دیفیوزر هوادهی چیست؟

دیفیوزر، در لغت به معنی پخش کننده یا منتشر کننده است که در صنایع مختلف بخصوص آب و فاضلاب کاربرد فراوان دارد. در واقع اکسیژن از طریق بلوئر دمیده شده و از طریق دیفیوزر منتقل می شود. اکسیژن تزریق شده برای میکروارگانیسم بسیار مهم است، چرا که میکروارگانیسم برای تغذیه ی مواد آلی به اکسیژن نیاز دارد.

این حبابها به اختلاط نیز کمک می کنند، فضای مرده را از بین برده و اکسیژن مورد نیاز را برای بهره‌وری حداکثر تأمین می کنند و همچنین برای عمل شناورسازی و به سطح آوردن موادی مانند چربی و روغن بسیار مهم هستند.

واحد هوادهی یک تصفیه خانه به طور متوسط 50 تا 70 درصد انرژی کل تصفیه‌خانه رو به خود اختصاص می دهد، که یک سیستم تأمین اکسیژن مؤثر می تواند نیاز به انرژی را کاهش دهد.

دیفیوزر هوادهی یا دیفیوزر ممبرانی یک وسیله هوادهی است که عموماً به شکل دیسکی، لوله ای و صفحه ای تولید می‌شود که جهت انتقال هوا و اکسیژن در فرآیندهای تصفیه، حوضچه‌های پرورش ماهی و... مورد استفاده قرار می گیرد. دیفیوزرها عموماً از غشاهای لاستیکی یا عناصر سرامیکی برای ایجاد حباب های ریز یا درشت استفاده می شود. 

 انواع دیفیوزرهای هوادهی از نظر اندازه حبابهای تولید شده

دیفیوزر ها از نظر نوع و اندازه حبابی که تولید می کنند به دو دسته عمده حباب ریز (Fine bubble) و حباب درشت (Coarse Bubble)  تقسیم می شوند. دیفیوزرهای حباب ریز عمدتاً برای ایجاد سطح تماس بیشتر بین هوا و سیال و در نهایت انتقال بیشتر و سریع تر گاز (اکسیژن و یا سایر گازها) به سیال به کار می روند. دیفیوزرهای حباب درشت به واسطه حبابهای با اندازه بزرگ قادر به ایجاد یک رژیم جریان یکنواخت و قابل قبول است، از این رو بیشتر برای اختلاط دو یا چند ترکیب با سیال (آب یا فاضلاب) به کار می روند. 

– دیفیوزر حباب ریز

این دیفیوزرها با تولید حباب های ریز و به تعداد فراوان، به امر تصفیه کمک شایانی می کنند. بخاطر همین ریز بودن و فراوانی حبابها، سطح برخورد بالا می رود و مصرف اکسیژن  راحت تر می شود و همچنین اطمینان خاطر جهت تأمین اکسیژن کافی برای تصفیه پساب حاصل می گردد. این دیفیوزرها در اکثر موارد به جز مواردی که حجم زیادی مواد جامد داریم، جایگزین حباب درشت ها شده اند.

– دیفیوزر حباب درشت

این دیفیوزرها حباب های بزرگی به قطر 6.5 تا 13 میلی متر تولید می کنند که به سرعت از کف تصفیه خانه تزریق می شود. این دیفیوزرها معمولاً در متعادل ساز، قسمت تزریق کلر، هاضم‌های هوازی و گاهاً در مخزن هوادهی استفاده می شوند. اغلب در سیال‌هایی که غلظت مواد جامد بالایی دارند و یا سیال چسبناک تر باشد، حباب درشت ها پر کاربرد ترند.

البته معمولاً تأمین اکسیژن مورد نیاز توسط این نوع دیفیوزرها، نصف دیفیوزرهای هوادهی حباب ریز با همان حجم هوا است و مصرف انرژی بیشتر حباب درشت، تقاضای آن را در دو دهه اخیر نسبت به حباب ریز پایین آورده است.

انواع دیفیوزرهای هوادهی از نظر شکل

دیفیوزرها از نظر شکل عمدتاً به سه گروه دیسکی (Disc)، لوله ای (Tube) و صفحه ای (Plate) تقسیم می شوند که نوع دیسکی به جهت خصوصیات هوادهی مناسب و مقاومت بالا در برابر گرفتگی و آسانی نصب، از محبوبیت بیشتری برخوردار است. 

انواع دیفیوزرهای هوادهی از نظر جنس

دیفیوزرها در قدیم بیشتر از جنس فلزات ضد زنگ و سرامیک بودند. در سال های اخیر این دیفیوزرها جای خود را بیشتر به دیفیوزرهای ممبرانی از جنس  EPDM یا PTFE داده اند که از مزایای این دیفیوزرها می توان به سبک بودن، مقاومت در برابر خوردگی بیولوژیکی و شیمیایی، آسانی نصب و قیمت ارزان نسبت به انواع قدیمی اشاره کرد. 

موارد مصرف دیفیوزر ممبرانی

آب:  دیفیوزرها به منظور بهبود شرایط آب برای مصارف صنعتی یا آشامیدنی شامل حذف آهن و منگنز و یا ترکیبات فرّار مولد بو و طعم در آب و گازهای نامطلوب مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین برای تامین اکسیژن مورد نیاز ماهی در استخرهای پرورش ماهی از دیفیوزرها بهره برده می شود. 

فاضلاب: در روشهای بیولوژیک هوازی تصفیه فاضلاب نیاز به تامین اکسیژن مصرفی توسط انواع میکروارگانیزمهای تجزیه کننده مواد آلی است. این امر توسط انواع دیفیوزرهای حباب ریز قابل دستیابی است. همچنین در رابطه با حذف مواد معلق، چربی و روغن با روش های مختلف شناور سازی به منظور تزریق یکنواخت گاز(هوا یا نیتروژن) از این تجهیز استفاده می شود. 

سایر موارد: در مواردی که نیاز به ایجاد یک جریان اختشاشی و اختلاط دو یا چند ترکیب در آب یا فاضلاب باشد، یکی از روشهای پیشنهادی ایجاد اختلاط از طریق تزریق هوا توسط دیفیوزرهای حباب درشت است که در این روش می توان از بلوئرهای موجود در تاسیسات هوادهی استفاده کرد. 

مزایای دیفیوزرها:

1. تأمین اکسیژن مورد نیاز

2. اختلاط بیشتر و پرهیز از فضای مرده برای سیستمی پویا

3. تزریق بهینه اکسیژن با انرژی فراوان

4. افت فشار کم

5. تسریع در جداسازی چربی و روغن

 کاربردهای متداول:

1. تصفیه انواع فاضلاب شهری و صنعتی

2. استخرهای پرورش ماهی

3. فرآیند تثبیت لجن

4. نیتریفیکاسیون

5. حذف روغن و چربی