دیفیوزر ها: نصب، انواع چیدمان و آرایش استقرار

طراحی بهینه و انتخاب نحوه چیدمان و نصب صحیح سیستم هوادهی (دیفیوزر) در تصفیه خانه ها، تاثیر بسزایی بر روی راندمان انتقال اکسیژن و کارایی کلی سیستم تصفیه فاضلاب دارد. گزینه های مختلف چیدمان دیفیوزرها در مخزن هوادهی وجود دارد که از آن جمله می‌توان به مارپیچی یکطرفه، مارپیچی مرکزی، مارپیچی دو طرفه، شبکه ای و پوشش تمام کف، اشاره نمود. طراحی نهایی به عواملی چون نوع فرایند، نوع فاضلاب، میزان دسترسی به واحد، محدودیت طراحی اولیه (اکسیژن رسانی یا اختلاط)، راندمان و نوع واحدی که در آن دیفیوزر استفاده می شود، استاندارهای خروجی، اختلاط جامدات، تعداد واحدها و جریان هوای مورد نیاز بستگی دارد.

مطالعات ارزیابی زیادی در رابطه با ارتباط بین نرخ جذب اکسیژن و نحوه چیدمان و نصب دیفیوزر ها صورت گرفته است. سرعت صعود حباب‌ها در آب و زمان ماند آن ها درون آب، با چیدمان سیستم هوادهی رابطه مستقیم دارد. هر چقدر حباب ها زمان طولانی تری درون آب باقی بمانند، نرخ جذب بالاتر خواهد داشت.
هندسه مخزن، نوع دیفیوزر ، ملاحضات اقتصادی در خصوص هزینه های سرمایه گذاری در مقایسه با هزینه های بهره برداری، بر روی تصمیمات مهندسی در رابطه با انتخاب نحوه چیدمان و نصب دیفیوزر ها موثر هستند. بعنوان مثال چنانچه که دیفیوزر های تیوبی با راندمان بالا در یک سیستم استفاده شوند، تعداد واحدها، لوله کشی ها، ساپورت ها، مدت زمان نصب و هزینه های نگهداری ممکن است تنها 25% سیستم دیفیوزر دیسکی با سطح تخلخل مدیای مشابه باشند.

دیفیوزر با چیدمان و نصب مارپیچی یکطرفه

در این نحوه چیدمان، دیفیوزر ها به صورت خطی در یک سمت دیواره مخزن هوادهی قرار می گیرند. هنگامی که هوادهی آغاز می شود هیدرولیک هوا در آب به گونه ای خواهد بود که آب در یک سمت دیواره که دیفیوزر ها در آن قرار دارند، به سمت بالا صعود می کند و در دیواره مقابل به سمت پایین می آید که موجب ایجاد جریان گردشی در مخزن می شود.

چیدمان مارپیچی مرکزی

در این نوع آرایش چیدمان، دیفیوزر ها به صورت یک خط در مرکز مخزن هوادهی قرار داده می شوند. پس از آغاز عملیات هوادهی هیدرولیک جریان هوا به گونه ای خواهد بود که آب را از مرکز به سمت سطح آب بالا می برد و به سمت دیواره های جانبی انتقال داده و در کنار دیواره های آب به سمت پایین می آید و در واقع دو جریان گردشی از سمت مرکز مخزن به جناحین وجود دارد.

چیدمان مارپیچی دوطرفه

در این نوع نحوه چیدمان دو خط دیفیوزر در کناره هر دیواره مخزن نصب می شود. پس از اعمال هوادهی، جریان هیدرولیکی هوا، آب را از کنار هر دیواره به سطح آورده و در قسمت مرکزی مخزن جریان آب که از دو طرف مرکز به هم رسیده اند، به سمت پایین آمده و مجدداً این سیکل تکرار می شود. در واقع دو سری جریان گردشی از سمت دیواره ها به سمت مرکز مخزن هوادهی بوجود می آید.

چیدمان متقاطع

این چیدمان از ردیف های دیفیوزر در عرض مخزن هوادهی با فاصله زیاد ردیف ها از هم و فاصله کم دیفیوزر از یکدیگر تشکیل شده است. هر ردیف از دیفیوزر ها منطقه اثر خود را دارند و آب را تا سطح بالا آورده و حرکت گردشی آب تا کف مخزن ادامه می یابد. این نوع چیدمان موجب ایجاد سلول ها یا جایگاه های چندگانه اختلاط در کل مخزن می شود.

چیدمان شبکه ای استاندارد

این نوع چیدمان در واقع به چیدمانی اشاره دارد که در آن کل کف مخزن را با الگویی هماهنگ و یکنواخت پوشش داده شده است. به منظور دستیابی به راندمان چیدمان شبکه ای متداول، دیفیوزر ها در بخش های جانبی و یا به شکل شبکه ای منظم با سطح پوشش کف بین 5 تا 15 درصد، نصب می شوند.

چیدمان شبکه با پوشش کامل کف

همانند چیدمان شبکه ای استاندارد می باشد، با این تفاوت که تعداد بسیار بیشتری از دیفیوزر در هر خط هوا قرار می گیرد. سیستمی که بر اساس به حداقل رساندن نرخ شار برای به حداکثر رساندن کارایی طراحی شده است، پوشش کف حدود 15 تا 80 درصد خواهد داشت.