鼓風曝氣 (NXPowerLite)課件

鼓風曝氣DragonAromatics鼓風曝氣(NXPowerLite)

DragonAromatics一、氧轉(zhuǎn)移理論

1、氧轉(zhuǎn)移原理－雙膜理論

2、氧轉(zhuǎn)移的影響因素鼓風曝氣(NXPowerLite)

1、氧轉(zhuǎn)移原理－雙膜理論：（1）、氣體分子以分子擴散方式從紊流的氣相主體通過層流的氣膜與液膜而進入紊流液相主體；（2）、在氣膜中存在著氧的分壓梯度；在液膜中存在著氧的、濃度梯度，它們是氧轉(zhuǎn)移的推動力；（3）、氧難溶于水，因此氧轉(zhuǎn)移決定性的阻力在液膜上，通過液膜的氧轉(zhuǎn)移速度是氧轉(zhuǎn)移過程的控制速度。DragonAromatics鼓風曝氣(NXPowerLite)

DragonAromaticsdc/dt—液相主體中溶解氧濃度變化速度kgO2/(m3.h)。KLa—氧總轉(zhuǎn)移系數(shù),h-1Cs—界面處溶解氧濃度值,kgO2/m3.hC—液相主體的溶解氧濃度,kgO2/m3.hKL—液膜中氧分子傳質(zhì)系數(shù),m/hDL—氧分子在液膜中的擴散系數(shù)，m2/hXf—液膜的厚度,mA—氣、液兩相接觸界面面積，m2V—液相主體的容積,m3鼓風曝氣(NXPowerLite)DragonAromatics為了提高dC/dt值，可從兩方面考慮：（1）提高KLa值。這樣需要加強液相主體的紊流程度，降、低液膜厚度，加速氣、液界面的更新，增大氣、液接觸面積等。（2）提高CS值。提高氣相中的氧分壓，如采用純氧曝氣、深井曝氣等。鼓風曝氣(NXPowerLite)

2、氧轉(zhuǎn)移的影響因素：（1）污水水質(zhì)污水中某些短鏈脂肪酸和乙醇等，將聚集在氣液界面上，形、成一層分子膜，阻礙氧分子的擴散轉(zhuǎn)移，總轉(zhuǎn)移系數(shù)KLa值將下降，為此引入一個小于1的修正系數(shù)α。污水中的K’La=αKLa

污水中含有鹽類，因此，氧在水中的飽和度也受到影響，對此，引入另一數(shù)值小于1的系數(shù)β予以修正。污水中的C‘S=βCSDragonAromatics鼓風曝氣(NXPowerLite)

DragonAromatics（2）、水溫水溫對氧的轉(zhuǎn)移影響較大，水溫上升，水的粘滯性降低，擴散系數(shù)提高，液膜厚度隨之降低，KLa值增高，反之，則KLa值降低，其間的關系式為：

KLa（T）=KLa（20）.1.024(T－20)

式中KLa（T）——水溫為T℃時的氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)；

KLa（20）——水溫為20℃時的氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)；

T——設計溫度；1.024——溫度系數(shù)。溶解氧飽和度Cs值隨著水溫上升而下降。水溫降低有利于氧的轉(zhuǎn)移。鼓風曝氣(NXPowerLite)

（3）、氧分壓

Cs值受氧分壓或氣壓的影響。氣壓降低，Cs值也隨之下降；反之則提高。因此，在氣壓不是1.013×105Pa的地區(qū)，C值應乘以如下的壓力修正系數(shù)：

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DragonAromatics綜合上述，氧的轉(zhuǎn)移速度取決于下列各項因素：污水的性質(zhì)、水溫、氣相中氧分壓梯度等，這些基本上是自然形成的，不宜用人力加以改變，只能通過計算上的修正去降低其造成的影響。此外能夠通過人們的行為，使氧轉(zhuǎn)移速率得以強化，曝氣攪拌正是如此，具體的做法就是：減少氣泡的大小，增加氣泡的數(shù)量，提高液體的紊流程度，加大曝氣器的安裝深度，延長氣泡與液體的接觸時間，曝氣設備正是基于這種做法而在污水處理中被廣泛采用的。鼓風曝氣(NXPowerLite)

