鼓風(fēng)曝氣 (NXPowerLite)課件

鼓風(fēng)曝氣DragonAromatics鼓風(fēng)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(fēng)曝氣(NXPowerLite)

1、氧轉(zhuǎn)移原理－雙膜理論：（1）、氣體分子以分子擴(kuò)散方式從紊流的氣相主體通過層流的氣膜與液膜而進(jìn)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(dòng)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(fēng)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(kuò)散系數(shù)，m2/hXf—液膜的厚度,mA—?dú)?、液兩相接觸界面面積，m2V—液相主體的容積,m3鼓風(fēng)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(qiáng)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(fēng)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(kuò)散轉(zhuǎn)移，總轉(zhuǎn)移系數(shù)KLa值將下降，為此引入一個(gè)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(duì)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(fēng)曝氣(NXPowerLite)

DragonAromatics（2）、水溫水溫對(duì)氧的轉(zhuǎn)移影響較大，水溫上升，水的粘滯性降低，擴(kuò)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(guān)系式為：

KLa（T）=KLa（20）.1.024(T－20)

式中KLa（T）——水溫為T℃時(shí)的氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)；

KLa（20）——水溫為20℃時(shí)的氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)；

T——設(shè)計(jì)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(fēng)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(yīng)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(xiàng)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(jì)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(qiáng)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(zhǎng)氣泡與液體的接觸時(shí)間，曝氣設(shè)備正是基于這種做法而在污水處理中被廣泛采用的。鼓風(fēng)曝氣(NXPowerLite)

DragonAromatics二、鼓風(fēng)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(fēng)曝氣(NXPowerLite)

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鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)由鼓風(fēng)機(jī)、曝氣裝置和一系列連、通的管道所組成。鼓風(fēng)機(jī)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(dòng)，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(dòng)式安裝曝氣器需要更換或檢修時(shí)，可用提升機(jī)或人工將曝氣器從水中提升出來，在池面進(jìn)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(dòng)，如果某間曝氣池曝氣器需要檢修，就必須停止該池的運(yùn)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(fēng)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(shí)，膜鼓起升高，膜上孔口張開并由此釋放出細(xì)小氣泡（直徑1mm)，當(dāng)停止通氣時(shí)，孔口關(guān)閉，膜罩以一定的預(yù)應(yīng)力緊貼在底盤或布?xì)夤苌希率乖撈貧馄髂荛L(zhǎng)年保持密封。耐腐蝕、耐用。因底盤或布?xì)夤芎湍ふ志伤芰?、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(huì)進(jìn)入曝氣器中，因此不會(huì)因?yàn)槲⑸镌鲋扯氯貧馄鳌?/p>

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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(guó)內(nèi)膜片壽命短一般壽命不超過5年，國(guó)外膜片正常使用壽命可達(dá)5～8年甚至更長(zhǎng)時(shí)間。（2）、國(guó)內(nèi)膜片單一，基本為EPDM膜，即三元乙丙橡膠。發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)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(diǎn)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(shè)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(jìn)行過濾，根據(jù)CJJ60-94《城市污水處理廠運(yùn)行、維護(hù)及其安全技術(shù)規(guī)程》，空氣含塵量應(yīng)小于15mg/1000m3，一般采用的自動(dòng)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(dòng)卷繞式空氣過濾器

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2.3、水力剪切式空氣擴(kuò)散裝置利用裝置本身的構(gòu)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(fēng)曝氣(NXPowerLite)

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

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2.5、水下空氣擴(kuò)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(jī)送入空氣，在葉輪的剪切及強(qiáng)烈的紊流作用下，空氣被切割成微細(xì)的氣泡，并按放射方向向水中分布。由于紊流強(qiáng)烈、氣液接觸充分，氣泡分散良好，氧轉(zhuǎn)移效率高。鼓風(fēng)曝氣(NXPowerLite)

DragonAromatics三、幾種常見曝氣器介紹

1、懸掛鏈?zhǔn)狡貧馄?/p>

2、單孔膜空氣擴(kuò)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(fēng)曝氣(NXPowerLite)

DragonAromatics1、懸掛鏈?zhǔn)狡貧馄鲬覓戽準(zhǔn)狡貧庋b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(yùn)動(dòng)，不會(huì)對(duì)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(dòng)力效率高。曝氣器的波動(dòng)使其服務(wù)面積增大；同時(shí)懸掛式微孔曝氣系統(tǒng)沒有水下固定部件，維修時(shí)不用排干池中的水，乘小船將其撈出水面進(jìn)行維修和更換。鼓風(fēng)曝氣(NXPowerLite)

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懸掛鏈?zhǔn)狡貧夤に嚨膶?shí)現(xiàn)是曝氣池中通過一定間隔時(shí)間自動(dòng)開關(guān)曝氣鏈上的氣動(dòng)閥門，在曝氣池中交替形成數(shù)個(gè)好氧段和兼氧段，形成多個(gè)交替硝化區(qū)、反硝化區(qū)，利用硝化菌和反硝化菌，來達(dá)到脫氮的目的。

