溶解氧对污水好氧生物处理效果的影响及曝气供氧技术的现状

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1、湖北大学本科课程论文题目：溶解氧对污水好氧生物处理效果的影响及曝气供氧技术的现状姓名：喻明娥学号：2008221108210031专业年级：08环境工程指导教师：卢进登职称：教授2011年9月溶解氧对污水好氧生物处理效果的影响及曝气供氧技术喻明娥（环境工程08级，2008221108210031）摘要：好氧生物处理是污水处理中的一项重要的技术手段，对于出水效果有着很大的影响，而污水好氧生物处理的效果在很大的程度上由溶解氧决定。因此，供氧曝气技术一直是污水处理领域研究开发的重点。本文综合分析了氧传递的原理，溶解氧对好氧生物处理的影响，曝气技术的现状和问题，

2、表明曝气技术具有较大的研究意义，但有些问题仍急待解决。关键词：溶解氧，好氧生物处理，曝气技术1．前言好氧生物处理是指在有游离氧(分子氧)存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物，作为营养源进行好氧代谢。好氧生物处理的一个基本要素就是溶解氧。没有充足的溶解氧，好氧微生物就不能发挥氧化分解作用。溶解氧的多少限制了好氧生物处理法的处理能力。而在一个典型的污水处理厂，曝气耗费往往占运行费用的60%-80%.[1]曝气的好坏决定了好氧生物处理法的能耗和处理效果。开发高效低耗的供气设备，认清不同废水及操作条件对

3、氧传递的影响，寻求曝气工艺的最佳操作参数，使得既能保持溶解氧需求，又尽可能的降低能耗，具有重大的经济效益和环保意义。2．溶解氧溶解在水中的分子态氧成为溶解氧，水体受到污染会使溶解氧降低。活性污泥是在有氧的条件下利用好氧微生物的代谢活动将废水中的有机物氧化分解为无机物的方法。因此，溶解氧的水平会直接影响到这类微生物的代谢活性，为了满足好氧微生物对溶解氧的需要，提高处理系统的效率，必须向处理系统供氧。虽然对好氧微生物来说，水体中溶解氧越高，对微生物的生长繁殖越有利，但溶解氧过高，除了能耗增加外，高速气流使池内激烈搅动会打碎生物絮粒，并易使污泥老化。一般来说，

4、曝气池内的溶解氧只要大于3mg/L已足够满足微生物的生长繁殖和生物处理要求，曝气池出口处的溶解氧最好控制在2mg/L左右较为适宜。如果生化工艺是采用活性污泥法的话，那么活性污泥絮粒内部的溶解氧应保持在2.0mg/L以上。溶解氧过低会影响絮粒内部微生物的代谢速率，影响生化处理效果。如果生化工艺是采用接触氧化法的话，那么生物膜内的溶解氧也不能太低，以致影响处理效果。3．氧传递原理氧的气相转入液相的机理常用双膜理论来解释，双膜理论是基于在气液界面存在着两层膜即气膜和液膜的物理模型。双膜理论认为，在气-液界面上存在着气膜和液膜，气膜外有气体流动，液膜外有液体流动

5、，属于紊流状态，气膜和液膜间属于层流状态，不存在对流。在一定条件下，气膜和气相主体中会出现气压梯度，而液膜和液体主体中会出现浓度梯度。如果液膜中的氧的浓度低于液相主体中氧的饱和浓度，在其界面存在的浓度梯度将促使氧向液膜传递，空气中的氧以分子扩散的形式从气相主体通过气膜和液膜而进入液相主体，阻力仅存在于气液两层层膜中。在废水生物处理的系统中，氧是难溶气体，它的传递速率可用下式表达：dC0/dt=KLa(Cs-Ci),[2]KLa是氧转移系数，包括两膜中之一的阻力作用或两膜共同的阻力作用，是单位体积液体所具有的液-气界面面积的函数，其大小表征了曝气设备性能的

6、好坏，同时作为废水处理的操作参数，Cs和Ci分别为液相氧的饱和浓度和试剂浓度，它们的差值表示氧传递的推动力。4．曝气供氧系统的研究4.1曝气设备的作用和要求在好氧生物处理法中，曝气的主要作用有：（1）冲氧，将空气中的氧转移到混合液中的活性污泥棉絮体上，以供应微生物呼吸之需。（2）搅拌、混合，使曝气池内导热混合液处在剧烈的混合状态，使活性污泥中的有机物与微生物、氧充分接触。同时，也起到防止活性污泥在曝气池内沉淀的作用。良好的曝气设备除应当具有较高的动力效率和氧转移效率外，还应尽可能满足下列要求；（1）搅拌均匀；（2）构造简单；（3）能耗少；（4）价格低；（

7、5）性能稳定，故障少；（6）不产生噪音及其他公害；（7）对某些工业废水耐腐蚀性强。4.2影响曝气供氧效果的因素设备因素：（1）扩散器类型：扩散器堵塞微气泡扩散器较粗气泡氧传递效率高。（2）扩散器开孔率：单位面积上微孔多的氧传递效率高。（3）扩散器埋深：随着扩散器埋深的增加，氧利用率增大，但单位能耗转移的氧量保持不变。（4）扩散器布置：格网形布置较单侧布置水流螺旋式前进的及十字形布置的氧传递速率高。（5）水流方式：活塞流反应器较分段入流反应器氧传递效率高。（6）曝气池类型：短宽的曝气池较长宽的曝气池氧传递速率沿程变化小，有生物膜形成导致的扩散表面而堵塞会降

8、低氧传递。废水特性：（1）水质：干扰物质表面像表面活性剂含量的提高会降低氧传递。