DragonAromatics二、鼓風曝氣系統(tǒng)

1、曝氣系統(tǒng)分類

2、不同工作原理的曝氣器介紹鼓風曝氣(NXPowerLite)

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鼓風曝氣系統(tǒng)由鼓風機、曝氣裝置和一系列連、通的管道所組成。鼓風機將空氣通過一系列管道輸送到安裝在生化池底部的曝氣裝置，經(jīng)過曝氣裝置，使空氣形成不同尺寸的氣泡。氣泡經(jīng)過上升和隨水循環(huán)流動，最后在液面處破裂，在這一過程中產(chǎn)生氧向混合液中轉(zhuǎn)移的作用。

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1、曝氣系統(tǒng)分類活動式安裝曝氣器需要更換或檢修時，可用提升機或人工將曝氣器從水中提升出來，在池面進行施工檢修，不影響同池其他曝氣器的工作，不需要停池凈水，檢修成本低，工作量少。

固定式安裝曝氣器，一經(jīng)安裝完成后，便不可以移動，如果某間曝氣池曝氣器需要檢修，就必須停止該池的運行，并且將池內(nèi)的污水和淤泥等雜物清除后，方可施工，檢修成本較高。鼓風曝氣(NXPowerLite)

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2、不同工作原理的曝氣器介紹

2.1、橡膠膜片微孔曝氣器：在通入壓縮空氣時，膜鼓起升高，膜上孔口張開并由此釋放出細小氣泡（直徑1mm)，當停止通氣時，孔口關閉，膜罩以一定的預應力緊貼在底盤或布氣管上，致使該曝氣器能長年保持密封。耐腐蝕、耐用。因底盤或布氣管和膜罩均由塑料、橡膠等原料制成，耐空氣和污水腐蝕，致使污泥顆粒和污水不會進入曝氣器中，因此不會因為微生物增殖而堵塞曝氣器。

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DragonAromatics膜片盤式微孔曝氣器

膜片管式微孔曝氣器

膜片板式微孔曝氣器

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2.1.1、橡膠膜片微孔曝氣器概況：（1）、國內(nèi)膜片壽命短一般壽命不超過5年，國外膜片正常使用壽命可達5～8年甚至更長時間。（2）、國內(nèi)膜片單一，基本為EPDM膜，即三元乙丙橡膠。發(fā)達國家EPDM膜只推薦用于市政污水，硅橡膠膜片推薦用于含油污水，氨基甲酸脂膜片推薦用于化工污水等等。（3）、國內(nèi)膜片質(zhì)量差，在正常使用下可能發(fā)生不可逆形變，造成曝氣系統(tǒng)損壞。（4）、曝氣器的抗浮要求問題，曝氣器錨固力不足造成上浮事故，都有發(fā)生。

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2.2、剛玉或粗瓷微孔曝氣器，這種曝氣器在燒結(jié)過程中產(chǎn)生許多極微小的孔隙，它的主要特點是能產(chǎn)生微小的氣泡，氣泡直徑約0.1～0.2mm。由于沒有橡膠膜片的止回作用，在配氣管的端部設置氣壓排水，以排除管內(nèi)積水。

以上兩種曝氣器要求的壓縮空氣進行過濾，根據(jù)CJJ60-94《城市污水處理廠運行、維護及其安全技術規(guī)程》，空氣含塵量應小于15mg/1000m3，一般采用的自動卷繞式空氣過濾器，此過濾器是以化纖卷材為過濾介質(zhì)。

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DragonAromatics自動卷繞式空氣過濾器

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2.3、水力剪切式空氣擴散裝置利用裝置本身的構造特征，產(chǎn)生水力剪切作用，在空氣從裝置吹出之前，將大氣泡切割成小氣泡。鼓風曝氣(NXPowerLite)

DragonAromatics2.4、水力沖擊式空氣擴散器射流式空氣擴散裝置，是利用水泵打入的泥、水混合液的高速水流的動能，吸入大量空氣，泥、水、氣混合液在喉管中強烈混合攪動，使氣泡粉碎成霧狀，繼而在擴散管內(nèi)，由于速頭變成壓頭，微細氣泡進一步壓縮，氧迅速地轉(zhuǎn)移到混合液中，從而強化了氧的轉(zhuǎn)移過程。鼓風曝氣(NXPowerLite)

