كيفية تحديد حجم مولد الأوزون لمعالجة مياه الصرف الصحي

يتطلب تحديد حجم مولد الأوزون لمعالجة مياه الصرف الصحي أكثر من مجرد مطابقة المولد لحجم المياه اليومي. وتعتمد القدرة المطلوبة على خصائص مياه الصرف الصحي، وأهداف المعالجة، والطلب على الأوزون، وظروف الاتصال، وساعات التشغيل، ومدى كفاءة نقل الأوزون من الغاز إلى الماء.

قد يفشل المولد الصغير جدًا في توفير قدرة الأكسدة المطلوبة. يمكن أن يؤدي الحجم الزائد إلى زيادة تكلفة المعدات واستهلاك الأكسجين والطلب على الكهرباء دون الحاجة إلى تحسين نتيجة العلاج. ولذلك يبدأ التصميم العملي ببيانات مياه الصرف الصحي وهدف المعالجة المحدد.

حدد هدف العلاج أولاً

يمكن لمشاريع مياه الصرف الصحي استخدام الأوزون لأغراض مختلفة، بما في ذلك الأكسدة، أو تقليل اللون، أو التلميع، أو التطهير، أو معالجة المركبات التي تبقى بعد المعالجة البيولوجية.

يحدد هدف العلاج كيفية تقييم نظام الأوزون. لا ينبغي للعملية المصممة للتلميع النهائي أن تستخدم تلقائيًا نفس الطلب على الأوزون مثل تيار مياه الصرف الصناعي عالي القوة.

قبل اختيار المولد، قم بجمع:

• متوسط ​​وذروة تدفق مياه الصرف الصحي
• نوعية المياه المؤثرة
• نتيجة العلاج المستهدفة
• COD أو المؤشرات الأخرى ذات الصلة
• متطلبات اللون أو الرائحة حيثما ينطبق ذلك
• الرقم الهيدروجيني ودرجة الحرارة
• ساعات العمل
• مساحة التثبيت المتاحة

تقدير استهلاك الأوزون من التدفق والجرعة

يمكن إجراء حساب أولي باستخدام:

متطلبات الأوزون (كجم / ساعة) = تدفق مياه الصرف الصحي (م³ / ساعة) × جرعة الأوزون (مجم / لتر) ÷ 1000

على سبيل المثال، عملية مياه الصرف الصحي الافتراضية التي تعمل بسرعة 50 متر مكعب/ساعة مع جرعة تصميم أولية تبلغ 20 ملجم/لتر سيكون لها استهلاك نظري للأوزون يبلغ حوالي 1 كجم/ساعة.

يعد هذا الحساب مفيدًا لإنشاء نطاق التصميم الأولي، ولكنه ليس بديلاً لتحليل مياه الصرف الصحي أو الاختبار التجريبي. يمكن أن يتغير الطلب الفعلي على الأوزون بشكل كبير وفقًا لتركيبة الملوثات وظروف التفاعل.

لماذا تغير خصائص مياه الصرف الصحي السعة المطلوبة؟

قد يقوم مصنعان بتصريف نفس الحجم من مياه الصرف الصحي ولكنهما يتطلبان أنظمة أوزون مختلفة لأن مياه الصرف الصحي تحتوي على مركبات عضوية وتركيزات مختلفة.

يمكن للنفايات السائلة المعالجة بيولوجيًا ومياه الصرف الصحي للمنسوجات ومياه الصرف الصحي لمعالجة الأغذية وغيرها من التيارات الصناعية أن تقدم متطلبات أكسدة مختلفة. ولهذا السبب، لا يجوز نقل جرعة الأوزون الثابتة من مشروع إلى آخر دون التحقق من خصائص المياه.

يتبع محتوى هندسة مياه الصرف الصحي الحالي في FEILI نفس المبدأ: يجب أخذ جرعة الأوزون في الاعتبار جنبًا إلى جنب مع تكوين مياه الصرف الصحي وتدفقها وهدف المعالجة المقصود.

كفاءة نقل الأوزون تغير متطلبات النظام الحقيقية

وينتج المولد غاز الأوزون، لكن عملية معالجة مياه الصرف الصحي تتطلب دخول الأوزون إلى الطور السائل والتفاعل مع المركبات المستهدفة.

وهذا يجعل نقل الغاز إلى السائل جزءًا رئيسيًا من حجم النظام. يمكن أن تؤثر طريقة الحقن وتدفق الغاز والضغط والخلط وظروف الاتصال على استخدام الأوزون.

وبالتالي، قد يشتمل التكوين الكامل لآلات معالجة المياه على المولد، وإعداد الأكسجين أو الهواء، ومعدات الحقن، وخلط الغاز والسائل، ومعدات الاتصال، والمراقبة وإدارة الغاز المنبعث.

إن زيادة قدرة المولد دون تحسين النقل السيئ للغاز والسائل لا يحل بالضرورة مشكلة المعالجة.

يجب مراعاة وقت الاتصال مع جرعة الأوزون

يتفاعل الأوزون بسرعة مع العديد من المواد، لكن شروط التلامس المطلوبة تعتمد على مياه الصرف الصحي وهدف المعالجة. ولذلك يجب أن يأخذ التصميم في الاعتبار كيفية إدخال الأوزون، ومدة بقائه متاحًا في مرحلة التلامس، وما إذا كان قد تم تحقيق خلط كافٍ.

يمكن أن يؤدي وقت الاتصال القصير مع الخلط السيئ إلى مغادرة الأوزون غير المستخدم للنظام قبل حدوث التفاعلات المطلوبة. يمكن لمرحلة الاتصال المصممة جيدًا أن تحسن استخدام الأوزون وتجعل قدرة المولد أكثر فائدة.

