العوامل المؤثرة على تأثير التعويم بالهواء المذاب المضغوط على تنقية المياه

1. حجم الفقاعة

حجم فقاعات صغيرة يعد من أهم العوامل التي تؤثر على كفاءة التعويم. يسمح التصوير الدقيق للأشخاص بمراقبة حجم الفقاعات المتولدة من خلال أجهزة الكمبيوتر بشكل حدسي.

استخدم كاسيل هذه الطريقة لدراسة العلاقة بين معدل إزالة حمض الهيوميك وحجم الفقاعة. بعد التحليل التجريبي، اعتقد أنه في عملية تعويم الهواء المذاب، عندما يكون قطر الفقاعة أقل من 50 ميكرومتر، يكون معدل الإزالة مرتفعًا نسبيًا؛ عندما يتم إنشاء فقاعات أعلى من 80 ميكرومتر، لا يوجد أي تأثير لتنقية المياه تقريبًا.

إذا كانت الفقاعات الناتجة أقل من 10μm، فإن كفاءة تنقية المياه لن تزيد مع انخفاض القطر، وتركيز الفقاعة هو العامل الرئيسي الذي يؤثر على كفاءة تنقية المياه؛

أثناء عملية التقاط صور لندفات الهواء باستخدام تقنية التصوير الدقيق، وجد أنه لم يتم اكتشاف أي فقاعات بقطر أكبر من 100 ميكرومتر على سطح ندفات الهواء، لذلك عندما يكون قطر الفقاعة أكبر من 100 ميكرومتر، لا يمكن للندفات أن تلتصق إليها.

2. المُحرر

من خلال تحليل حجم الفقاعة، يمكن ملاحظة أن حجم الفقاعة يؤثر بشكل كبير على تأثير تنقية مياه التعويم، والمكون الذي يؤثر على حجم الفقاعة هو جهاز تحرير الهواء المذاب بالضغط.

بعد مرور الماء المشبع بالهواء المذاب مع الهواء المذاب المضغوط عبر جهاز التحرير وإزالة الضغط، سيتم ترسيب العديد من الفقاعات الدقيقة من الماء. بعد ذلك، سيكون لهيكل المحرر تأثير كبير على حجم الفقاعة.

تمت دراسة قطر الثقب الصغير للمحرر وعدد انحرافات الهواء المذاب بالماء. وجدت الدراسة أنه عندما يكون قطر الثقب الصغير 2 ~ 2.5 مم، وعدد انحرافات ماء الهواء المذاب أقل من اثنين، فإن حجم الفقاعة التي يمكن توليدها يكون ضئيلًا. يمكن تحقيق تأثير جيد لتنقية المياه.

أبسط وأكثر المحررات شيوعًا في الحياة هو صمام البوابة العادي، والذي يحقق غرض تبديد الطاقة عن طريق تقليل مساحة المقطع العرضي لتدفق المياه. ومع ذلك، لا يمكن لصمام البوابة توزيع ماء الهواء المنبعث بالتساوي، مما سيطلق فقاعات كبيرة، ويحطم الكتل، ويجعل من الصعب الالتزام بالكتل، لذلك لا يتم استخدام صمام البوابة كمحرر.

هناك أشكال مختلفة من محررات الهواء المذاب. الأكثر استخدامًا في بلدي هي مُحررات من النوع TS ومُحررات من النوع TJ. الشكل 1-1 هو مخطط مبدأ عمل إطلاق الغاز لمحرر الغاز من النوع TS.

الشكل 1-1 مخطط تدفق إطلاق الغاز لجهاز التحرير من النوع TS

عندما يمر ماء الهواء المذاب المنبعث من خزان الهواء المذاب بالضغط عبر أداة التحرير، فسوف يدخل أولاً الفتحة 1. الفتحة 1 أصغر من قطر مدخل الهواء والماء المذاب في الطرف السفلي. يتقلص قسم تدفق المياه فجأة. في هذا الوقت، يتم تقليل طاقة ضغط ماء الهواء المذاب وتحويلها إلى طاقة حركية لجزيئات الهواء؛

يدخل ماء الهواء المذاب الذي يمر عبر الفتحة 1 إلى حجرة الفتحة 2. ويصطدم، مما يتسبب في استمرار ماء الهواء المذاب في تقليل الضغط والتحول إلى طاقة حركية لجزيئات الهواء. في هذا الوقت، حصلت معظم جزيئات الهواء على طاقة حركية كبيرة وبدأت في تكوين فقاعات دقيقة؛

يدخل تدفق الماء إلى الفجوة 3، وينكمش القسم، ويكون الاضطراب أكثر كثافة، ويحدث فراغ محلي، ويتم إطلاق جميع جزيئات الهواء تقريبًا؛

عندما يمر تدفق الماء عبر 4 و5، يتم تحويل 95% من طاقة ضغط الماء المذاب في الهواء إلى طاقة حركية لجزيئات الغاز، مما يشكل فقاعات بحجم ميكرون، والتي يتم إطلاقها أخيرًا من المخرج 6 للمحرر.

سوف تؤثر الهياكل الداخلية المختلفة للمحرر بشكل كبير على حجم وكثافة الفقاعات الناتجة. ومع ذلك، فإن الأنواع المختلفة من المُحررات لها ميزة قياسية: وهي جعل الهواء المذاب والماء لديه تغيير أعلى في الضغط في المُحرر.

3. ضغط الغاز المذاب

يؤثر ضغط الغاز المذاب على الهواء الذي يمكن إذابته في حجم معين من الماء. عند نفس درجة الحرارة، كلما زاد الضغط، زادت كمية الغاز المذاب في الماء. سيؤثر هذا على حجم وعدد الفقاعات المتولدة ويؤثر بشكل مباشر على تأثير التعويم.

4. زاوية وضع المحرر

يتم ترتيب المحرر في منطقة الاتصال لخزان التعويم. يمكن تقسيم ترتيبها إلى ① نوع الاتصال العكسي ② نوع تدفق الدفع في الاتجاه المشترك ③ نوع الإشعاع العمودي وفقًا لاتجاه التثبيت للمحرر (كما هو موضح في الشكل 1-2).

تؤثر كل طريقة وضع للمحرر على زاوية إطلاق ماء الهواء المذاب. يمكن ملاحظة أن زاوية إطلاق ماء الهواء المذاب هي أيضًا عامل أساسي يؤثر على تأثير تنقية ماء التعويم.

الاتصال العكسي

تدفق الدفع في الاتجاه المشترك

الإشعاع العمودي

الشكل 1-2 ترتيب اتجاه فوهة المحرر