هواده سطحی ثابت یکی از مهم ترین تجهیزات در تصفیه فاضلاب به روش هوازی است که با افزایش میزان اکسیژن محلول در آب، فرآیند تجزیه بیولوژیکی مواد آلی را تسریع می کند. این دستگاه روی یک پایه یا سکو نصب می شود و با ایجاد جریان چرخشی و تلاطم در سطح آب، باعث هوادهی مؤثر در حوضچه های هوادهی می شود. طراحی مهندسی، مصرف انرژی بهینه و دوام بالا از جمله ویژگی هایی است که این مدل را برای استفاده در انواع پروژه های تصفیه فاضلاب به گزینه ای ایده آل تبدیل کرده است.
هواده سطحی ثابت چیست؟
هواده سطحی ثابت (Fixed Surface Aerator) دستگاهی است که با چرخش پروانه در سطح آب، اکسیژن را از هوا به درون فاضلاب منتقل می کند. برخلاف مدل های شناور که روی سطح آب قرار می گیرند، این نوع هواده به صورت ثابت روی سکویی در کناره حوض یا در مرکز آن نصب می شود و به واسطه ی محور و موتور، عملیات چرخش را انجام می دهد.
مشخصات فنی هواده سطحی ثابت
هواده سطحی ثابت به گونه ای طراحی شده است که بتواند با راندمان بالا، اکسیژن مورد نیاز فرآیندهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب را تأمین کند. در ادامه به مهم ترین ویژگی ها و مشخصات فنی این دستگاه اشاره می کنیم.
- توان الکتروموتور: الکتروموتور اصلی ترین بخش دستگاه است که پروانه را به حرکت درمی آورد. توان موتور معمولاً بسته به ظرفیت مورد نیاز بین 3 تا 15 اسب بخار متغیر است. انتخاب توان مناسب، به حجم فاضلاب و سطح اکسیژن مورد نیاز بستگی دارد.
- ظرفیت هوادهی: این ظرفیت نشان دهنده میزان اکسیژنی است که دستگاه در هر ساعت وارد فاضلاب می کند. در مدل های استاندارد، ظرفیت هوادهی بین 2 تا 8 کیلوگرم O₂ در ساعت است. این مقدار با توجه به سرعت چرخش پروانه، عمق نصب و طراحی بدنه تعیین می شود.
- نوع و ولتاژ برق مصرفی: اکثر مدل ها با برق سه فاز (380 ولت) کار می کنند، هرچند در ظرفیت های پایین تر، امکان استفاده از برق تک فاز نیز وجود دارد. مصرف انرژی دستگاه بسته به توان موتور بین 2 تا 12 کیلووات در ساعت متغیر است.
- جنس شفت: شفت انتقال نیرو که از موتور به پروانه متصل می شود، معمولاً از استنلس استیل 304 یا 316 ساخته می شود تا در برابر خوردگی و تماس مستقیم با رطوبت و فاضلاب مقاومت بالایی داشته باشد.
- جنس پروانه یا دیسک چرخان: پروانه یا دیسک دستگاه که وظیفه ایجاد تلاطم و شکستن سطح آب را دارد، از جنس های مختلفی تولید می شود که باید با شرایط شیمیایی فاضلاب سازگار باشد.
- سرعت چرخش پروانه: سرعت چرخش پروانه معمولاً بین 960 تا 1450 دور در دقیقه است. این سرعت باید متناسب با طراحی حوضچه و توان دستگاه انتخاب شود تا بهترین راندمان انتقال اکسیژن حاصل شود.
- نوع نصب: هواده سطحی ثابت روی سکو یا فونداسیون بتنی یا فلزی نصب می شود و برخلاف مدل های شناور، قابلیت جابه جایی ندارد. این نوع نصب باعث افزایش پایداری دستگاه و کاهش لرزش می شود.