يمكن أن يؤثر تدفق الذروة على اختيار المولد

إن استخدام متوسط ​​تدفق مياه الصرف الصحي فقط قد يؤدي إلى عدم كفاية القدرة خلال فترات ذروة الإنتاج.

قد يقوم المصنع بتشغيل خطوط إنتاج مختلفة في أوقات مختلفة من اليوم، مما يؤدي إلى تغييرات كبيرة في تدفق مياه الصرف الصحي وحمل الملوثات. ولذلك ينبغي تقييم نظام الأوزون مقابل نمط التشغيل الفعلي بدلاً من الاعتماد على رقم متوسط ​​واحد.

ويمكن أيضًا أخذ أنظمة التحكم في الاعتبار حيث يحتاج إنتاج الأوزون إلى الاستجابة لطلب العملية المتغير. يعتمد النهج المناسب على تكوين المولد واستراتيجية التحكم في العملية.

كيف ينبغي تكوين مولد الأوزون للمياه العادمة؟

بالنسبة للأنظمة الصناعية الأكبر حجمًا، يمكن لوحدات المولدات المتعددة أن توفر تشغيلًا أكثر مرونة من الاعتماد على وحدة واحدة كبيرة الحجم. اعتمادًا على المشروع، يمكن أن يسمح التكوين المعياري بتعديل السعة وفقًا لحمل مياه الصرف الصحي الفعلي وتوفير ترتيب تشغيل بديل أثناء الصيانة.

يجب أن يأخذ التكوين النهائي أيضًا في الاعتبار إمدادات الأكسجين، والتبريد، والطاقة الكهربائية، وحقن الأوزون، وحجم التلامس، والمراقبة، ومعالجة الغازات المنبعثة.

بالنسبة للتطبيقات الصناعية، يجب تقييم مولدات الأوزون الصناعية كجزء من عملية المعالجة الكاملة وليس كآلة مستقلة.

تساعد المراقبة على التأكد من نجاح التصميم

وينبغي التحقق من معالجة الأوزون من خلال بيانات التشغيل بدلاً من الاعتماد فقط على إعدادات المولد. اعتمادًا على العملية، قد تشمل القياسات المفيدة تركيز غاز الأوزون، والأوزون المذاب، وتدفق المياه، والضغط، ودرجة الحرارة ومؤشرات جودة مياه الصرف الصحي ذات الصلة.

يمكن استخدام جهاز مراقبة تركيز الأوزون عندما يتطلب الأمر قياسًا مستمرًا لتركيز الأوزون. يمكن أن يساعد الرصد في تحديد ما إذا كانت التغييرات في أداء المعالجة ناتجة عن إنتاج الأوزون أو نقل الغاز أو التغيرات في مياه الصرف الصحي نفسها.

متى يستحق الاختبار التجريبي النظر فيه؟

يصبح الاختبار التجريبي ذو قيمة خاصة عندما يكون تكوين مياه الصرف الصحي معقدًا، أو تكون نتيجة المعالجة المطلوبة صعبة أو تكون تكلفة النظام ذو الحجم غير الصحيح مرتفعة.

يمكن أن يساعد الاختبار التجريبي في تحديد الطلب على الأوزون في ظل ظروف تمثيلية وتوفير معلومات حول الخلط ووقت الاتصال والاستجابة للعلاج. ويمكن بعد ذلك استخدام هذه النتائج لتحسين قدرة المولد على نطاق واسع.

بالنسبة للمورد، يوفر هذا أيضًا أساسًا تقنيًا أقوى للتوصية بالمولد بدلاً من الاعتماد كليًا على جرعة صناعية عامة.

ما هي المعلومات التي يجب على المشتري إرسالها إلى المورد؟

يصبح تقييم استفسار معالجة مياه الصرف الصحي أسهل بكثير عندما يقدم المشتري معلومات العملية الفعلية.

لماذا تعتبر القدرة الهندسية للمورد مهمة

إن معالجة الأوزون لمياه الصرف الصحي ليست مجرد مسألة شراء مولد به عدد كبير بما يكفي على لوحة الاسم. تؤثر مراحل المولد وإمداد الغاز والحقن والخلط والاتصال والمراقبة على أداء المعالجة النهائية.

تتضمن تجربة مشروع FEILI المنشورة معدات معالجة المياه الصناعية التي تم فيها دمج توليد الأكسجين وإنتاج الأوزون وخلط الغاز السائل وإعادة استخدام المياه في نظام واحد. يكون هذا النوع من تجربة المشروع مناسبًا عندما يحتاج المشتري إلى أكثر من مجرد مولد أوزون مستقل.

ولذلك، يجب أن يكون المورد المؤهل لمعالجة الأوزون لمياه الصرف الصحي قادرًا على مناقشة العملية الكاملة، وتحديد المعلومات اللازمة للتحجيم وشرح الافتراضات المستخدمة في التكوين المقترح.

إن مولد الأوزون الصحيح لمياه الصرف الصحي ليس بالضرورة هو الذي يتمتع بأعلى إنتاج. إنه النظام الذي يتطابق فيه إنتاج الأوزون وكفاءة النقل وظروف الاتصال والقدرة التشغيلية مع الحمل الفعلي لمياه الصرف الصحي وهدف المعالجة.

هل تخطط لمشروع الأوزون في مياه الصرف الصحي؟ يعد توفير معدل التدفق وتحليل مياه الصرف الصحي وهدف المعالجة وجدول التشغيل نقطة البداية الأكثر فائدة للتقييم الفني والتوصية بالمعدات.