浅谈气体提升泵在MBBR系统中的应用

浅谈气体提升泵在MBBR系统中的应用孙凤(威立雅水务设备安装工程(上海)有限公司，上海200001)摘要：本文通过对实际案例的计算，详细解释了气体提升泵的设计与选型。以及安装注意事项。与传统消泡系统相比，空气提升泵具有设备简单，占地面积小，投资小，能耗低，效率高，无维护，安全性能优等特点，值得推广应用。关键词：MBBR．法；气体提升泵；传统消泡投加系统；空气上升流速随着国民经济的迅猛发展和人I：1的不断增长，缺水现象明显，水污染加剧现象突出，污水回收利用已成为一种必然趋势，各种高科技水处理技术在国内得到推广应用，其中MBBR技术更是被广泛使用。1MBBR技术及空气提升泵结构MBBR(移动床膜生物反应器)是90年代中期出现的一种新型生物膜处理方法，其核心部分是将密度接近于水的悬浮填料直接投加到曝气池中。如图1所示，通过特殊悬浮填料上的菌种去除废水中的有害有机污染物。在MBBR池反应过程中，由于贴附在填料上的菌种合成的化合物(聚糖体或多糖体)会形成的泡沫。如果不加以重视，当其形成一定规模，便会引起介质体积减小，降低污水处理性能，继而影响水处理效果。图1气体提升泵结构图2空气提升泵的原理空气提升泵的原理是把气体作为气动活塞，推动管道内物质不断上升和扩大，形成气水混合体，气水混合物的密度小于周围水的密度，由此产生的浮力作为推动而使水流上升，并以一定的速度和作用力快速喷射泡沫，以达到迅速消泡的效果。3空气提升泵的工程应用计算实例：案例分析：2012年公司承接的某新疆钢厂工业废水深度处理及综合利用工程预处理系统中运用了MBBR工艺以及空气提升泵设备，通过理论计算确定空气提升泵的空气量，管径及数量：已知条件：MBBR池：直径‘P24．7m，高7．1m，全容积：3402ITI3~有效容积：2740m，水深6．05m。采用数据：水下浸没深度h=2．72m，水上净空高度H=I．55m，气水流速Vl=2rrds，提升水量Q=20m／h，提升泵喷射角度c~=90。，喷射半径r=3m‘3．1空气提升泵的气水比kk=clog{(h+10．3)／10．3}=13．9×log((2．72+10．3)／10．3)=1．414(1)式中：k'm-空气提升泵的气水比Nm。空气，m水C——速率常数，查速率常数表得知：当h／H=2．72／1．55=1．754时取13．9b——水下浸没深度，h=2．72m。3．2空气提升泵的空气量：Q=kQ=1．414×20=28．28(2)式中：Q——空气提升泵的空气量Nm／hk——气水比Nm’空气／In3水Q——提升水量m，Q=20m3／h根据设计手册，空气流量值建议在20-60m／h范围内较为合理．3．3空气提升泵的管径设计：D=·00o、f兰=1000J!=92．4，n，n(s)式中：Q——空气提升泵的空气量Nm／hV，——气水流速，V=2m／sQ——提升水量m3／h，Q．=20m／hD——提升泵管内径，mm因此，取公称直径D90，‘P101．6x4的无缝钢管作为空气提升泵的管径。3．4空气提升泵数量：：至1236L0r●●_一×3．14×(24．7一(24．7—3．0))所以取16个。式中：n——空气提升泵的数量d⋯一外圈直径，d1=24．7mdz一一内圈直径，d2=24．7-3=21．7m广—一喷射半径，r=3m从空气提升泵计算可知，．(1)单元空气提升泵的空气流速为28．28Nm3／h，选取设置16件提升泵均匀分布在24．7米的圆周直径上，所需总空气量Q总为28．28*16=452．48Nm／h，在为MBBR系统罗茨鼓风机选型的时候应考虑此气体提升泵的空气消耗量。(2)空气提升泵允许的液压能力是0．5-1倍的MBBR容积每小时．因此MBBR池一般不设置单个空气提升泵．(3)原则上，空气提升泵也可以将填料从MBBR池内移至其它管线或用在必要的通风系统的维修场合．在这种情况下，其吸入侧将延长至水位下以允许填料吸出或泵出，然后再根据以上公式重新计算空气量及管径。4安装注意事项4．1在安装及制造过程中，要求连接空气的喷嘴管件与顶端喇叭口的喷射位置不能设计在同一高度上，需要错开90度设计，以免影响空气提升泵的喷射效果。4．2空气提升泵的安装方式分两种，当MBBR池为水泥结构时，可以采用预埋钢板的方式，也可以采用直接用化学铆栓的方式使其与墙体连接l当MBBR池用碳钢或不锈钢制作时，则需要考虑增加在罐壁上焊接一连接件作为过渡件，以实现其和MBBR池的正常连接。4．3空气提升泵的设计直径取决于填料尺寸和MBBR的容积，不同型号的填料配备不同规格的空气提升泵。(下转第49页)2015年2月毒蓄蹭I47