射流曝气原理111射流曝气介绍充氧系统是好氧生化系统的关键设备.doc

射流曝气原理 1.1.1 射流曝气介绍充氧系统是好氧生化系统的关键设备。目前充氧系统的形式繁多，大致可分为三大类： 1).孔隙散气。其形式有穿孔管式，齿形散气罩式及微孔布气管（盘、板）式等，其缺点是孔大则传质效率低，而孔小则阻力损耗大，孔隙易堵塞，检修困难； 2).?机械夹气。其形式有表面叶轮、转刷及水下叶轮机等，其缺点是表面叶轮、转刷的复氧量有限，气液接触传质的时间过短，影响动力效率的提高；水下叶轮机的吸气量有限，供气式则能耗较高，且易产生机械故障； 3).水气混合式，其形式有空气提升液体的螺旋筒以及水流夹带气体的射流器等。其缺点是前者因空气质量小，提升水流作循环对流的范围小，混合搅动条件差；后者则受水深的影响严重，同时射流器也不能做得过大，以影响夹气量。双喷射器供氧系统的开发、应用及获得成功，是供氧系统高效化、节能化、无堵塞化方面的极大突破，同时也是支撑高负荷好氧工艺取得良好处理结果的关键. 双喷射器的构造如图所示，其中间管为供气管，外面的套管为锥形收缩的水管。无可动部分，无易损件，无堵塞可能。表面上，它与供气式射流曝气器构造相似，然而它却将气、液管位置进行了互换，由此带来了质的飞跃。1、水流所形成的外圈环形断面比原有射流曝气的中心圆断面，其气液接触的表面积大为增加，故其气液传质效率必然有所提高。2、普通射流曝气是射流液体与周边气体充分混合后，以含气液混合流的形式来推动池内混合液的搅动对流，而事实上此时气液混合流所具有的能量已因夹气而大为损耗；而本喷射器的环外侧液流部分却能直接向池内液体传递能量，足以使搅动回流大为加剧，而且高速的传质与污染物质的被吸附。3、高速喷射的环状液体，在其离开喷嘴后，由于其自身具有很高的能量（位能、压能、动能），因此除了在内环与气体作剧烈的絮动传质之外，而且还会形成一束较长距离的环状水柱封闭通道，在此距离内气体总是试图突破周围水柱的包围而上升逃逸到水面，而水柱却总是逼迫其向下，而不让其穿越自身，并力图将其溶入自身液流，对于这样一种“突围与反突围”，可知其传质过程是何等的剧烈快速与充分，这一过程也是只有气液短暂瞬间接触的普通射流器所不能比的。 4、高速喷射流在其不断地将能量传递给周围的气、液以后还会在重力及惯性力的作用下，不断下行，这就确保池底部不致积泥。循环对流的范围扩大，气体逸出水面的路径延长，保证了处理效率的提高。1.1.2 构造组成射流器主要由大口径水力喷头、气腔、气水混合腔、进气孔四部分组成。?1.1.3 工艺原理水体通过大口径水力喷头进入气水混合腔，同时在气腔内形成负压区，外部空气自动进入气腔并高速进入气水混合腔，空气在气水混合腔内将吸入水中的空气剪切、粉碎、乳化，在强烈的紊流环境下改变了气液双膜之间的气压梯度和浓度梯度，同时通过高压、强烈剪切及搅拌促使双膜界面高频振荡，使气泡直径大幅度减小，气泡数目急剧增加，增大了气泡的比表面积、极大降低了传质阻力。 最终气体在高压下迅速融入水体中，然后气水混合体迅速脱离气水混合腔进入导流筒，气水混合体在经过导流筒过程中完成气水的第一次传质，导流筒与池底布水器连接，气水混合体通过布水器最终进入污水生物处理系统，完成污水处理系统的充氧（气水的二次传质）、搅拌过程。这种射流器液气两相流体运动过程大致可分为三段过程：（一）液体射流与气体相对运动段从喷嘴射出的液体射流是密实的，由于射流边界层与气体之间的粘滞作用，射流将气体从吸入室带入喉管。液气二者作相对运动，且均为连续介质。液体射流由于受外界扰动的影响，在离喷嘴不太远的一段距离后，产生脉动和表面波，其脉动频率约为3000-4000Hz。（二）液滴运动段由于液体质点的紊动扩散作用，射流表面波的振幅不断增大。当振幅大于射流半径时，它被剪切分散形成液滴。高速运动的液滴分散在气体中，它与气体分子冲击和碰撞将能量传给气体，这样气体被加速和压缩。在这流动段内，液体变成不连续介质，而气体仍为连续介质。（三）泡沫流运动段气体被液滴粉碎为微小气泡，液滴重新聚合为液体，气泡则分散在液体中成为泡沫流。随着通过扩散管混合液的动能转换为压能，压力升高，气体被进一步压缩。此时，液体为连续介质，气体变成为分散介质。1.1.4 射流器的心脏——喉管射流器的心脏——喉管，经过改进成为大口径水力喷头，从根本上避免了传统射流器堵塞的缺陷，所以本射流器属无堵塞型射流器 射流曝气器供氧系统的开发应用获得成功，是供氧系统高效化、节能化、无堵塞化方向的极大突破！射流曝气器利用负压吸气原理，但产生负压的机理、方式完全采取一种全新的理念，其中间为供气管，外面的套管为锥行收缩的水管。无可动部分，无易损件，无堵塞的可能。表面上，它与其他厂商的射流器构造相似，然而它却将气、液管的位置进行了互换，由此带来了质的飞跃，优点如下：?充氧效率高：根据射流原理，采用大口径水