- سیستم محافظت در برابر خوردگی: با توجه به شرایط خورنده ی فاضلاب، تمام قسمت های فلزی دستگاه با پوشش های ضدخوردگی (مانند گالوانیزه گرم یا رنگ اپوکسی صنعتی) محافظت می شوند. در موارد حساس، از بدنه کاملاً استیل استفاده می شود.
- ابعاد استاندارد و وزن: ابعاد و وزن دستگاه بسته به توان موتور و اندازه پروانه متغیر است، اما معمولاً وزن کلی بین 150 تا 600 کیلوگرم و قطر پروانه بین 60 تا 120 سانتی متر می باشد.
اجزای تشکیل دهنده هواده سطحی ثابت
هواده سطحی ثابت از چند بخش اصلی مکانیکی، الکتریکی و سازه ای تشکیل شده که در کنار هم وظیفه هوادهی مؤثر به فاضلاب را بر عهده دارند. در ادامه هر یک از این اجزا را معرفی می کنیم.
- الکتروموتور: موتور الکتریکی سه فاز، وظیفه تأمین نیروی چرخشی دستگاه را بر عهده دارد. معمولاً از نوع صنعتی با توان 3 تا 15 اسب بخار و استاندارد حفاظتی IP55 یا بالاتر استفاده می شود.
- شفت یا محور انتقال نیرو: میله ای از جنس استنلس استیل (304 یا 316) که نیروی چرخشی را از موتور به پروانه منتقل می کند. مقاومت بالا در برابر خوردگی و استهلاک از ویژگی های اصلی آن است.
- پروانه یا دیسک هواده: پره یا دیسک چرخانی که با ایجاد تلاطم در سطح آب، هوادهی را انجام می دهد. جنس آن معمولاً استیل، آلومینیوم یا کامپوزیت مقاوم به خوردگی است.
- پایه یا شاسی نگهدارنده: ساختاری فلزی یا بتنی برای نصب ثابت دستگاه روی سکو. این شاسی باید تحمل لرزش، وزن موتور و نیروهای واردشده در زمان عملکرد را داشته باشد.
- یاتاقان ها و بلبرینگ ها: قطعاتی مکانیکی برای روان سازی حرکت شفت و جلوگیری از اصطکاک و لرزش. نگهداری منظم آن ها نقش مهمی در افزایش طول عمر دستگاه دارد.
- پوشش محافظ: پوشش فلزی یا پلیمری برای محافظت از موتور و اجزای حساس دستگاه در برابر رطوبت، گرد و غبار و ضربه های احتمالی.
- تابلو برق و سیستم کنترل: در برخی مدل ها، تابلو برق جداگانه جهت کنترل روشن/خاموش شدن، ایمنی الکتریکی، و حفاظت از موتور تعبیه می شود.
- متعلقات نصب: شامل پیچ و مهره های ضد زنگ، پایه های ضد لرزش، صفحات فلزی و سایر اتصالات لازم برای نصب مطمئن دستگاه روی فونداسیون.
کاربردهای هواده سطحی ثابت
هواده سطحی ثابت به دلیل عملکرد مؤثر در افزایش اکسیژن محلول و تلاطم سطحی، در طیف گسترده ای از سیستم های تصفیه فاضلاب شهری، صنعتی، کشاورزی و حتی در برخی صنایع پرورش آبزیان استفاده می شود.
- تصفیه فاضلاب شهری و بهداشتی: هواده سطحی ثابت در تصفیه خانه های فاضلاب شهری جهت تامین اکسیژن در فرآیند لجن فعال استفاده می شود و نقش مهمی در کاهش BOD و COD فاضلاب خانگی ایفا می کند.
- تصفیه فاضلاب صنعتی: در صنایع غذایی، دارویی، نساجی و شیمیایی که فاضلاب با بار آلی بالا دارند، این دستگاه با هوادهی مؤثر، به تجزیه بیولوژیکی مواد آلاینده کمک می کند. در مواردی که هواده سطحی ثابت کافی نباشد، ممکن است به هواده های عمقی یا پمپ های ایرلیفت نیاز باشد.
