Aeration process in water treatment

هوادهی، در تماس قرار دادن آب با هوا یا گازهای دیگر برای انتقال مواد فرار از مایع به فاز گازی و انحلال گازهای مفید در آب است. امکان حذف مواد فراری مانند گازهای محلول، ترکیبات آلی فرار و ترکیبات آروماتیک مختلف ایجاد کننده ی طعم و بو به روش هوادهی وجود دارد. گازهایی که طی این فرایند در آب حل می شوند، اکسیژن و دی اکسید کربن هستند. هدف هوادهی در تصفیه ی آب عبارت است از:

1. کاهش غلظت مواد مولد طعم و بو، مانند سولفید هیدروژن و ترکیبات آلی مختلف، به وسیله ی فرار سازی یا اکسیداسیون
2. اکسید کردن آهن و منگنز و تبدیل آن ها به اشکال نا محلول
3. انحلال گاز در آب (برای مثال،افزودن اکسیژن به آب زیر زمینی و افزودن دی اکسید کربن به آب پس از نرم کردن و به منظور دوباره کربناته کردن)
4. حذف ترکیباتی که ممکن است به طریقی با فرایندهای بعدی تصفیه تداخل نموده و یا هزینه ها را افزایش دهند (برای مثال، حذف سولفید هیدروژن پیش از کلر زنی و حذف دی اکسید کربن پیش از نرم کردن).

انواع هواده ها

معمولا از چهار نوع هواده استفاده می شود که عبارت اند از:

1.  هواده های ثقلی
2.  هواده های افشانی
3. دیفیوزرها
4. هواده های مکانیکی ملاحظه ی اصلی طراحی برای همه ی هواده ها، فراهم آوردن حداکثر تماس بین آب و هوا با حداقل مصرف انرژی است.

هواده های ثقلی

در هواده های ثقلی از سرریز، آبشار، پله، صفحات صاف شیب دار، برج های عمودی با جریان رو به بالای هوا، برج های سینی سوراخ دار یا برج های آکنده ی پر شده با بسترهایی مثل کک یا سنگ استفاده می شود.

هواده های افشانی

هواده های افشانی قطرات آب را از منافذ نازل های ثابت یا متحرک به داخل هوا می پاشند. آب به طور عمودی یا زاویه دار به طرف بالا حرکت کرده و دوباره به درون یک ظرف، بستر تماس یا حوضچه ی جمع آورنده می ریزد. هواده های افشانی به عنوان آب نماهای دکوری نیز استفاده می شوند. برای تولید افشانه ای که آب را به قطرات ریز تبدیل کند، به مقدار زیادی انرژی نیاز بوده و آب باید عاری از جامدات درشت باشد. تلفات ناشی از جریان باد و انجماد در آب و هوای سرد، می تواند مشکلات فراوانی به همراه داشته باشند.

هواده های دیفیوزی

در این نوع، آب در مخازن بزرگی هوادهی می شود. هوای فشرده از طریق صفحات و لوله های متخلخل به درون مخزن تزریق می شود. حباب های هوای در حال صعود سبب ایجاد تلاطم شده و فرصت کافی برای مبادله ی مواد فرار بین حباب های هوا و آب فراهم می آید. زمان هوادهی بین 10 تا 30 دقیقه متغیر است. میزان هوادهی معمولا بین 1/0 تا 1 مترمکعب در دقیقه به ازای هر متر مکعب حجم مخزن است.

هواده های مکانیکی

در هواده های مکانیکی از پروانه های که به وسیله ی موتور چرخانده می شوند، یا ترکیبی از پروانه و وسایل تزریق هوا استفاده می شود. وسایل متداول مورد استفاده پاروهای مستغرق، پاروهای سطحی، تیغه های پروانه ای، هواده های توربینی و هواده های با لوله ی مرکزی هستند.

هوادهی می تواند در مخزن و به وسیله ی هواده های توربینی یا لوله های مرکزی جریان هوا نیز انجام شود. این کار، اولین مرحله ی تصفیه ی مخازن بزرگ دارای آب راکد یا پوشیده شده با یخ در ماه های زمستان است. این سیستم ها، برای بالا آوردن آب گرم تر از پایین در زمستان و جلوگیری از یخ زدن سطح مخزن نیز استفاده می شوند.