فرآیند حل کردن ازن در آب

متداولترین روش‌های تزریق ازن درآب

•  دیفیوزرهای حبابی
•  انژکتورهای ونتوری
•  میکسرهای استاتیک

دیفیوزرهای حبابی جهت تزریق و حل کردن ازن

انتشار حباب قدیمی‌ترین و ساده‌ترین روش برای حل کردن اوزون در آب است. دیفیوزر اساسا یک  دستگاه متخلخل است که برای شکستن گاز به حباب‌های کوچک درانتهای یک مخزن حاوی آب استفاده می شود تا حباب‌ها به آرامی به بالای مخزن grp برسند و در اب شناور شوند.

عوامل تاثیر گذار در کارایی دیفیوزرهای هوادهی

 اندازه منافذ دیفیوزر

اندازه منافذ دیفیوزر هوادهی بر اندازه حباب گازی که ایجاد می‌شود، تاثیر می گذارد. دو حباب کوچکتر سطح بیشتری از یک حباب با حجم گاز مشابه دارند. سطح بزرگتر به تماس بهتر حباب گاز و آب منجر می‌شود. بنابراین میزان انتقال جرم ازن به آب افزایش می‌یابد. با این حال هنگام انتخاب یک diffuser حباب ساز‌، بهتر است از دیفیوزر هوادهی حباب ریز که منافذ کوچکتری دارند استفاده نمود.

 ارتفاع ستون آب

دیفیوزر حبابی و تاثیر آن در حل کردن ازن در آب

دیفیوزر هوادهی حباب درشت می‌تواند ازن را به طور موثر در اب حل کند با این حال، برای تاثیرگذاری بیشتر بهتر است در ستون بلندتری از اب مورد استفاده قرار بگیرد. ستون‌های آب کمتر از ۱۰ فوت به طور معمول بازده انتقال کمتر از ۵۰٪ را دریافت می‌کنند. ستون آب ۲۰ فوت می‌تواند راندمان انتقال را تا ۹۰٪ به دست آورد. ولی ممکن است این درصد واقعی نباشد. هنگام طراحی یک سیستم تصفیه آب با استفاده از دیفیوزر حباب ساز و ازن ژنراتور، این نکته می‌بایست در نظر گرفته شود که مقداری از مولوکول‌های ازن حل نشده در اب به راحتی از سطح اب خارج می‌شوند.

تزریق ازن با انژکتور ونتوری

انژکتور Venturi یک روش بسیار رایج تزریق ازن می‌باشد و کاربرد صنعتی دارد. Venturi روشی کامل برای تزریق ازن است و میزان زیادی گاز ازن در آب حل می‌شود. انژکتور Venturi نیاز به اختلاف فشار در دستگاه ازن ساز دارد تا گاز اوزون را به مخزن حاوی آب تزریق کند. وقتی سیال در لوله ونتوری جریان‌ می‌یابد، انبساط و انقباض سیال در طول لوله باعث تغییر فشار می‌گردد. این انژکتورها باعث ایجاد حباب های بسیار کوچک برای انتقال جرم بیشتری می‌شود. استفاده از انژکتور Venturi به تنهایی می تواند نرخ انتقال جرم ۹۰٪ را به دست آورد.

ویژگی‌های دستگاه انژکتور ونتوری

•  فشار آب

برای اینکه انژکتور Venturi به درستی کار کند باید  اختلاف فشار بین ورودی و خروجی دستگاه وجود داشته باشد. به این منظور یک پمپ تحت فشار آب جداگانه برای افزایش فشار آب در ورودی انژکتور ونتروری نیاز است، از سوی دیگر مهم است که بر سر راه خروجی انژکتور ونتوری نیز به هیچ وجه مانعی وجود نداشته باشد. پیشنهاد می‌گردد یک فشار سنج به طور مستقیم در ورودی و خروجی از انژکتور ونتوری قرار گیرد. این امر به عیب‌یابی و تعیین اثربخشی دستگاه کمک خواهد کرد.