- تصفیه فاضلاب دامداری و مرغداری: برای حذف بوی نامطبوع و تثبیت مواد آلی در فاضلاب دام و طیور، استفاده از هواده سطحی ثابت یک راهکار ساده، کم هزینه و مؤثر است.
- تصفیه فاضلاب کشاورزی و گلخانه ای: در استخرهای هوادهی مرتبط با آب برگشتی از مزارع و گلخانه ها، این دستگاه با افزایش اکسیژن محلول، فرآیندهای طبیعی تصفیه را تسریع می کند.
- تصفیه خانه های مجتمع های مسکونی و تجاری: در پروژه های کوچک و متوسط مانند هتل ها، شهرک ها، مجتمع های مسکونی و مراکز تجاری که می توانند از پکیج تصفیه فاضلاب نیز استفاده نمایند این هواده به دلیل عملکرد پایدار و نصب آسان انتخاب مناسبی است.
- پرورش ماهی و آبزیان: در استخرهای پرورش ماهی با مقیاس بزرگ که نیاز به تهویه سطحی دارند، می توان از هواده سطحی ثابت برای افزایش اکسیژن در آب استفاده کرد.
- پروژه های زیست محیطی و تحقیقاتی: در مطالعات کیفیت آب، احیای تالاب ها یا پروژه های پایلوت، این دستگاه به عنوان ابزار افزایش اکسیژن محلول و بهبود شرایط زیستی کاربرد دارد.
مزایای استفاده از هواده سطحی ثابت
- راندمان بالای انتقال اکسیژن: توانایی بالا در افزایش اکسیژن محلول در آب و بهبود فرآیند تصفیه بیولوژیکی.
- نصب آسان روی سکو یا فونداسیون: بدون نیاز به تجهیزات شناور یا مهار در سطح آب؛ مناسب برای نصب دائم و پایدار.
- ساختار ساده و نگهداری آسان: طراحی مکانیکی ساده با قطعات قابل تعویض و تعمیر، کاهش هزینه های تعمیرات.
- مقاومت بالا در برابر خوردگی: استفاده از شفت و پروانه استنلس استیل یا آلیاژهای مقاوم در برابر محیط خورنده فاضلاب.
- عملکرد پایدار در شرایط سخت محیطی: مناسب برای کارکرد مداوم در دمای بالا، شرایط مرطوب و آب حاوی مواد شیمیایی.
- مصرف انرژی بهینه: نسبت مصرف انرژی به حجم اکسیژن منتقل شده مناسب است، مخصوصاً در مقیاس صنعتی.
- قابل استفاده در پروژه های متنوع: از تصفیه خانه فاضلاب شهری گرفته تا فاضلاب صنعتی، دامداری، کشاورزی و حتی پروژه های تحقیقاتی.
- طول عمر بالا: دوام قطعات به ویژه در مدل های ساخته شده از متریال صنعتی مانند استیل و آلومینیوم تقویت شده.
- پایداری بیشتر نسبت به هواده های شناور: به دلیل نصب ثابت، دچار انحراف، حرکت یا آسیب در اثر تغییرات سطح آب نمی شود.
- قابلیت ساخت در ظرفیت های مختلف: امکان طراحی و تولید در توان ها و ظرفیت های متناسب با نیاز پروژه شما.
نحوه نصب و راه اندازی هواده سطحی ثابت
بدین منظور ابتدا لازم است محل قرارگیری دستگاه به درستی آماده سازی شود. معمولاً این نوع هواده بر روی یک پایه یا شاسی ثابت در کنار یا درون حوضچه هوادهی نصب می شود، بنابراین باید یک فونداسیون مستحکم و کاملاً تراز، از جنس بتن یا فلز، ایجاد گردد. این فونداسیون باید تحمل وزن دستگاه و لرزش احتمالی آن را داشته باشد. پس از آماده شدن محل نصب، شاسی یا پایه دستگاه روی فونداسیون قرار داده می شود و با استفاده از پیچ های مقاوم در برابر خوردگی یا رول بولت های صنعتی محکم می گردد تا از ثبات کامل آن اطمینان حاصل شود.
