污水处理厂曝气系统设计浅析

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1、污水处理厂曝气系统设计浅析　　摘要：目前，城市环境发展逐渐走向下坡，城市污水处理厂曝气系统使用往往存在曝气量不均匀，自动化操作不强等问题，文章主要就污水处理厂曝气系统设计中节能方向设计进行了研究探讨。　　关键词：污水处理；曝气系统；节能；降耗　　中图分类号：文献标识码：A　　1引言　　新时期，城市污水处理更多的采用的是生物处理法，其中应用最为广泛的是活性污泥法与生物膜法。为保证处理效果质量，为生物处理池提供足量的DO，污水处理厂的曝气系统设计必不可少。　　2现有污水处理厂曝气系统能耗的分析　　从生物处理工

2、艺方面分析　　在污水处理中必须对曝气系统进行控制，要对气量的大小，曝气的时间长短进行控制，因为污水处理工艺的曝气池后往往会有二沉池，如果曝气时曝气量过小，在后续工艺中的二沉池就可能出现因缺氧而造成污泥的腐化，池底厌氧产生大量气体，使池底的污泥上浮。如果曝气时间过长，就会导致曝气量过大，曝气池能就会发生过高的硝化作用，这样就会有大量的硝酸盐进入沉淀池，再由反硝化细菌的作用在沉淀池产生大量的N2，致使池底污泥上浮。处理效果降低，能耗增加。曝气量的分布是否均匀也影响曝气效果。一般污水处理工艺会在曝气池底均匀分布

3、曝气装置，但如果有部分曝气头堵塞，就会导致发生堵塞的位置曝气量少，其他没有堵塞的位置相应的曝气量就增大；有时也会存在某些位置的曝气头损坏，造成损坏位置曝气量剧增，其他位置曝气量大大减少。这些情况都会造成生物反应池曝气不均匀，处理效果降低，造成曝气系统的能耗损失。　　从行业现状方面分析　　对已经建成并运行的污水处理厂进行调查，发现自动化程度较低，能耗较高。很多水厂存在设计与实际投产运行的自动化要求不符，或在运行一阶段后，把部分自动装置改成手动，特别是曝气系统，半自动半手动。总结其原因有以下几点：　　一、自动

4、化技术未能与工艺设计相结合。由于我国污水处理起步较晚，早先的自动化系统都是引进国外的技术，即使现在部分产品我国已经有成熟产品，但自动化软件编程工程师一般都不是专业的污水处理行业的，大部分都是化工。冶金行业的自动化工程师，对处理工艺了解不深，不能完全达到污水处理工艺进行编程设计，大多数是套用自己所熟悉的本行业的一些技术及参数，这样就导致所用的自动化系统与污水处理工艺并不完全相符，造成处理效果不理想。　　二、运行维护时自动化系统操作培训不到位。很多厂家调试运行时对污水处理厂的运行人员的培训不到位，只培训一些基

5、本的操作，运行人员不能从理论上深入的研究和了解控制系统，或污水处理厂的运行人员更换频繁，致使部分培训内容丢失，使自动化操作达不到运行要求。　　三、运行经验利用不足。因为污水处理厂在长期的运作中，会有规律可循，但污水处理厂的运行和管理人员往往不注意总结这些经验，致使其他相同规模的水厂在建设中利用不上　　这些经验。　　从计算建模方面分析　　污水处理曝气量的计算非常繁琐，在对曝气池中溶解氧的控制时，自动系统的参数都是根据水厂的水质和季节不同而进行不断的调整。从理论方面来看，对污水的生物处理时采用非线性的方法，具

6、有随机性、多变性及滞后性的特征，所建立的模型都是有条件和现有的经验所确定的参数，所以通过建模也不能准确的调节溶解氧，这样就造成了风机出口阀门的频繁开闭，降低设备寿命和能耗的增大。　　3污水处理厂曝气系统的节能分析　　耗氧生物处理的曝气过程是个非常重要的过程，处理出水的水质的好坏，直接受曝气池内溶解氧的多少和污水混合程度的影响。曝气有充氧和搅动、混合的作用。常用的生物反应池内的曝气系统是由鼓风机、管道及曝气装置组成[2]。所以实现曝气系统的节能就要从这几方面组成着手。　　曝气装置的选择　　选择曝气装置应遵循

7、系列原则：　　一、为了节能效果好，应选用氧利用率较高的曝气装置；　　二、应选择不易堵塞，便于维护，故障易于排除的曝气装置；　　三、应选择结构简单，工程造价较低的曝气装置。　　现在常用的曝气装置是微孔爆气器，其主要有盘式微孔爆气器和管式微孔爆气器，盘式微孔爆气器分为橡胶膜和陶瓷。盘式曝气器以其低廉的价格首先被广泛采用，但在应用过程中其易老化、易堵塞、使用寿命短等缺点就暴露出来了，所以技术更为先进的管式曝气器就被当下设计人员广泛选用。通过应用对比，管式曝气器要比盘式曝气器的氧利用率高20%，可以降低能耗20%

8、左右[3]。随着技术的进步，要选用更先进的曝气器，这样才能真正实现能耗的降低。　　曝气装置的分布　　曝气池内微生物降解污水中的有机物的工程，包含微生物自身生长的过程，微生物经历对数期、衰减期及内源呼吸期。同时曝气池里的溶解氧也随之变化，符合曲线，通过曲线可以看出曝气池的曝气装置应该按照推流式进行分布，沿池长方向，污染物浓度减低，所需曝气量递减，这样分布就避免了沿池长末端的曝气量的浪费，达到节能的作用[4]。　　曝气量的控制