曝气原理与设备

1、曝气原理与设备曝气原理与设备 复习上节课重点复习上节课重点 活性污泥法活性污泥法 1 活性污泥法净化过程与机理活性污泥法净化过程与机理 2 活性污泥性能指标活性污泥性能指标 3 click to add title 本次课主要内容本次课主要内容 曝气原理与定义曝气原理与定义 1 曝气设备种类曝气设备种类 2 曝气池类型曝气池类型 3 click to add title 本节课重点本节课重点 v 曝气装置的原理 双膜理论双膜理论 课题结构课题结构 曝气原理与定义曝气原理与定义 1 曝气设备种类曝气设备种类 2 曝气池类型曝气池类型 3 click to add title l 曝气原理与定义曝

2、气原理与定义 曝气曝气 l 双膜理论双膜理论 v 氧转移的原理 双膜理论双膜理论 在气液两相接触的界面两侧存在着处于在气液两相接触的界面两侧存在着处于 层流状态的气膜和液膜，其外侧分别为气相层流状态的气膜和液膜，其外侧分别为气相 主体和液相主体，两个主体处于紊流状态。主体和液相主体，两个主体处于紊流状态。 气体分子以分子扩散方式从气相主体通过气气体分子以分子扩散方式从气相主体通过气 膜和液膜而进入液相主体。膜和液膜而进入液相主体。 气液两相的主体均处于紊流状态，其中物质气液两相的主体均处于紊流状态，其中物质 浓度基本上是均匀的，不存浓度基本上是均匀的，不存 在浓度差和传质在浓度差和传质 阻力，

3、气体分子从气阻力，气体分子从气 相传递到液相，阻力仅相传递到液相，阻力仅 存在于气液两层层流膜中。存在于气液两层层流膜中。 在气膜中存在氧的分压梯度，在液膜中存在氧的浓度梯度，它们是氧转移的推动力。在气膜中存在氧的分压梯度，在液膜中存在氧的浓度梯度，它们是氧转移的推动力。 氧难溶于水，因此，氧转移决定性的阻力又集中在液膜上，因此，氧分子通过液膜是氧难溶于水，因此，氧转移决定性的阻力又集中在液膜上，因此，氧分子通过液膜是 氧转移过程的控制步骤，通过液膜的转移速度是氧转移过程的控制速度。氧转移过程的控制步骤，通过液膜的转移速度是氧转移过程的控制速度。 课题结构课题结构 曝气原理与定义曝气原理与定义

4、 1 曝气设备种类曝气设备种类 2 曝气池类型曝气池类型 3 click to add title l 曝气设备的效能指标曝气设备的效能指标 氧的氧的 利用率利用率 动力动力 效率效率 氧的氧的 转效率转效率 text 曝气设备的任务是将空气中的曝气设备的任务是将空气中的 氧有效的转移到混合液中。氧有效的转移到混合液中。 衡量曝气设备衡量曝气设备 效能的指标效能的指标 l 曝气设备的效能指标曝气设备的效能指标 v 动力效率：每消耗1kwh的电能转移到混 合液中的氧量kg/(kwh)。 v 氧的利用效率：通过鼓风曝气转移到混合 液的氧量，占总供氧量的百分比。 v 氧的转移效率：通过机械曝气装置，

5、在单 位时间内转移到混合液中的氧量。 l 曝气设备种类曝气设备种类 v 曝气设备 又名空气扩散装置，活性污泥中重要设备。又名空气扩散装置，活性污泥中重要设备。 曝气方式：曝气方式： （1）鼓风曝气）鼓风曝气 （2）机械曝气）机械曝气 对于曝气设备性能有哪些要求？对于曝气设备性能有哪些要求？ 搅拌均匀；结构简单；能耗小；价格低；搅拌均匀；结构简单；能耗小；价格低； 性能稳定；不产生噪声及其他公害性能稳定；不产生噪声及其他公害 对某些工业废水耐腐蚀性强。对某些工业废水耐腐蚀性强。 text l 曝气设备种类曝气设备种类 曝气方法曝气方法 l 曝气设备种类曝气设备种类 v 鼓风曝气鼓风曝气 鼓风曝气

6、系统由鼓风机、曝气装置和空气输送管道组成。鼓风曝气系统由鼓风机、曝气装置和空气输送管道组成。 text l 曝气设备种类曝气设备种类 水力水力 剪切剪切 微气泡微气泡 中气泡中气泡 text 装置分类装置分类 鼓风曝气系统鼓风曝气系统 水力水力 冲击冲击 l 曝气器曝气器 固定式平板型固定式平板型 固定式钟罩形固定式钟罩形 膜片式膜片式 微气泡曝微气泡曝 气器也称气器也称 多孔性空多孔性空 气曝气器气曝气器 ，多孔材，多孔材 料制成。料制成。 优点优点：产生：产生 微小气泡，微小气泡， 气、液接触气、液接触 面积大，氧面积大，氧 利用率高；利用率高； 缺点缺点：气压：气压 损失大，易损失大，易

