曝气系统研究(精选)

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1、给水生物接触氧化池两种不同曝气系统的比较研究1生物接触氧化池的两种曝气系统为提高氧的利用率，生物接触氧化池宜采用气水逆向流设计。一般用鼓风机鼓风曝气，曝气设备分布于池底；气流自下向上流经填料区，水流自上向下流经填料区。曝气系统一般采用微孔曝气系统或穿孔曝气系统。微孔曝气系统一般采用膜片式微孔曝气器作为曝气设备，池中填料一般采用弹性填料，设计气水比一般取0・7左右。穿孔曝气系统采用穿孔管作为曝气设备，池中填料可采用颗粒填料或弹性填料，设计气水比一般取1左右。2充氧性能比较通过对中试装置的清水充氧试验

2、，对两种不同曝气方式的标准状态充氧性能作了测试，并对以下几项充氧性能评定指标作了比较与分析。(1)标准状态下的氧总转移系数KLas(h-1)—曝气器在标准状态(水温20°Q1且tm大气压强)的测试条件下，在单位传质推动力作用时，单位时间向单位体积水中传递氧的数量；KLas=KLa(T)xi.024(2°-t)(1)式中KLa(T)—水温为傑件下，氧气的总转移系数(h・J；T一测定时的实际水温(°O；KLa(T)=2.3031g[(cs-Ci)/(cs-c2)]x[60/(t2-t!)](2)式中C

3、s—液体中的氧气溶解度(mg/L)；C]、C2—在11*亡2时间(以min计)所测得的氧气浓度(mg/L)。(2)氧气转移率dc/dt(mg/L-h)一曝气器在标准状态的测试条件下，单位体积内氧气的转移速率；dC/dt=KLas•Cs(20)(3)式中dc/dt—单位体积内氧气的转移速率，简称氧气转移率(mg/L・h)；Cs(2o)一标准状态下的氧气在清水中的溶解度，Cs(20)=9・17mg/L。(3)充氧能力R0(kgO2/h)—曝气器在标准状态的测试条件下，单位时间向溶解氧为零的水中传递的氧

4、量：Ro=KLas-V-Cs(2o)-IO-3,(kgO2/h)式中V一液体体积(m3)o(1)氧利用率氐(%)一曝气器在标准状态的测试条件下，传递到水中的氧量占曝气器供氧量的百分比：Ea=(Ro/S)xlOO%(5)式中S—供氧量(kgO2/h)；S=0・2：Lx1.331xGs其中0.21一空气中氧所占比例;1.331—标准状态下氧的容重(kg/m3)；Gs—供给空气量(m3/h)o(2)充氧动力效率EP(kgO2/kW.h)—曝气器在标准状态的测试条件下消耗IkW.h有用功所传递到水中的氧量

5、。Ep=R°/N；(kgO2/KW・h)(6)式中N—消耗功率计算值；N=HGsy/102(kW)其中H—空气压力(kg/cm2)；Y一标准状态下的空气容重，丫=1.205(kg/m3)o2.1清水充氧试验本试验直接利用A型和B型生物接触氧化中试装置(见图1)为测试装置：A型生物接触氧化池的填料区下方设微孔曝气器(微孔直径0~200pm范围内变化)，直接向弹性填料区鼓风曝气，池中水深4.5m,填料区高度4m,并采用两级串联的方式运行。B型生物接触氧化池的填料区下方设置穿孔曝气管(孔径1mm),直接

6、向颗粒填料区鼓风曝气，池中水深4.Im,填料区高度2m。〔水探d.5nu担料区高度dm)出:水图1A型和B型生物接触氧化池流程示意图试验用水为自来水，水温28C供气量以转子流量计计量换算。试验方法采用静态启动的间歇非稳态法；用亚硫酸钠为消氧剂，氯化姑为催化剂；溶解氧采用溶氧仪直接测定。试验条件和测试结果见图2和表lo0.01Z3456TZ910111E131*415lEiIT1Z19E0Z11(■ia>图2落解氧随时间的变化表1两种曝气系统的清水充氧试验结果序号1234567891011比较水温水

7、深池表面积气压气量*孔眼直径KLaSdc/dtRoEaEp项目°Cmm2kg/cm'm3/hpmh-1kgO2/m3•hkgO2/h%kgO2/kW.hA型284.51.280.7145.00~2006・010.0550.3222.95・42B型284・10・760.7143.010004・040.0370.1215・03・39決注：气量均采用设计工况下的曝气量，曝气强度均控制在4m3/m2.h左右。2.2试验结果分析和结论2.2.1由表1可以看出：（1）由于氧的溶解度小（因而氧的转移也置），通过

8、正常的气水交界面难以获得足够的氧量来进行好氧生物处理，必须要人为地增加气水的交界面。鼓风曝气就是增加氧转移交界面的一种方法。依据双膜理论，膜的厚度反映了阻力的大小。在浓度差相等的情况下，鼓风曝气气泡愈小，氧的转移量也愈多。由表1第6项可知，A型生物接触氧化池的气泡直径远小于B型；从第7、8项可看出，其相应的K“s值和dc/dt值高于B型。（2）一个曝气装置的K“s值大，吸收的氧量虽可多些，但未必经济。所以在实际工作中常用氧利用率Ea和充氧动力效率Ep来作为比较曝气装置效率的指标。从