در مرحله بعد، شفت و پروانه دستگاه نصب می شوند. پروانه باید در عمقی مشخص در آب قرار گیرد تا عملکرد بهینه در تولید حباب و اختلاط هوا با آب حاصل شود. سپس الکتروموتور دستگاه روی پایه مخصوص خود نصب شده و با شفت به صورت مستقیم یا از طریق کوپلینگ متصل می گردد. بررسی روان بودن چرخش و تراز بودن محور دستگاه در این مرحله بسیار حیاتی است، زیرا کوچک ترین ناهم ترازی می تواند باعث لرزش، فرسایش یا آسیب به تجهیزات شود.
پس از نصب اجزای مکانیکی، تابلو برق و تجهیزات کنترلی در محل مناسب (در مجاورت دستگاه و در ارتفاعی امن) نصب می شوند. کابل کشی باید با رعایت استانداردهای ایمنی برق در محیط های مرطوب انجام شود و تجهیزات حفاظتی نظیر کنترل فاز، بی متال، کلید حرارتی و فیوز مناسب در مدار برق لحاظ شوند. این سیستم حفاظتی مانع از سوختن موتور در اثر نوسانات ولتاژ یا اضافه بار خواهد شد.
در پایان، راه اندازی اولیه دستگاه انجام می شود. ابتدا موتور برای مدت کوتاهی به صورت خشک تست می شود تا عملکرد آن بررسی گردد. سپس دستگاه در داخل حوضچه روشن می شود تا چرخش پروانه، ایجاد تلاطم سطحی، و میزان حباب دهی به درستی مشاهده گردد. اگر عملکرد دستگاه صحیح باشد، سیستم آماده بهره برداری مداوم خواهد بود.
در طول فرآیند نصب و راه اندازی، رعایت اصول ایمنی اهمیت زیادی دارد. دستگاه نباید هرگز بدون حضور آب در حوضچه روشن شود و راه اندازی آن باید توسط نیروی فنی متخصص انجام گیرد. همچنین لازم است اپراتور پس از تحویل دستگاه، آموزش های لازم در زمینه نگهداری، سرویس دوره ای و عیب یابی اولیه را دریافت کند تا عملکرد دستگاه در بلندمدت بدون مشکل ادامه یابد.
تفاوت هواده سطحی ثابت با سایر روش های هوادهی
هوادهی فرآیندی کلیدی در تصفیه فاضلاب هوازی است و به منظور افزایش اکسیژن محلول در آب جهت پشتیبانی از فعالیت باکتری های هوازی انجام می شود. روش های مختلفی برای هوادهی وجود دارد که از نظر ساختار، نحوه نصب، مصرف انرژی و راندمان با یکدیگر تفاوت دارند. در این بین، هواده سطحی ثابت یکی از متداول ترین و ساده ترین روش هاست.
تفاوت هواده سطحی ثابت با هواده سطحی شناور
هواده سطحی ثابت به صورت ثابت روی پایه یا فونداسیون نصب می شود و حرکتی ندارد، در حالی که هواده سطحی شناور روی سطح آب قرار گرفته و با تغییرات سطح آب سازگار است. مدل ثابت ثبات و دوام بیشتری دارد، اما مدل شناور قابلیت جابجایی آسان تر را داراست.
تفاوت هواده سطحی ثابت با هواده عمقی (دیفیوزری)
هواده سطحی ثابت هوا را از سطح به آب وارد می کند و با ایجاد تلاطم اکسیژن رسانی می کند، اما هواده عمقی از طریق دیفیوزر هوادهی زیرآبی هوای فشرده را به صورت حباب های ریز به آب تزریق می کند که راندمان اکسیژن دهی بالاتری دارد. همچنین هواده عمقی معمولاً نیازمند تجهیزات جانبی مانند بلوئر است، در حالی که هواده سطحی ثابت به موتور الکتریکی مستقیم مجهز است.
