压力曝气生物反应器结构设计_陈立波

压力曝气生物反应器结构设计_陈立波压力曝气生物反应器结构设计陈立波＊苏显峰闫广平(吉林化工学院)(吉化集团农药化工有限责任公司)(吉林化工学院)摘要对压力曝气生物反应器的结构进行了设计———反应器采用塔式结构,高径比为3∶1,内设环流循环导流筒,采用膜片式微孔曝气器,并对反应器的附件、自动稳定系统和外围设施进行了优化。关键词生物反应器压力曝气设计中图分类号TQ052.5文献标识码A文章编号0254-6094(2010)06-0690-04压力曝气生物反应器采用压力曝气提高反应器中混合液的溶解氧,进而提高活性污泥微生物的活性,加快微生物降解废水中有机物的速度,提高反应器的溶解负荷率,减少设备造价。反应器中废水的混合形式采用完全混合式,污水与回流的活性污泥微生物进入反应器后,立即与设备内微生物充分混合,减小污水在水质、水量方面的变化对活性污泥产生的影响,提高设备抗负荷冲击能力,适用于中等浓度有机废水的好氧生物处理[1]。反应器结构直接影响反应器内部微生物的活性、沉降性能及降解有机物的速度,同时也是该处理系统是否稳定运行的关键。笔者结合实际污水处理工程,对压力曝气生物反应器结构及附属设备进行了优化研究。1反应器结构1.1结构形式压力容器多为球形及柱形(塔式)。在高压条件下,从材料抗拉方面球形容器优与柱形容器,但柱形结构具有的优点是占地面积小;曝气器、导流筒及液位计等安装方便,易于维修;制造方便,造价低。由于压力曝气生物反应器属低压容器,柱形容器完全可以满足其压力需求,同时考虑上述原因,本反应器采用柱形(塔式)结构[2]。1.2主要结构尺寸在反应器容积一定情况下,尽量减小反应器材料(钢板)厚度,可减轻设备重量和造价。在反应器容积一定时(设为100m3),取不同的H/D值,设计压力为0.35MPa,材料为碳素热轧钢板Q235A。查《锅炉压力容器法规标准》,[σ]t=113MPa,取腐蚀裕度C2=2.5mm,焊缝系数φ=0.8(单面焊接,局部无损探伤),计算相应的设备设计厚度,列于表1中[3]。表1不同H/D值下设备设计参数设计参数H/D12345Di/mm50323994341931702943设计直径/mm50004000350032003000圆筒高度/mm50327988102571268014715圆筒设计高度/mm51008000100001250015000圆筒计