത പരമാവധി 1.97 കിലോഗ്രാം / (kW-h) വരെ എത്തുന്നു. അതിനാൽ, 2 മീറ്ററിൽ താഴെയുള്ള ചാനലുകൾക്ക്, ഒപ്റ്റിമൽ ഓക്സിജൻ ലഭിക്കുന്നതിന് താഴെയുള്ള വായുസഞ്ചാരം തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതാണ്.

ഉപസംഹാരം

മൈക്രോപോറസ് വായുസഞ്ചാരത്തിനായി സ്റ്റാറ്റിക് നോൺ-സ്റ്റേഷണറി രീതി ഉപയോഗിച്ച്, ജലത്തിൻ്റെ ആഴത്തിൽ (< 2 m) and pore size (50 ~ 1 000 μm) conditions, the total oxygen mass transfer coefficient KLa and oxygen utilisation increased with the installation of the water depth; with the increase in pore size and decreased. In the process of increasing the aeration volume from 0.5 m3/h to 3 m3/h, the total oxygen mass transfer coefficient and oxygenation capacity gradually increased, and the oxygen utilisation rate decreased.

സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമതയാണ് ഫലപ്രാപ്തിയുടെ ഏക സൂചകം. പരീക്ഷണ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ജലത്തിൻ്റെ ആഴം വായുസഞ്ചാരവും ഇൻസ്റ്റാളേഷനും ഉള്ള സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിക്കുന്നു, അപ്പർച്ചർ ആദ്യം വർദ്ധിക്കുകയും പിന്നീട് കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. ജലത്തിൻ്റെ ആഴവും അപ്പേർച്ചറും സ്ഥാപിക്കുന്നത് ഓക്സിജൻ പ്രകടനം മികച്ചതാക്കുന്നതിന് ന്യായമായ സംയോജനമായിരിക്കണം, പൊതുവേ, എയറേറ്റർ അപ്പേർച്ചറിൻ്റെ ജല തിരഞ്ഞെടുപ്പിൻ്റെ ആഴം വലുതാണ്.

ആഴം കുറഞ്ഞ ജല വായുസഞ്ചാരം ഉപയോഗിക്കരുതെന്ന് പരിശോധനാ ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. 2 മീറ്റർ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ ആഴത്തിൽ, 0.5 m3/h വായുസഞ്ചാരത്തിൻ്റെ അളവ്, 200 μm സുഷിര വലുപ്പമുള്ള ഒരു എയറേറ്റർ എന്നിവ പരമാവധി 1.97 kg/(kW-h) സൈദ്ധാന്തിക ശക്തി കാര്യക്ഷമതയിൽ കലാശിച്ചു.