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2.5、水下空氣擴散器又稱為水下曝氣氣器。裝置安裝在曝氣池底部的中央部位。由空壓機送入空氣，在葉輪的剪切及強烈的紊流作用下，空氣被切割成微細的氣泡，并按放射方向向水中分布。由于紊流強烈、氣液接觸充分，氣泡分散良好，氧轉(zhuǎn)移效率高。鼓風曝氣(NXPowerLite)

DragonAromatics三、幾種常見曝氣器介紹

1、懸掛鏈式曝氣器

2、單孔膜空氣擴散器

3、曝氣軟管

4、供氣式射流曝氣器

5、搖臂微孔曝氣器鼓風曝氣(NXPowerLite)

DragonAromatics1、懸掛鏈式曝氣器懸掛鏈式曝氣裝置將曝氣器懸掛在浮筒鏈下，浮筒鏈橫跨一體化曝氣池兩岸，每條鏈可在一定區(qū)域運動，不會對局部水體產(chǎn)生過量曝氣，避免了固定曝氣器的區(qū)域不飽和和過飽和的現(xiàn)象，因此氧利用率高、理論動力效率高。曝氣器的波動使其服務面積增大；同時懸掛式微孔曝氣系統(tǒng)沒有水下固定部件，維修時不用排干池中的水，乘小船將其撈出水面進行維修和更換。鼓風曝氣(NXPowerLite)

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懸掛鏈式曝氣工藝的實現(xiàn)是曝氣池中通過一定間隔時間自動開關曝氣鏈上的氣動閥門，在曝氣池中交替形成數(shù)個好氧段和兼氧段，形成多個交替硝化區(qū)、反硝化區(qū)，利用硝化菌和反硝化菌，來達到脫氮的目的。

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2、單孔膜空氣擴散器單孔膜空氣擴散器由于半圓形管夾的正中位置向上設有防止濾料堆壓膜片的筒形出氣口，所以空氣擴散器能直接設置在濾料層中，在其四周有濾料堆壓的情況下也能使起布氣作用的橡膠膜片正常工作，且不易被濾料堵塞膜片上的布氣孔眼并且釋放的空氣泡細而密，氣泡分布范圍大。鼓風曝氣(NXPowerLite)

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DragonAromatics3、曝氣軟管可變孔曝氣軟管由加強聚氯乙烯和橡膠合成,內(nèi)襯化學纖維網(wǎng)線,耐酸、堿腐蝕,耐壓強度高。在通氣后鼓起，壓縮空氣通過軟管上小孔形成氣泡（1-5mm），對水進行充氧。鼓風曝氣(NXPowerLite)

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在射流曝氣器內(nèi)，工作介質(zhì)經(jīng)內(nèi)噴嘴高速噴射，穿過外噴嘴前與引射介質(zhì)接觸，卷吸、切割、分散、溶解引射介質(zhì)，引射介質(zhì)中的氧快速溶入工作介質(zhì)，同時形成氣液混合物。

4、供氣式射流曝氣器鼓風曝氣(NXPowerLite)

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射流曝氣器帶有沖洗裝置是很有用的，可以免除因堵塞而需放空池進行檢修。沖洗能清通堵塞的曝氣器噴嘴。它的本質(zhì)和空氣提升泵相似。鼓風曝氣(NXPowerLite)

DragonAromatics5、搖臂微孔曝氣器

搖臂微孔曝氣器為可活動式安裝，當曝氣器需要更換或檢修時，可用提升機將曝氣器從水中出來，在池面進行施工檢修，不影響同池其他曝氣器的工作，不需要停池凈水，檢修成本低，工作量少。鼓風曝氣(NXPowerLite)

