水污染控制技术第二版课件 教学课件 ppt 作者 王金梅 薛叙明 主编5.2.3曝气曝气池.ppt

一、 曝 气 量 计 算 1.扩散过程的基本规律--菲克定律 当曝气设备在混合液中曝气时， 以R0表示单位时间由于曝气向清水传递的氧量，R表示单位时间向混合液传递的氧量，并且假定脱氧清水的起始溶解氧为零，即得两种情况下供氧量之比为： 二、曝气系统和空气扩散装置 机械曝气大多以装在曝气池水面的叶轮快速转动，进行表面充氧。 表面曝气叶轮的供氧是通过下述三种途径来实现的。 ①由于叶轮的提升和输水作用，使曝气池内液体不断 循环流动，更新气液接触面，不断从大气中吸氧。 ②叶轮旋转时，在周边处形成水跃，使液面剧烈搅 动，从大气中将氧卷入水中。 ③叶轮旋转时，叶轮中心及叶片背水侧出现背压，通 过小孔可以吸入空气。 卧式表曝机 三、 曝气池的构造 按水力特征可分为推流式和完全混合式及二者结合式三类。 2、完全混合曝气池 悬挂链移动曝气器 * * 一、曝气量计算 二、曝气系统和曝气装置 三、曝气池 2. 曝 气 KL—氧传送系数，A—气液界面面积，m2；cs、c—分别为液体的饱和溶解氧的和实际溶解氧的浓度，mg/L。 — 氧传递速率，mg/L·h 总传递系数： KLa—评价曝气设备供氧能力的重要参数 式中：α—混合液混合污泥颗粒降低传递系数的修正值； β—废水饱和溶解氧的修正值； KLa温度修正，θ—温度特性系数，一般为 1.006～1.047之间，常取1.024。 在气压不足1.013×105Pa的地区，引入压力修正系数ρ。 曝气池在稳态下操作供氧速度将等于系统的耗氧速度Rr，即 测定耗氧速度Rr时，先将混合液曝气，直到接近饱和溶解氧值，停止曝气，测定一定时间内溶液溶解氧降低量。 在鼓风曝气系统，氧的溶解度与空气扩散装置浸没深度有关， 如果实际供氧量为S，则氧的转移效率为： GS---供气量m3/h; 如果采用机械曝气，则可由所需的R0值计算叶轮直径和转速。 理论上，每去除1kgBOD需消耗1kgO2，即相当于标准状态下的空气3.5m3，因鼓风曝气的利用率为5%～10％，故去除1kgBOD需供给空气量为35～70m3。实际上，由于曝气池的负荷和运行方式不同，供气量需放大1.5～2.0倍。 例：某城镇污水量Q＝10000m3/d，原污水经初次沉淀池处理后BOD5值Sa=150mg/L，要求处理水BOD5 值是15mg/L，去除率90％．求定鼓风曝气时的供气量和采用机械曝气时所需的充氧量。有关的设计参数为： 混合液活性污泥浓度(挥发性)Xv＝2000mg/L；曝气池出口处溶解氧浓度C＝2mg/L ；计算水温25℃。 有关设计的各项系数为： 经计算曝气池有效容积v=3000m3，空气扩散装置安设在水下4.5m处。 =0.5 =0.85 =0.95 =0.1 EA=10% =0.1 解：（1）求定需氧量： （2）计算曝气池平均溶解氧饱和度： 1） 2） 3） （3）计算20℃脱氧清水的需氧量 （4）计算供气量 （5）采用机械曝气时所需的充氧量 1）计算20℃脱氧清水的需氧量 2）需氧量： 修改 空气扩散装置在曝气池内的主要作用是： (1)充氧，将空气中的氧(或纯氧)转移到混合液中的活性污泥絮凝体上，以供应微生物呼吸之需。 (2)搅拌、混合，使曝气池内的混合液处在剧烈的混合状态，使活性污泥、溶解氧、污水中的有机污染物三者充分接触。同时，也起到防止活性污泥在曝气池内沉淀的作用。 表示空气扩散装置技术性能的主要指标是： (1)动力效率(EP)，每消耗1kwh电能转移到混合液中的氧量，以kgO2/kwh计. (2)氧的利用效率(EA)，通过鼓风曝气转移到混合液中的氧量，占总供氧 量的百分比(％)。 (3)氧的转移效率(EL)也称为充氧能力，通过机械曝气装置的转动，在单位时间内转移到混合液中的氧量，以kgO2／h计。 对鼓风曝气系统性能按(1)、(2)两项指标评定，对机械曝气装置，则按(1)、(3)两项指标评定。 （1）小气泡扩散器 微孔材料如陶粒，粗瓷等掺以适当的酚醛树脂一类的粘合剂，在高温下烧结成 制成的扩散板、扩散管和扩散罩的形式，气泡直径在1.5mm以下，氧利用率高（在11%左右），但阻力大，易阻塞 。 1、鼓风曝气 （2）中气泡扩散器 常用穿孔管，它的孔直径为2～3mm，孔眼气体流速不小于10m/s，以防堵塞，其特点是氧利用率低，但空气压力损失较小； （3） 大气泡扩散器常用的是曝气竖管，直径为15mm左右，底口敞开，其特点是气泡大（直径3mm以上），分布不匀，氧利用率低，不易堵塞； 2．机械曝气 转刷曝气机(aeration brush) 1、推流式