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2、單孔膜空氣擴(kuò)散器單孔膜空氣擴(kuò)散器由于半圓形管夾的正中位置向上設(shè)有防止濾料堆壓膜片的筒形出氣口，所以空氣擴(kuò)散器能直接設(shè)置在濾料層中，在其四周有濾料堆壓的情況下也能使起布?xì)庾饔玫南鹉z膜片正常工作，且不易被濾料堵塞膜片上的布?xì)饪籽鄄⑶裔尫诺目諝馀菁?xì)而密，氣泡分布范圍大。鼓風(fēng)曝氣(NXPowerLite)

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DragonAromatics3、曝氣軟管可變孔曝氣軟管由加強(qiáng)聚氯乙烯和橡膠合成,內(nèi)襯化學(xué)纖維網(wǎng)線,耐酸、堿腐蝕,耐壓強(qiáng)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(duì)水進(jìn)行充氧。鼓風(fēng)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(shí)形成氣液混合物。

4、供氣式射流曝氣器鼓風(fēng)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(jìn)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(fēng)曝氣(NXPowerLite)

DragonAromatics5、搖臂微孔曝氣器

搖臂微孔曝氣器為可活動(dòng)式安裝，當(dāng)曝氣器需要更換或檢修時(shí)，可用提升機(jī)將曝氣器從水中出來，在池面進(jìn)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(fēng)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?xì)夤苌P后產(chǎn)生氧化鐵以及污水和空氣中的雜物會(huì)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(dòng)，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(dòng)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(huì)造成布?xì)夤鼙跍p薄穿孔；③水下?lián)u臂活動(dòng)關(guān)節(jié)長(zhǎng)期浸泡在水中，可能會(huì)因?yàn)樯P等原-因而無法轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得曝氣器不能正常提升到水面。鼓風(fēng)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(shí)驗(yàn)

1、消氧

2、充氧

3、計(jì)算公式

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DragonAromatics充氧性能測(cè)定為曝氣器清水試驗(yàn),在特定的曝氣池內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)（盡量模擬實(shí)際的曝氣池）流程如圖所示。鼓風(fēng)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(dòng)曝氣器,開始充氧,同時(shí)以溶解氧儀測(cè)定池中的ＤＯ變化,并記錄溶解氧的瞬時(shí)變化情況,直至ＤＯ飽和,充氧結(jié)束。測(cè)定時(shí)ＤＯ探頭放置水深一半處,與檢驗(yàn)取樣點(diǎn)在同一斷面。流量計(jì)前設(shè)有穩(wěn)壓閥,穩(wěn)定氣體流量,試驗(yàn)用水只重復(fù)一次,每個(gè)數(shù)據(jù)均在相同的條件下重復(fù)試驗(yàn)2～3次,使氧轉(zhuǎn)移系數(shù)ＫＬａ值相近,并取平均值進(jìn)行計(jì)算。

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3.計(jì)算公式

(1)ＫＬａ20計(jì)算方法:根據(jù)懷特曼的雙膜理論,考慮氣液界面面積難測(cè)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(shí)刻測(cè)得的溶解氧值(ｍｇ/ｌ)。

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由于ＫＬａ值與溫度有關(guān),工程上均以溫度20℃時(shí)的ＫＬａ20值為標(biāo)準(zhǔn),因此對(duì)試驗(yàn)溫度下的ＫＬａＴ值進(jìn)行修正,如下式所示:

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

(2)氧利用率ＥＡ鼓風(fēng)曝氣(NXPowerLite)

DragonAromatics曝氣器充氧能力Qc=KLas.V.Cs=0.55.V.Cs式中：Qc－標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)測(cè)試條件下，曝氣器充氧能力kg/h；

V－測(cè)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(cè)試條件下曝氣器的氧利用率;Qc為測(cè)試條件下曝氣器充氧能力(ｋｇＯ2/ｈ);0.28為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1ｍ3空氣所含氧的重量(ｋｇ/ｍ3);Ｑ標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0.1ＭＰａ,20℃)曝氣器通量(ｍ3/ｈ)。鼓風(fēng)曝氣(NXPowerLite)

DragonAromatics(3)動(dòng)力效率ＥｐＥｐ=Ｑｃ/Ｎ

(5)

式中:Ｅｐ為測(cè)試條件下曝氣器充氧動(dòng)力效率;(ｋｇＯ2/KＷ.ｈ);Ｑｃ為測(cè)試條件曝氣器充氧能力(ｋｇＯ2/ｈ);Ｎ為曝氣器充氧時(shí)所耗理論功率(KＷ)按式(6)計(jì)算。

Ｎ=Ｑ實(shí)Ｈ/102