Jak wszyscy wiemy, w oczyszczaniu wody zawsze występują mieszaniny cieczy i osady, które wymagają transportu w zbiornikach napowietrzania i osadnikach. Jeśli polegamy wyłącznie na pompach, nie tylko zużyjemy energię elektryczną, ale także będziemy narażeni na zatory. W tym momencie przydaje się urządzenie do podnoszenia powietrzem - bez potrzeby skomplikowanej transmisji mechanicznej, może "wydmuchać" ciecz w wysokie miejsca za pomocą jednego wdechu powietrza, co czyni je "leniwy artefaktem" w systemach oczyszczania wody.
Porozmawiajmy najpierw o zasadzie działania urządzenia do podnoszenia powietrzem. Jest to w zasadzie dość proste i wykorzystuje różnicę gęstości między powietrzem a cieczą. Można sobie wyobrazić urządzenie do podnoszenia powietrzem jako pionową rurę włożoną do wody, profesjonalnie nazywaną "rurą pionową". Kiedy wprowadzamy sprężone powietrze od dołu rury pionowej, powietrze tworzy dużą liczbę pęcherzyków wewnątrz rury. Gdy te pęcherzyki wznoszą się, dokładnie mieszają się z cieczą wewnątrz rury, tworząc przepływ mieszaniny gaz-ciecz.
Gęstość przepływu mieszaniny gaz-ciecz jest znacznie niższa niż gęstość czystej cieczy, podczas gdy ciecz na zewnątrz rury pionowej nadal ma normalną gęstość. To "lekkie" i "ciężkie" tworzy różnicę ciśnień, a ciecz na zewnątrz rury jest wpychana do rury. Mieszanina gaz-ciecz wewnątrz rury jest wypychana w górę i przelewa się z góry rury podnoszącej, tym samym kończąc podnoszenie i transport cieczy. W całym procesie nie ma żadnych obracających się części, o ile powietrze jest stale dostarczane, może nadal działać, co znacznie ułatwia konserwację.
Porozmawiajmy ponownie o punktach projektowych urządzenia do podnoszenia gazu, które są kluczem do określenia jego użyteczności.
Po pierwsze, należy określić średnicę i wysokość rury podnoszącej. Średnica rury nie może być zbyt mała, w przeciwnym razie prędkość przepływu cieczy będzie zbyt duża, opór będzie wysoki i łatwo będzie o zatory; Nie może być zbyt duża, w przeciwnym razie mieszanina gaz-ciecz nie będzie wystarczająca, a wydajność spadnie. Zazwyczaj obliczenia opierają się na natężeniu przepływu, które należy zwiększyć, a wartość empiryczna mówi, że prędkość przepływu mieszaniny gaz-ciecz w rurze powinna być kontrolowana na poziomie 0,8-1,5 m/s, co jest bardziej odpowiednie. Istnieją również kwestie związane z podnoszeniem wysokości. Nie chodzi o podnoszenie tak wysoko, jak chcesz. Jest to ograniczone ciśnieniem zasilania powietrzem, a efektywna wysokość podnoszenia wynosi zwykle 3-8 metrów. Poza tym zakresem użycie pompy jest w rzeczywistości bardziej opłacalne.
Następnie jest metoda dystrybucji gazu, której jakość bezpośrednio wpływa na efekt mieszania gazu i cieczy. Zazwyczaj na dnie rury pionowej instalowany jest dystrybutor powietrza, taki jak rura perforowana lub tarcza napowietrzająca, aby równomiernie rozproszyć powietrze na małe pęcherzyki. Powierzchnia kontaktu między małymi pęcherzykami a cieczami jest duża, co skutkuje dokładniejszym mieszaniem i naturalnie wyższą wydajnością. Jeśli dystrybucja powietrza jest nierównomierna, a pęcherzyki gromadzą się w duże pęcherzyki i wznoszą się w górę, efekt poprawy zostanie znacznie zmniejszony.
Istnieje również wybór miejsca instalacji. Urządzenie do podnoszenia gazu musi być zainstalowane w miejscu z różnicą poziomów cieczy. Na przykład, jeśli mieszanina w zbiorniku napowietrzania musi zostać podniesiona do wtórnego osadnika, dolny koniec rury podnoszącej może być umieszczony w mieszaninie w zbiorniku napowietrzania, a górny koniec może być przedłużony nad wtórnym osadnikiem, wykorzystując różnicę poziomów cieczy między dwoma zbiornikami, aby wspomóc podnoszenie. Ponadto rura podnosząca powinna być instalowana w miarę możliwości pionowo, aby zmniejszyć zagięcia, w przeciwnym razie zwiększy to opór i wpłynie na efekt podnoszenia.
Na koniec musimy mieć jasne zrozumienie zalet i wad urządzenia do podnoszenia powietrzem. Zalety to prosta konstrukcja, brak zużycia mechanicznego, niskie koszty konserwacji oraz możliwość pełnienia funkcji napowietrzania i napowietrzania zbiorników wodnych; Wadą jest to, że wysokość podnoszenia jest ograniczona, zużycie energii jest nieco wyższe niż w przypadku pompy i jest odpowiednie do sytuacji o małym przepływie i niskim podnoszeniu.
W systemach oczyszczania wody urządzenia do podnoszenia gazu są często używane do podnoszenia refluksu osadu i mieszaniny, lub do płukania wstecznego biofiltrów, co czyni je dyskretnym, ale praktycznym "starym kumplem". Dopóki rozumiemy jego zasady i skupiamy się na punktach projektowych, możemy sprawić, że będzie odgrywał stabilną rolę w systemie, oszczędzając nam wielu kłopotów.
