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污水处理--曝气池
浏览: 发布日期:2018-05-04
曝气池
曝气池(aeration basin)是人们按照微生物的特性所设计的生化反应器,有机污染质的降解程度主要取决于人们所设计的曝气反应条件。
曝气池利用活性污泥法进行污水处理,池内提供一定污水停留时间,满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。 曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。池体一般用钢筋混凝土筑成,平面形状有长方形、方形和圆形等。
 



曝气原理
曝气是使空气与水强烈接触的一种手段,其目的在于将空气中的氧溶解于水中,或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。换言之,它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。它还有其他一些重要作用,如混合和搅拌。空气中的氧通过曝气传递到水中,氧由气相向液相进行传质转移,这种传质扩散的理论,应用较多的是刘易斯和惠特曼提出的双膜理论。
双膜理论认为,在“气-水”界面上存在着气膜和液膜,气膜外和液膜外有空气和液体流动,属紊流状态;气膜和液膜间属层流状态,不存在对流,在一定条件下会出现气压梯度和浓度梯度。如果液膜中氧的浓度低于水中氧的饱和浓度,空气中的氧继续向内扩散透过液膜进入水体,因而液膜和气膜将成为氧传递的障碍,这就是双膜理论。显然,克服液膜障碍最有效的方法是快速变换“气-液”界面。曝气搅拌正是如此,具体的做法就是:减少气泡的大小,增加气泡的数量,提高液体的紊流程度,加大曝气器的安装深度,延长气泡与液体的接触时间。曝气设备正是基于这种做法而在污水处理中被广泛采用的。

曝气方法可分为两种,主要有鼓风曝气和机械曝气。
鼓风曝气
又称压缩空气曝气,主要由曝气风机及专用曝气器组成。采用这种方法的曝气池,多为长方形混凝土池,池内用隔墙分为几个单独进水的隔间,每一隔间又分成几条廊道。污水入池后顺次在廊道内流动,至另一端排出。空气是用空气压缩机通过管道输送到设在池底的空气扩散装置,成为气泡弥散逸出,在气液界面把氧气溶入水中。扩散装置有多孔管、固定螺旋曝气器、水射器和微孔扩散板等四种不同型式。
鼓风曝气是影响污水处理厂出水水质和降低能耗的重要部分。由于污水处理过程的非线性、滞后性和时变性等特点,很难确定溶解氧(DO)的需求量,常规的恒定曝气控制存在着溶解氧浓度波动大、曝气耗费大、曝气不精确等问题。 
机械曝气
一般是利用装在曝气池内的机械叶轮转动,剧烈搅动池内废水,使空气中的氧溶入水中。叶轮装在池内废水表面进行曝气的,称为表面曝气。这种装置通过叶轮的提水作用,促使池内废水不断循环流动,不断更新气液接触面以增大吸氧量。叶轮旋转时在周缘形成水跃,可有效地裹入空气;叶片后侧产生负压,可吸入空气,所以充气效果较好。叶轮浸水深度和转速可以调节,以保证最佳效果。典型的机械曝气池有圆形表面加速曝气池、标准型加速曝气池、IO型加速曝气池和方形加速曝气池等。鼓风曝气和机械曝气两种方法有时也可联用,以提高充氧能力,这适用于有机物浓度较高的污水。
潜水自引气曝气机是一种应用于污水处理系统中节能、环保的新型机械曝气设备。目前国产的潜水自引气曝气机的曝气深度较浅、效率低、耗电率和制造成本高。开发一种高效、低能、下潜深度、动力效率高的潜水自引气曝气机将具有重要的理论意义和广阔的市场前景。

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