微孔间歇性曝气充氧试验研究分析

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1、全日制学术型硕士学位论文论文题目：微孔间歇性曝气充氧试验研究分析作者姓名徐鹏指导教师孙毅、单继宏学科专业机械工程所在学院机械工程学院提交日期2015年4月I浙江工业大学硕士学位论文微孔间歇性曝气充氧试验研究分析作者姓名：徐鹏指导教师：孙毅、单继宏浙江工业大学机械工程学院2015年4月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterResearchonIntermittentAerationOxygenationExperimentofFineBubbleAe

2、ratorCandidate:XuPengAdvisor:SunYiShanJihongCollegeofMechanicalEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyApr2015浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研巧成果。除文中己经加１＾标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研巧成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文

3、中明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：日期：如脚ｒ月５＾日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库、。进斤检索，可＾＾＾采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书。＿＿＿？２．不保密口。＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｓ）作者签名：日期：如庐ｒ月巧曰媒（（４导师日％

4、＾年Ｗ日微孔间歇性曝气充氧试验研究分析摘要微孔曝气器以传统的曝气方式在处理废水时，电耗的费用占整个污水处理系统运行费用的40%，其中曝气系统约占污水处理系统电耗的60%以上。对曝气系统进行研究，寻求新的曝气运动方式来提高污水处理效率、降低运行成本，对推进水处理系统推广及运行具有重要意义。针对曝气池连续曝气过程中氧转移率低、能耗高的问题，本文结合污水处理中的实际情况，分析影响氧转移速率的因素，提出了利用盘式微孔曝气器间歇性充氧方法来提高氧的转移率的方法。本文一共分为五章，内容组织如下：第一章基于污水处理的工程系统及耗能因素现状分析，讨论了微孔曝气器现存

5、的不足，提出微孔间歇性曝气器设计思想，详细分析了盘式微孔曝气的工作原理及特点，同时对微孔间歇性曝气和自激式曝气元件的工作原理进行简单的概述。第二章基于曝气充氧的原理，深入分析了氧传质经典理论，并研究了曝气膜片、孔口特性和参数对气泡生成的影响，从理论上得出间歇性曝气可减小气泡的尺寸，增加气液接触面积，从而提高氧转移率，建立了间歇性曝气氧传质模型，分析其影响因素。第三章详细分析了微孔间歇性曝气气泡生成理论，就柔性孔和刚性孔进行了气泡生成的对比和给出了发现了间歇性气泡生成的规律，讨论了间歇性曝气相对于连续曝气对曝气充氧性能的影响。第四章阐述了微孔间歇性曝气实验

6、设计过程和实验方案的实施。详细介绍了利用PLC控制曝气结构装置和自激阀曝气结构装置，同时简述了用于曝气效果检测的实验仪器和药品，以及曝气性能测定的原理和方法。第五章基于实验数据进行了总结分析。利用图像处理分析气泡生成状况，得到间歇性曝气可以有效减小气泡尺寸；利用充氧性能评价标准对间歇性曝气和连续曝气实验数据分别进行处理，对比各项性能指标，验证微孔曝气器间歇性曝气可以提高曝气充氧效率、降低能耗，获得最佳间歇曝气周期。本文通过4组不同类型的盘式微孔曝气器分别在间歇性和连续曝气下的实验对比发现，间歇性曝气产生的是气泡簇，对生成的气泡进行图像统计分析，得出同一区

7、域范围内间歇式曝气生成的气泡数量多、平均直径小。实验数据分析结果显示：虽然间歇性曝气达到氧饱和所需的时间较连续曝气方式增加了10%左右，但是氧的利用率增加了50%以上，动力效率大幅提高。结果显示间歇性曝气方式可有效提高氧的利用率，节约能耗的同时又具有更好的充氧效果，为活性污泥好氧生化处理系统工艺提供了新的研究思路。关键词：微孔曝气器，氧转移率，间歇性曝气，气泡，动力效率VRESEARCHONINTERMITTENTAERATIONOXYGENATIONEXPERIMENTOFFINEBUBBLEAERATORABSTRACTInthetraditiona

8、lwayoftreatmentofwastewater,thecostofpow