انواع روش های هوادهی
هوادهی یک روش مکانیکی جهت حل کردن هوا در آب به شمار می‌رود. این مهم با افزایش سطح تماس بین آب و هوا بدست می‌آید. در طبیعت با عملکرد باد و امواج در آب‌های ساکن پشت سدها و دریچه‌ها و دریاها و اقیانوس‌ها رخ می‌دهد.
همینطور به وسیله‌ی حرکت جریان آب و سرعت و ریزش آب در چشمه و رودخانه‌ها و کانال های با شیب مناسب، عمل هوادهی انجام می‌گیرد. هوادهی ، معمولاً به عنوان اولین مرحله در تصفیه خانه استفاده می‌شود.
کاربرد هوادهی
- حذف CO2 , CH4 , H2S مواد آلیفرار، رادون : معمولاً در تصفیه خانه‌های فاضلاب این موارد وجود دارد که با قرار دادن یک واحد هوادهی اقدام به حذف این مواد می‌کنیم. در واقع مواد اشاره شده در تماس با اکسیژن به مواد بهتری تبدیل می‌شوند.
- حذف عوامل بو و مزه (جلبک‌ها نوعی روغن ترشح می کنند که با هوادهی خارج نمی‌شوند). : با توجه به اینکه عامل به وجود آورنده‌ی بو در آب حل شدن برخی گازها در آب است و عامل مزه نیز حل شدن برخی یون در آب است لذا با هوادهی مواد مذکور با اکسیژن واکنش داده و از آب خارج می‌شوند.
- اكسیداسیون آهن و منگنز
عوامل مؤثر در هوادهی
- نوع ماده: خواص ماده همچون حلالیت، ثابت هنری …
- درجه حرارت محیط: افزایش درجه حرارت، کاهش حلالیت گاز
- مقاومت در برابر انتقال جرم
- فشار جزئی گاز در هوا
- تلاطم در محیط آب و هوا
- نسبت سطح به حجم، نسبت سطح به حجم بیشتر، راندمان هوادهی بهتر
- زمان تماس
روش‌های ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻫﻮادهی
در ﺗﻤﺎم روش‌های هوادهی آب آشامیدنی، که در زیر توضیح داده می شود بیشتر دو ﻋﺎﻣﻞ ﻣﺪت هوادهی و ﺗﻨﺎﺳﺐ در نظر گرفته می‌شود.
هوادهی ﻣﻌﻤﻮﻻً ﺑﻪ دو روش ﺑﻪ حرکت در آوردن آب و تزریق ﻫﻮا ﺑﻪ داﺧﻞ آب اﻧﺠﺎم می پذیرد و بر اساس شرایط ﻣﻮﺟﻮد باید روش آن اﻧﺘﺨﺎب ﮔﺮدد.
اﻟﻒ- هوادهی ﺑﺎ ﺑﻪ حرکت درآوردن آب
- هوادهی بشقابی یا سینی(Tray Aerators)
- هوادهی نازلی یا فواره‌ای(Spray Aerators)
- هوادهی بیله‌ای(Cascade Aerators)
- هوادهی سطحی (Packing Aerators)
• هوادهی ﺑﺸﻘﺎبی (سینی)
در این روش هوادهی از ﺗﻌﺪادی سینی اﺳﺘﻔﺎده می گردد که در کف آﻧﻬﺎ روزنه های وﺟﻮد دارد و درون آﻧﻬﺎ ممکن اﺳﺖ از کلک، سرامیک و یا پلاستیک ﭘﺮ ﺷﺪه ﺑﺎﺷﺪ ﺗﺎ ﻫﻨﮕﺎم ﻋﺒﻮر آب از آﻧﻬﺎ ﺗﻤﺎس بیشتری ﺑﺎ ﻫﻮا پیدا کند .
ﺑﺎ افزایش ﺗﻌﺪاد سینی می توان زﻣﺎن ﺗﻤﺎس را افزایش داد. ﺳﻄﺢ ﻣﻮرد نیاز سینی 7/0 ﺗﺎ 2 ﻣﺘﺮ ﻣﺮﺑﻊ ﺑﺮای ﻫﺮ 1000 ﻣﺘﺮ مکعب آب در روز اﺳﺖ.