سیستم تخریب گازمازاد

زمانی که  از انژکتور ونتوری جهت تزریق استفاده می شود ، می بایست از روش ها یا ابزارهایی برای حذف اکسیژن و ازن غیرمحلول درآب نیز استفاده نمود. برخلاف دیفیوزرهای حبابی که حبابها به طور طبیعی به سطح میروند ،درسیستم لوله کشی استفاده شده با انژکتور venturi، هیچ روشی برای از بین بردن این گازهای غیرمحلول و یا مازاد وجود ندارد.. دریچه های هوای سازگار با ازن جهت حذف گازهای غیر محلول و انتقال ان‌ها به مکان دیگر و یا واحدهای تخریب ازن مازاد میتواند برای حذف آنها  موثر وکارامد باشد.

اندازه و عملکرد انژکتور تابع جریان آب

اندازه انژکتور ونتوری تابع نرخ جریان آب به داخل دستگاه است همچنین فشار آب نیز در تعیین اندازه انژکتور Venturi نقش مهمی ایفا می‌کند. هر انژکتور Venturi با یک نمودار عملکردی نشان‌داده شده استاندازه و عملکرد انژکتور که جریان آب، فشار و گاز مکش توسط این انژکتور ونتروری را نشان می‌دهد.

 جلوگیری از بازگشت جریان آب

هنگام استفاده از انژکتور Venturi می‌بایست از دستگاهی استفاده شود تا اطمینان حاصل شود که آب از انژکتور Venturi به ژنراتور ازن برگشت نخواهد داشت. دستگاه‌های زیادی برای این کار استفاده می‌شود: شیرهای کنترل، تله های آب و دریچه های خاموش ازجمله این موارد می‌باشند.

میکسر استاتیک مورد استفاده در اختلاط جریان‌های گازی

میکسر استاتیک دستگاه دقیق مهندسی است که برای اختلاط پیوسته سیالات استفاده می‌شود. معمولاً سیالات مخلوط شونده مایع هستند. اما می‌توان از میکسرهای استاتیک برای اختلاط جریان‌های گازی، پراکنده‌کردن گاز به مایع یا ترکیب مایعات مخلوط‌نشدنی استفاده کرد.

انرژی مورد نیاز برای این کار از افت فشار سیال در جریان در میکسر استاتیک حاصل می‌شود. اندازه قطر میکسر می‌تواند از ۶ میلی‌متر تا ۶ متر متغیر باشد. مواد ساخت معمول این میکسرهای استاتیک شامل فولاد زنگ نزن، پلی پروپیلن، تفلون، PVDF ،PVC ،CPVC و پلی اکتیل هستند. میکسر‌های استاتیک را می‌توان در طیف گسترده‌ای از فرآیندهای عملیاتی، از جمله دوزینگ، پراکنده‌سازی، مبدل جریان حرارتی و تشکیل امولسیون به کار برد.

مکانیسم عملکرد استاتیک میکسر

مایعات ورودی به استاتیک میکسر در حین عبور از پره‌های داخلی استاتیک میکسر با ایجاد ۳ روش اختلاط به صورت یکنواخت با همدیگر مخلوط می‌شوند. این روش‌ها عبارتند از:

•  تقسیم جریان
•  اختلاط شعاعی
•  جریان برگشتی 

تزریق ازن با استفاده از میکسر استاتیک

ازن می‌تواند در جریان اب ورودی به میکسر استاتیک با استفاده از هر وسیله‌ای دیگری که گاز را با فشار وارد دستگاه می‌کند، تزریق شود. سپس، میکسر استاتیک می‌تواند گاز را به حباب‌های کوچک تبدیل کند تا به طور موثر در آب حل شود. اساسا میکسر استاتیک می‌تواند به جای انژکتور ونتوری استفاده شود، این امر زمانی موثر وکارامد می‌باشد که صرفه جویی در انرژی به دلیل عدم وجود اختلاف فشار ضروری مورد نظر است.

به منظور تزریق ازن در جریان آب‌، فشارگاز ازن می‌بایست بالاتر از فشار جریان آب باشد. معمولا فشار ۱۰ PSI یا بیشتر جهت تزریق نیاز است. رسیدن به این فشار ممکن است تنها با میکسر استاتیک ممکن نباشد. بنابراین نیاز به استفاده از انژکتور ونتوری جهت تزریق ازن به اب در کنار این میکسر میتواند کارامد باشد. قرار دادن یک میکسر استاتیک در خط، بعد از انژکتور ونتوری می‌تواند گزینه مناسبی جهت ایجاد این فشار باشد.