تفاوت هواده سطحی ثابت با هواده عمودی یا توربینی
در هواده عمودی یا توربینی، پروانه ها به صورت عمودی نصب شده و جریان آب را به عمق حوضچه می رسانند، در حالی که در هواده سطحی ثابت پروانه به صورت افقی و در نزدیکی سطح آب قرار دارد. هواده های توربینی برای حوضچه های عمیق تر مناسب تر بوده و هزینه و نگهداری بیشتری دارند.
تفاوت هواده سطحی ثابت با هواده ایرجت
هواده ایرجت با تزریق هوای فشرده از طریق نازل ها باعث پاشش و اختلاط قوی آب می شود و راندمان اکسیژن دهی بالایی دارد، اما نیاز به تجهیزات پیچیده تر و هزینه بالاتری دارد. هواده سطحی ثابت ساده تر نصب شده و نگهداری آسان تری دارد و گزینه اقتصادی تری برای پروژه های متوسط است.
قیمت هواده سطحی ثابت
قیمت هواده سطحی ثابت تحت تأثیر چندین عامل فنی، ساختاری و خدماتی قرار دارد. در ادامه، مهم ترین عواملی که بر تعیین قیمت این دستگاه تأثیر می گذارند را توضیح می دهیم.
- توان الکتروموتور: هرچه قدرت موتور بیشتر باشد (مثلاً 3، 7.5 یا 15 اسب بخار)، قیمت دستگاه افزایش می یابد، زیرا موتورهای صنعتی با توان بالاتر هزینه ی بیشتری دارند.
- ظرفیت هوادهی: دستگاه هایی با ظرفیت انتقال اکسیژن بیشتر (OTE بالا) به طراحی خاص تری نیاز دارند و طبیعتاً هزینه ساخت بیشتری خواهند داشت.
- جنس بدنه و اجزای داخلی: استفاده از استنلس استیل 304 یا 316، کامپوزیت مقاوم یا پوشش های ضد خوردگی (اپوکسی، گالوانیزه گرم) باعث افزایش قیمت نهایی می شود، اما دوام بالاتری به دستگاه می بخشد.
- نوع شاسی یا پایه نصب: اگر شاسی فلزی تقویت شده یا پایه سفارشی برای پروژه نیاز باشد، هزینه ساخت دستگاه بیشتر خواهد شد.
- تجهیزات جانبی و تابلو برق: در صورت نیاز به تابلو برق، کنترل دور، سنسورهای حفاظتی یا یاتاقان های خاص، هزینه نهایی افزایش می یابد.
- نوع برق مصرفی: در مدل های تک فاز یا دستگاه هایی که نیاز به مبدل یا راه انداز خاص دارند، ممکن است هزینه تجهیزات جانبی افزایش پیدا کند.
- خدمات نصب و راه اندازی: در صورتی که خدمات نصب در محل پروژه، آموزش اپراتور یا راه اندازی اولیه توسط تیم فنی ارائه شود، قیمت کلی سفارش شامل این موارد نیز خواهد شد.
- تیراژ سفارش: در سفارش های عمده یا پروژه های بزرگ، معمولاً تخفیف ویژه لحاظ می شود، اما در سفارش های تکی، قیمت تمام شده کمی بیشتر خواهد بود.
- محل تحویل و هزینه حمل و نقل: فاصله جغرافیایی و شرایط حمل دستگاه (به خصوص برای موتورهای سنگین و بدنه بزرگ) در هزینه نهایی مؤثر است.
- برند قطعات مصرفی: استفاده از برندهای معتبر برای موتور (مثلاً موتوژن، الکتروژن، زیمنس یا ABB) نیز می تواند باعث افزایش یا کاهش قیمت شود.