• هوادهی پاششی
در این روش که از ﺗﻌﺪادی ﻟﻮﻟﻪ ﺳﻮراخ دار تشکیل ﺷﺪه اﺳﺖ، آب ﺑﺎ ﻓﺸﺎر وارد ﻟﻮﻟﻪ می شود و از طریق ﻧﺎزل‌ها ﺑﻪ ﻫﻮا ﭘﺮﺗﺎب و ﭘﺨﺶ می گردد. این روش نیاز ﺑﻪ ﺳﻄﺢ و ﺣﺠﻢ زیاد دارد و ممکن اﺳﺖ از ﻟﺤﺎظ اﻗﺘﺼﺎدی قابل توجیه ﻧﺒﺎﺷﺪ
• هوادهی آﺑﺸﺎری ﭘﻠﻪای
در این روش هوادهی از پله های که از ﻣﺼﺎﻟﺢ بنایی ﻣﺨﺼﻮﺻﺎ ﺑﺘﻦ ﺑﺎ ارﺗﻔﺎع 3-1 ﻣﺘﺮ اﺳﺘﻔﺎده می شود. روی پله بند های وﺟﻮد دارﻧﺪ که ﺑﺎ جریان یافتن آب روی پله ها در ﺳﻄﺢ وسیعی ﺑﺎ ﻫﻮا ﺗﻤﺎس می یابند و ﻣﺮﺗﺒﺎ لایه سطحی آب شکسته ﺷﺪه و ﺗﻤﺎس ﺑﺎ ﻫﻮا بیشتر می شود شکل (4-1). ممکن اﺳﺖ سرریز ها را ﺑﻪ ﺻﻮرت کانال سوراخ دار ﺳﺎﺧﺖ که آب از این ﺳﻮراخ‌ها ریزش کند.
• هوادهی سطحی
روش دیگر هوادهی که این روزﻫﺎ ﻣﻌﻤﻮﻻ بیشتر ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار می گیرد و از جهتی ﻣﻨﺎسب‌تر ﻫﻢ اﺳﺖ، اﺳﺘﻔﺎده از هوادهی های سطحی معمولی اﺳﺖ که ﻣﺸﺨﺼﺎت آﻧﻬﺎ ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ هواده های سطحی تصفیه ﻓﺎﺿﻼب اﺳﺖ و ﺑﺮ روی مخازنی که ﺑﺮ ﺣﺴﺐ زﻣﺎن ﻣﺎﻧﺪ هوادهی طراحی می گردند، ﻧﺼﺐ می شوند.
هوادهی که هوا را در معرض آب قرار می‌دهد
• هوادهی ﺑﺎ ﺗﺰرﻳﻖ ﻫﻮا
در این روش هوادهی از یک ﻣﺨﺰن بتونی که در نزدیکی کف آن لوله های سوراخ دار و یا ﺻﻔﺤﺎت سوراخ دار اﺳﺖ، اﺳﺘﻔﺎده می شود.
ﻫﻮا ﭘﺲ از ﻋﺒﻮر از ﺳﻮراخ‌ها ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺣﺒﺎب‌های ریز ﺑﻪ ﻃﺮف ﺳﻄﺢ آب حرکت می نمایند.
ﭼﻮن در این روش ﺳﺮﻋﺖ ﺻﻌﻮد ﺣﺒﺎب‌های ﻫﻮا کمتر از ﺳﺮﻋﺖ ﺳﻘﻮط قطره های آب در هوادهی آﺑﺸﺎری اﺳﺖ، ﻟﺬا ﺳﻮدﻣﻨﺪی آن بیشتر اﺳﺖ.
ﺣﺒﺎب‌های ﻫﻮا در حین ﺑﺎﻻ آﻣﺪن ﺑﺎﻋﺚ ﺑﻪ ﻫﻢ زدن آب می شود و ﻣﺘﺮﺗﺐ ﺳﻄﺢ ﺗﻤﺎس آب و ﻫﻮا را بیشتر کرده و ﺗﺒﺎدل اﻧﺠﺎم می گیرد.
• هوادهی دیفیوزی یا عمقی
- در این روش، دمیدن هوا به درون فاضلاب با کمک بلوئر (دمنده) یا کمپرسور و توسط لوله‌های تحت فشار انجام می‌گیرد که به این عمل هوادهی عمقی می‌گویند.
- تجهیزات اصلی مورد استفاده در هوارسانی به فاضلاب در این روش در واقع و در نهایت پخش (Air Blowers) شامل سیستم توزیع هوا، انتقال هوا، دمنده های هوا حباب‌های هوا توسط دیفیوزر های حباب ریز(دیسکی یا لوله ای) با غشاء ممبرانی می‌باشند.
- در این روش هوادهی، هوای فشرده شده توسط دمنده با فشار زیاد از طریق لوله‌های رابط دیفیوزر تقریبا از 30 سانتیمتری کف حوض هوادهی به درون فاضلاب تزریق می‌گردد.
- سپس حباب‌های ریز هوا در تماس با فاضلاب مسیر خود را به سمت سطح مایع طی می‌نمایند
- و در مسیر خود و در تماس با فاضلاب قسمتی از اکسیژن هوا در مایع حل می گردد و از این طریق نیاز میکرو ارگانیسم‌ها را به اکسیژن تأمین می‌نماید.
- از محاسن این سیستم هوادهی می‌توان به جذب مقدار زیادی از اکسیژن به علت طی مسیر طولانی توسط فاضلاب اشاره نمود.