五曝气原理与设备讲义选编.ppt

第四节 曝气的原理、方法与设备;有关曝气、供氧的基本概念;;鼓风曝气;机械表面曝气;一、曝气原理;双膜理论：污水生物处理领域中广泛应用的气体传递理论。这一理论的基本点可归纳如下：在曝气过程中，氧分子通过气、液界面由气相转移到液相的过程中 （1）在气、液两相接触的界面两侧存在着处于层流的气膜和液膜，在其外侧分别是气相和液相的主体（紊流）。（2）在气、液两相中，不存在传质阻力，气体分子从气相主体传递到液相主体的阻力，主要存在于气膜和液膜中。（3）在气膜中存在氧的分压梯度，液膜中存在氧的浓度梯度，都是氧转移的推动力。（4）气膜中氧分子的传递动力很小，界面处的溶解氧浓度值是氧分压为p条件下的饱和浓度值。（5）氧难溶于水，因此氧转移主要阻力主要来自液膜，O2通过液膜的转移速率是氧扩散转移全过程的控制速率。;在废水生物处理系统中，氧的传递速率可用下式表示： ;通常KgA/V项用KLa（总转移系数）来代替，由此上式变为： KLa：氧总转移系数，此值表示在曝气过程中氧的总转移性，当传递过程中阻力大，则KLa值低，反之则KLa值高。 将上式进行积分，可求得总转移系数KLa ：;影响氧转移的主要因素;不同温度下，蒸馏水中的饱和溶解氧浓度; 氧分压;二、鼓风曝气系统的计算;曝气的原理与过程;1. 鼓风曝气系统中平均饱和溶解氧（ρsm）的计算;在稳定条件下，曝气池中氧的实际转移速率应等于活性污泥微生物的需氧速率Rr( )，即;2.1 氧转移速率的计算;2.1 氧转移速率的计算;2.2 供气量的计算;2.2 供气量的计算;2.3 曝气系统设计计算一般步骤;2.3 曝气系统设计的一般步骤;B．机械曝气系统设计的一般程序;[例题];[解]：;②气泡逸出曝气池表面时，氧的百分比Ot值：;（3）标准供氧速率R0： ; B. 机械曝气器 求充氧能力R0： ;三、曝气设备; 曝 气 设 备 ;衡量曝气设备的技术性能指标;鼓风曝气;常用鼓风机形式 ;2. 单级高速离心鼓风机;常用鼓风机形式 ;鼓风曝气;微孔曝气设备;鼓风曝气;a. 微气泡空气扩散装置;微气泡空气扩散装置结构：;扩散管;微孔曝气设备;微孔曝气盘 ;微孔曝气设备;微孔曝气设备安装 ;微孔曝气器实际安装情况;膜片式微孔曝气器;b.中气泡型空气扩散装置;b.中气泡型空气扩散装置;c. 大气泡型空气扩散装置;d. 水力剪切型空气扩散装置;固定螺旋曝气器 ;双螺旋曝气器;e. 水力冲击式（射流式）曝气器;射流曝气器;;;表面曝气装置的分类：;竖轴式机械曝气装置;卧轴式机械曝气装置;机械曝气原理;;;;四、曝气池的类型与构造;（1）廊道型的推流式曝气池;微生物量;廊道的长度与宽度： 廊道宽深比2：1，廊道的长度可达100m，但以50?70m之间为宜；长与宽之比为5?10 : 1 廊道的建筑要求： ? ?尽量共用空气管道和布水槽； ? ?池深3?5m，超高0.5m（氧转移和出口风压）； ? 距池底1/2或1/3处设排水管，以备培养活性污泥用； ? ?池底设放空管及0.2%的坡度，坡向放空管； ? ?进水多采用淹没孔口形式，出水多采用平顶堰形式。 ;单廊道;废水一进入曝气池，即与池内原有混合液充分混合； 在曝气池内，混合液组成、F/M值、微生物组成与数量等完全均匀一致； 有机物的降解速率、耗氧速率等在池内各部位都是不变的； 微生物在曝气池内的增殖速率是一定的，在增殖曲线上的位置是一个点。 优点： ① 稀释作用，能够承受高浓度废水，抗冲击负荷； ② 需??在整个池内的要求相同，能够节省动力； ③ 可与沉淀池合建（称曝气沉淀池：分曝气区、导流区、沉淀区），无需污泥回流系统，易于运行管理。;完全混合式曝气池;;采用倒伞形叶轮曝气的氧化沟;采用曝气转刷（盘）的氧化沟;采用转刷或转碟曝气的氧化沟