曝氣是汙水好氧生化處理系統的一個重要工藝環節,它的作用是充氧(提供微生物所需溶解氧)、攪拌混合(提高傳質效果),今天小七全方位對曝氣設備進行了總結,下面和小七一起來看看吧。
(1)設備安裝在曝氣池水面上下,在動力的驅動下進行轉動,通過水躍、提升、負壓吸氣三個作用將空氣中的氧轉移到汙水中;
(2)設備簡單,維護方便,造價低;
(3)適用於中、小規模的汙水處理廠;
(4)按照轉軸的方向不同可以分為豎軸式和水平軸式兩類。
1.充氧原理:
水不斷呈水幕狀被拋向水面,從而帶進大量空氣;由於葉輪的離心拋射和提升作用,水體產生一個強大的回流,以充分接觸空氣充氧。
2.主要區別
按整機安裝方式有固定式與浮置式。
(1)固定式:
整機固定安裝在構築物的上部;
(2)浮置式:
整機安裝於浮筒上,主要用於液面高度變動較大的氧化塘、氧化溝和曝氣湖,根據需要還可以在一定範圍內水平移動。
浮置式葉輪曝氣機
立式同軸布置葉輪曝氣機
1-行星擺線針輪減速機;2—機座;
3—浮動盤聯軸器;4—軸承座;
5—軸承;6—傳動軸;7—葉輪
3.分類
豎軸式機械曝氣裝置主要區別在葉輪的形狀,有:泵型、倒傘型、K型。
(1)泵型葉輪表面曝氣裝置
.葉輪外緣最佳線速度應在4.5-5.0m/s;
.速度過小可能引起汙泥沉降,速度過快,軸功率過大;
.葉輪浸沒深度宜採用40mm,過淺容易產生脫水現象,過深影響水躍,使充氧量下降。
(2)倒傘型葉輪表面曝氣裝置
.葉輪外緣最佳線速度應在5.25m/s.動力效率一般為1.8-2.44kgO2/kwh,葉輪浸沒沒度一般為100mm-300mm(與葉輪直徑有關);
.常用於卡魯塞爾氧化溝。
(3)K型葉輪表面曝氣裝置
葉輪外緣最佳線速度應在4-5m/s.動力效率一般稍大於3kgO2/kwh,葉輪浸沒度一般為0-10mm(葉輪浸沒度指靜止水面距葉輪出水口上邊緣間的距離)。
1.特點
(1)臥軸式機械曝氣器主要有轉刷曝氣機、轉碟曝氣機;
(2)轉刷、轉碟曝氣器主要用於氧化溝,它具有負荷調節方便、維護管理容易、動力效率高等優點;
(3)轉刷、轉碟曝氣器由水平轉軸和固定在軸上的葉片所組成,轉軸帶動葉片轉動,攪動水面濺成水花,空氣中的氧通過氣液界面轉移到水中;
(4)可通過調整浸沒深度和轉速調節充氧量。
2.轉刷曝氣裝置
(1)充氧原理:
水在不斷旋轉的轉刷葉片作用下,切向呈水滴飛濺狀拋出水面與裹入空氣強烈混合,完成空氣中的氧向水中轉移;推動混合液以一定流速在氧化溝中循環流動。
轉刷直徑多為500mm和1000mm,轉速為70-80rpm,浸沒深度為0.3m,有效水深為3.0-3.5m,水平軸跨度可達9.0m,動力效率在1.5-2.5 KgO2/(KW·h)之間。
(2)注意的點
為提高轉刷的充氧能力,可在轉刷的上遊和下遊設置導流板。
導流板:曝氣機組下遊為直道時,宜在下遊一定距離(1.5-
2.5m)處設置導流板,導流板傾斜安裝與水平面夾角60,以
便將經過充氧夾氣泡的混合液引向池底,加大底部流速,強化氣水混合,延長氣泡在混合液中的停留時間,從而提高充氧效率,改善氧化溝中的流速和溶解氧分布。
3.應用
一般應用於小型氧化溝中。
