數宇科技顧問有限公司 -- KLa 槽嘴式噴射混合器應用於生物厭氧處理程序
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KLa 槽嘴式噴射混合器應用於生物厭氧處理程序   
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2013/09/03

任務挑戰
食品業廢水含有高濃度的有機物且所含之有機物具有高生物分解性,基於食品業廢水的生化特性,生物厭氧處理單元則被成功的廣泛使用於廢水處理程序中,作為廢水處理程序中的第一個處理單元。相較於好氧生物處理技術,厭氧處理技術的主要優點包含低污泥產率與所產生的生物沼氣可為替代能源來源。全球有許多公司發展了成熟生物厭氧處理技術與單元。大多的案例都是將生物厭氧污泥存放於一直徑50~150呎桶槽內,再將廢水通過使之與厭氧污泥接觸以去除水中的有機物。

    目前所有的厭氧污泥桶槽大多設計為密閉統槽,以便維持系統內的操作溫度,及收集並回收厭氧生物代謝所產生的甲烷氣。在厭氧生物系統設計中,廢水與生物氧污泥的混合均勻度會影響有機物的去除及甲烷氣的產生效能。由於KLa的噴射混合器設計的便利性、材質的抗腐蝕性、大於20年以上使用壽命及極簡化管線與水泵的安排設計的優點,可大幅增加生物厭氧污泥與廢水的混合均勻度,增加有機物去除及甲烷氣的產氣效能,更可簡化日後的操作維護保養需求。

 解決方案
    噴射混合器包含兩個重要組件:內部的噴射推進噴嘴與外部混合噴嘴。池內的內部循環水通過分配歧管系統後,經所安裝的噴嘴回流至池槽內,而噴嘴數則為噴射混合系統的性能的關鍵。當液體離開內部噴射推進噴嘴時,其噴射速度範圍為30∼50英尺/秒,高速水流外混合室中產生負壓。此真空誘導另外的液體流過吸入口位於外部混合射流環繞。由於液體高速離開外噴嘴,高速的噴射水流拖曳了周圍的液體,使外部被拖曳的液體產生水平的流速。這是一個關鍵的功能,並允許在任何流場,增強混合過程中的各種流動方向。攪拌強度(功率/單位體積),流場內的翻騰時間,和混合能量均勻分佈均為關鍵的設計考慮因素。

噴射混合系統的使用材料可相當廣泛。通常情況下,管線和噴射器的材質為FRP內襯不袗支撐、304L不袗或316L,噴嘴材質則為FRP內襯特有的耐磨PP或PVDF內襯,噴嘴材質亦可全由PP製作。

 

 

 KLa 的經驗
   在過去的10年中, KLa系統已成功完成了數十個以噴射流混合應用於生物厭氧處理系統。所有的結果均顯示厭氧生物系統去除廢水有機物效能有效提升,並成功回收所產生的甲烷氣體,系統的操作成本也明顯下降。過去所服務的產業包含休閒食品加工、乳製品(奶酪和牛奶生產)、垃圾滲濾液和馬鈴薯加工。其中的四個項目應用於池塘中,以溫和混合TSS濃度在0.50%的範圍內的低速率過程。除此之外,部分案例則成功應用於TSS濃度在2.0-5.0 %範圍內的設計的混合強度。KLA噴射混合系統設計亦經由計算流體動力學(CFD)模擬並證實其混合效率。

 

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