سؤالات متداول در مورد هواده سطحی ثابت
هواده سطحی ثابت برای چه نوع فاضلاب هایی مناسب است؟
هواده سطحی ثابت بیشتر برای تصفیه فاضلاب های شهری، صنعتی، کشاورزی و دامداری به کار می رود. به ویژه در حوضچه های هوادهی با عمق کم تا متوسط عملکرد بسیار مؤثری دارد. همچنین در تصفیه خانه هایی با فرآیند لجن فعال یا MBR نیز کاربرد دارد.
چه تفاوتی بین هواده سطحی ثابت و هواده سطحی شناور وجود دارد؟
تفاوت اصلی در نحوه نصب است. مدل ثابت روی فونداسیون یا پایه نصب می شود و حرکتی ندارد، در حالی که مدل شناور روی آب قرار گرفته و با تغییر سطح آب سازگار است. مدل ثابت معمولاً دوام بیشتر و نگهداری آسان تری دارد و برای حوضچه هایی با سطح کنترل شده ایده آل است.
آیا امکان تنظیم عمق پروانه در هواده سطحی ثابت وجود دارد؟
بله، معمولاً طراحی دستگاه به گونه ای است که میتوان موقعیت شفت یا پایه پروانه را تنظیم کرد تا در عمق مناسب قرار گیرد. این تنظیم بر اساس عمق آب و نیاز اکسیژن دهی صورت می گیرد.
هواده سطحی ثابت چقدر اکسیژن به آب وارد می کند؟
میزان انتقال اکسیژن به عوامل مختلفی از جمله توان موتور، نوع و شکل پروانه، عمق نصب و کیفیت طراحی بستگی دارد. اما به طور کلی، راندمان انتقال اکسیژن (OTE) در این نوع هواده بالا بوده و برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و زیست محیطی کافی است.
برق مصرفی این دستگاه چقدر است؟
مصرف برق دستگاه به توان موتور (معمولاً بین 3 تا 15 اسب بخار) بستگی دارد. در صورت نیاز به مصرف بهینه، می توان از کنترل دور (اینورتر) برای تنظیم سرعت موتور استفاده کرد.
چه نوع نگهداری هایی برای هواده سطحی ثابت لازم است؟
بازرسی دوره ای یاتاقان ها، کوپلینگ، شفت و پروانه، بررسی سلامت کابل ها و تجهیزات برق، گریس کاری در فواصل مشخص و کنترل لرزش یا صداهای غیرعادی از جمله اقدامات مهم نگهداری هستند.
آیا امکان استفاده از این دستگاه در مناطق سردسیر وجود دارد؟
بله، در صورت نصب صحیح و رعایت نکات فنی، دستگاه در مناطق سرد و حتی در دمای نزدیک به انجماد نیز قابل استفاده است. با این حال، توصیه می شود در زمستان از یخ زدگی آب در اطراف پروانه جلوگیری شود.
چه مدت زمانی برای نصب و راه اندازی کامل دستگاه نیاز است؟
با آماده بودن فونداسیون و تجهیزات لازم، معمولاً نصب و راه اندازی کامل دستگاه بین 2 تا 4 ساعت زمان می برد. البته در پروژه های بزرگ تر یا دارای چند دستگاه، این زمان ممکن است بیشتر شود.
آیا دستگاه گارانتی دارد؟
بله، اکثر تولیدکنندگان معتبر، هواده سطحی ثابت را با گارانتی 6 تا 12 ماهه ارائه می دهند. همچنین خدمات پس از فروش، تأمین قطعات و پشتیبانی فنی نیز به مشتریان ارائه می شود.
قیمت هواده سطحی ثابت چقدر است؟
قیمت دقیق دستگاه بسته به توان موتور، ظرفیت هوادهی، متریال ساخت، نوع تابلو برق و تجهیزات جانبی متفاوت است. برای دریافت قیمت دقیق باید مشخصات پروژه خود را اعلام کرده و مشاوره دریافت کنید.
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.