為防止氧化溝中汙泥沉澱,可設置潛水攪拌器;為使水流在氧化溝轉彎處保持平衡狀態,流速分布均勻,能量損失小,需在轉彎處設置導流牆。
3.轉碟曝氣裝置
(1)充氧原理:
轉盤旋轉時,使露出的轉盤上部盤面形成簾狀水幕,同時將碟片凹穴中載入和裹進的空氣與水混合;推動混合液以一定流速在氧化溝中循環流動。
轉碟直徑為1400mm,轉速為50-60rpm,浸沒深度為0.51m,有效水深為4.0-5.2m,單周9.0m,雙軸9-14m,動力效率在3.35 KgO2/(KW·h)之間。
(2)轉碟(盤)曝氣機:
轉盤曝氣機結構示意圖
1-傳動機構;2-聯軸器;3-擋水壩;
4-主軸;5-轉盤;6-軸承座
(3)應用
一般應用於奧貝爾氧化溝中。
1.鼓風機送出壓縮空氣;
2.空氣擴散裝置(曝氣器)使空氣以微小氣泡的形式逸出;
3.空氣在混合液中強烈擴散、攪動;
鼓風機、空氣擴散裝置、空氣輸送管道
(1)適用:適用於大中型汙水處理廠;
(2)優點:鼓風曝氣系統充氧能力大,氧的利用率高(因為有鼓風機給提供氣源,而且產生的氣泡較小,所以氧轉移效率高)。
(3)缺點:系統複雜,造價較高,而且曝氣頭容易堵塞。
鼓風機的立體透視圖
1—葉輪;2—調整機構;3—進口導葉;4—進氣口;
5—排氣口;6—機殼;7—密封;8—軸承;9—增速齒輪
(1)作用是:水力剪切,衝擊、空氣剪切空氣提升。
(2)不同類型曝氣器的特點對比:
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1.將空氣中的氧轉移到液體中去的裝置。
2.微氣泡曝氣 100μm 微孔曝氣器
3.中氣泡曝氣 2-3mm 穿孔管曝氣
4.大氣泡曝氣15mm 豎向支管曝氣
1.原理:
利用水泵打入的水、泥混合的高速水流為動能,吸入大量空氣。由於氣、泥、水混合液在喉管中強烈混合攪動,氧迅速轉移到混合液,從而強化了氧的轉移過程。
2.優缺點
(1)優點:攪動混合能力強,氧轉遞效率高,活性汙泥沉降性能好
(2)缺點:曝氣池幾何尺寸受限制,噴嘴會堵塞
(3)鼓風式射流曝氣需要有鼓風機與泵,吸氣式射流曝氣可省去鼓風機
3.設備原理
(1)潛水射流曝氣機:
(2)自吸式螺旋曝氣機:
特點
是一種小型曝氣設備,安裝於氧化溝(或曝氣池)中,利用螺旋漿轉動時產生的負壓吸入空氣,並剪切空氣呈微氣泡擴散,進而對水體充氧。同時具有混合推流的功能。
優點是安裝容易,運行費用低,噪聲小,操作也較簡單。
(3)潛水離心(泵式)曝氣機
由於水流噴射極強,造成有效的水流循環,使空氣被剪切成
大量的微小氣泡。極大提高了其表面積,且由於氣泡上升緩慢使空氣中大量的氧溶於水中,使得該機動力效率優於其它種類的曝氣機。
純氧曝氣池簡圖
純氧代替空氣,可以提高生物處理的速度。純氧曝氣池的構造見圖。
在密閉的容器中,溶解氧的飽和度可提高,氧溶解的推動力也隨著提高,氧傳遞速率增加了,因而處理效果好,汙泥的沉澱性也好。純氧曝氣並沒有改變活性汙泥或微生物的性質,但使微生物充分發揮了作用。
純氧曝氣的缺點是純氧發生器容易出現故障,裝置複雜,運轉管理較麻煩,咱還未得到廣泛的應用。
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