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搖臂式微孔曝氣器的失效形式主要有以下3種：①鋼制布氣管生銹后產(chǎn)生氧化鐵以及污水和空氣中的雜物會造成曝氣管內(nèi)堵，曝氣管內(nèi)氣流分布不均勻，使曝氣管抖動，而產(chǎn)生疲勞損壞；②曝氣管安裝在管接頭上，在曝氣管抖動和污水腐蝕的雙重作用下，管接頭易從根部折斷，污水的腐蝕還會造成布氣管壁減薄穿孔；③水下?lián)u臂活動關節(jié)長期浸泡在水中，可能會因為生銹等原-因而無法轉(zhuǎn)動，從而使得曝氣器不能正常提升到水面。鼓風曝氣(NXPowerLite)

DragonAromatics可提升管式曝氣器

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DragonAromatics可提升管式曝氣器

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DragonAromatics四、充氧性能實驗

1、消氧

2、充氧

3、計算公式

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DragonAromatics充氧性能測定為曝氣器清水試驗,在特定的曝氣池內(nèi)進行試驗（盡量模擬實際的曝氣池）流程如圖所示。鼓風曝氣(NXPowerLite)

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1.消氧

據(jù)2Ｎａ2ＳＯ3+Ｏ2=2Ｎａ2ＳＯ4原理,在清水(自來水)中投放無水亞硫酸鈉,并用氯化鈷作催化劑,水泵攪拌至清水中的溶解氧為零止。

2.充氧

待水中溶解氧(ＤＯ)為零后,啟動曝氣器,開始充氧,同時以溶解氧儀測定池中的ＤＯ變化,并記錄溶解氧的瞬時變化情況,直至ＤＯ飽和,充氧結(jié)束。測定時ＤＯ探頭放置水深一半處,與檢驗取樣點在同一斷面。流量計前設有穩(wěn)壓閥,穩(wěn)定氣體流量,試驗用水只重復一次,每個數(shù)據(jù)均在相同的條件下重復試驗2～3次,使氧轉(zhuǎn)移系數(shù)ＫＬａ值相近,并取平均值進行計算。

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3.計算公式

(1)ＫＬａ20計算方法:根據(jù)懷特曼的雙膜理論,考慮氣液界面面積難測定,用氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)ＫＬａ來代替ＫＬ。

故充氧速率式中:ＫＬ為液膜傳質(zhì)系數(shù);Ｃｓ為水中溶解氧的飽和濃度;Ｃ為水中溶解氧的濃度。將公式(1)積分得式中:Ｃ1,Ｃ2分別為ｔ1,ｔ2時刻測得的溶解氧值(ｍｇ/ｌ)。

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由于ＫＬａ值與溫度有關,工程上均以溫度20℃時的ＫＬａ20值為標準,因此對試驗溫度下的ＫＬａＴ值進行修正,如下式所示:

式中:ＫＬａ20為標準狀態(tài)下(20℃)下,曝氣器氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)(ｍｉｎ);Ｔ為測試水溫,℃;1.024為溫度修正系數(shù)。

(2)氧利用率ＥＡ鼓風曝氣(NXPowerLite)

DragonAromatics曝氣器充氧能力Qc=KLas.V.Cs=0.55.V.Cs式中：Qc－標準狀態(tài)測試條件下，曝氣器充氧能力kg/h；

V－測試水池中水的體積，m3；

Cs(20)－20℃水中飽和溶解氧濃度為9.08，mg/L；式中:Ｅ為測試條件下曝氣器的氧利用率;Qc為測試條件下曝氣器充氧能力(ｋｇＯ2/ｈ);0.28為標準狀態(tài)下1ｍ3空氣所含氧的重量(ｋｇ/ｍ3);Ｑ標為標準狀態(tài)下(0.1ＭＰａ,20℃)曝氣器通量(ｍ3/ｈ)。鼓風曝氣(NXPowerLite)

DragonAromatics(3)動力效率ＥｐＥｐ=Ｑｃ/Ｎ

(5)

式中:Ｅｐ為測試條件下曝氣器充氧動力效率;(ｋｇＯ2/KＷ.ｈ);Ｑｃ為測試條件曝氣器充氧能力(ｋｇＯ2/ｈ);Ｎ為曝氣器充氧時所耗理論功率(KＷ)按式(6)計算。

Ｎ=Ｑ實Ｈ/102