氧化沟中微孔曝气器的技术特性分析-冀琳彦

收稿日期:2009-05-08作者简介:冀琳彦(1978-),女,硕士,讲师,主要从事工业废水治理研究1氧化沟中微孔曝气器的技术特性分析冀琳彦王华生刘祖文(江西理工大学,赣州341000)摘要:曝气设备是氧化沟污水处理系统中最主要的设备,本文分析了微孔曝气的技术性能,及其在氧化沟中的特性分析和工程应用。关键词:氧化沟;微孔曝气;曝气设备;氧的利用效率中图分类号:X70311文献标识码:A文章编号:1007-0370(2009)05-0073-04THETECHNOLOGICALCHARACTERSTICSANALYSISMICRO-POROUSAERATORINOXIDATIONDITCHJILinyanWANGHuashengLIUZuwen(JiangXiTechnologyUniversity,GanZhou341000)Abstrac:tTheaerationequipmentisoneofmajorequipmentsinoxidationditchwastewatertreatmentsystem.Thetechnologicalchar-acteristicsofmicro-porousaerationareanalyzed,andtheappliedsituationofmicro-porousaerationinoxidationditchisintroduced.Keywords:oxidationditch;micro-porousaeration;aerationequipment;userateofoxygen引言曝气设备是氧化沟污水处理系统中最主要的机械设备,对氧化沟的处理效率、能耗及处理稳定性有关键性影响,其作用主要在以下四个方面:向水中供氧;推动水流前进;使水流在池内作循环流动;通过曝气设备的搅拌冲击,使氧、有机物、微生物充分混合,保证沟内的活性污泥处于悬浮状态[1]。针对以上几个要求,曝气设备也一直在改良和完善,常规的氧化沟曝气设备(横轴曝气装置及竖轴曝气装置)利用率低、动力消耗大。随着人们对氧化沟工艺低能耗的要求,微孔曝气设备以其能耗低且处理效果好的优势在氧化沟中得到日益广泛的应用。1微孔曝气的技术性能指标1.1氧的利用效率(EA)氧的利用效率(EA),指通过鼓风曝气转移到混合液中的氧量,占总供氧量的百分比(%)[2]。EA=CS0-CShCS0=(1-CbCS0)[1-exp(-6HRTKLhvbdb)]CS0)))气泡释放点处气液相界面处的氧浓度(kmol/m3);)73)氧化沟中微孔曝气器的技术特性分析冀琳彦王华生刘祖文CSh)))气泡上升到水表面时气液相界面处的氧浓度(kmol/m3);h)))曝气器的浸没深度(m);db)))曝气器产生的气泡直径(m);Cb)))废水中溶解氧的浓度(kmol/m3);vb)))气泡的上升速度(m/s);KL)))液膜中氧分子传质系数(m/h);由氧的利用效率公式可知:¹对于一定的废水,由于传质系数kL和气泡上升速度vb均是气泡直径db的函数,所以HRTKLhvbdb反应了气泡大小对氧利用率的影响,小气泡的氧利用率EA高;º曝气器浸没深度h越大,氧利用率EA越大,但随着的h增大EA的增大速率减小;»在鼓风曝气过程中,氧利用率决定于无量纲量HRTKLhvbdb的大小,应恰当选取曝气器的浸没深度h和气泡直径db,使无量纲量HRTKLhvbdb获得一个较大的数值,提高氧利用率;¼氧利用率具有一极限值EAmax=(1-CbCS0)。1.2动力效率(EP)动力效率(EP),指每消耗1kw电能转移到混合液中的氧量,以kgO2/kwh计;EP=RN=0121Q0EAP0Ch=0121Q0P0Ch{(1-CbCS0)[1-exp(-6HRTKLhvbdb)]}[kg/(w#s)]}R)))-单位时间的总充氧量(kg/s);N)))供风所需的功率(W);Q0)))大气压力与供风管道和曝气器中的压力损失之和(Pa);C)))废水的容重(N/m3)。0.21--氧在空气中所占的百分比;由动力效率公式可知:¹EP和EA并非互相独立,EP和EA均是曝气器浸没深度h和气泡直径db的函数,因此,曝气器的浸没深度h和所产生的气泡直径db可作为曝气系统的基本参数;º对于任意给定的气泡直径db,EP先随h的增大而增大,当达到最大值后又随h增大而减小。因此,应恰当地选取h和db的组合,以使EP获得最大值或使曝气装置工作在EP曲线的上升段,得到高的动力效率EP;»对于小气泡系统,不宜采用深水曝气,以避免曝气装置工作在EP曲线的下降段,降低动力效率。2氧化沟中曝气设备的技术比较氧化沟中常用的曝气设备有转刷、转盘和立式表曝机,微孔曝气装置又可分为扩散板、扩散管等形式。表1为几种曝气设备的技术比