7、 堵塞，送入堵塞，送入 空气应过滤空气应过滤 处理。处理。 微气泡曝气器微气泡曝气器 微气泡曝气器微气泡曝气器 l 微气泡曝气器微气泡曝气器 click to add title l 微气泡曝气器微气泡曝气器 分类分类名称名称技术特点和性能以及实际应用技术特点和性能以及实际应用 微气泡 曝气器 扩散板多孔材料制成， 多孔陶瓷薄板扩散器 ； 多孔 塑料薄板扩散器 ； 化纤薄膜扩散器 扩散管 由多孔陶瓷扩散管组成，内径4477mm，长 600mm，每10根为一组，通气率1215m3/h*根 扩散盘（圆帽盖） 直径18mm，清洗时易拆除或更换。 平板与管式扩散器 板式扩散器，安装在水泥板或铝板框架上

8、。每组 框与供气管连接；管式扩散器，借螺栓旋入空气 支管。该类扩散器易于装拆清洗 l 微气泡曝气器图片微气泡曝气器图片 click to add title l 曝气器曝气器 网状膜曝气器网状膜曝气器 由主体、螺盖由主体、螺盖 、网状膜、分、网状膜、分 配器和密封圈配器和密封圈 组成。空气从组成。空气从 曝气器底部进曝气器底部进 入，经分配器入，经分配器 切割均匀分配切割均匀分配 到气室，再由到气室，再由 网状膜切割，网状膜切割， 形成微小气泡形成微小气泡 扩散到混合液扩散到混合液 中。中。 动力效率为动力效率为 2.73.7kg o2/(kwh), 氧利用率氧利用率 12%15% 。 中气泡

9、曝气器中气泡曝气器 中气泡曝气器中气泡曝气器 l 中气泡曝气器中气泡曝气器 分类分类名称名称技术特点和性能以及实际应用技术特点和性能以及实际应用 网状膜曝气器不易堵塞，布气均匀，构造简单，便于维 护管理，氧的利用率高。 l 曝气器曝气器 倒伞式曝气器倒伞式曝气器 固定螺旋曝气器固定螺旋曝气器 水力剪切式曝气器水力剪切式曝气器 水力剪切式曝气器水力剪切式曝气器 l 水力剪切式曝气器水力剪切式曝气器 分类分类名称名称技术特点和性能以及实际应用技术特点和性能以及实际应用 水力剪切式 曝气器 倒伞型叶轮 曝气器 充氧动力效率高于平板型，但冲氧能力稍低，制 作较平板型复杂 固定螺旋型 曝气器 由直径30

10、0或400mm，高1500mm的圆筒组成。扩 散器由56段组成，每段装着按180度扭曲的固定 螺旋板，上下相邻段的螺旋方向相反。空气由底 部进入曝气筒，形成气、水混合液在筒内反复与 器壁碰撞，迂回上升。由于空气喷出口口径大， 故不会堵塞。水气混合剧烈，氧的吸收率高；该 型扩散器可均匀布置在池内，污水混合好，也不 会发生污泥沉积池底的现象。 l 倒伞型叶轮曝气器倒伞型叶轮曝气器 click to add title 充氧动力效率高于平板型 但冲氧能力稍低 制作比平板型复杂 l 固定螺旋型曝气器固定螺旋型曝气器 click to add title 空气由底部进入曝气筒，形成气、水混合 液在筒内反

11、复与器壁碰撞，迂回上升。 由于空气喷出口口径大，故不会堵塞。 水气混合剧烈，氧的吸收率高；该型扩散 器可均匀布置在池内，污水混合好，也不 会发生污泥沉积池底的现象。 l 机械曝气机械曝气 v 机械曝气机械曝气 机械曝气装置安装在曝气池水面上下，受动力驱动进行转动，机械曝气装置安装在曝气池水面上下，受动力驱动进行转动， 通过以下三个方面的作用是空气中的氧转移到污水中去。通过以下三个方面的作用是空气中的氧转移到污水中去。 u 曝气装置转动时，表面的混合液不断地从曝气装置周边抛向曝气装置转动时，表面的混合液不断地从曝气装置周边抛向 四周，形成水跃，液面剧烈搅动，卷入空气；四周，形成水跃，液面剧烈搅动

12、，卷入空气； u 曝气装置转动，具有提升液体的作用，使池内混合液连续曝气装置转动，具有提升液体的作用，使池内混合液连续 上下循环流动，气液接触界面不断更新，不断地使空气中上下循环流动，气液接触界面不断更新，不断地使空气中 的氧向液体内转移；的氧向液体内转移； u 曝气装置转动，在其后侧形成负压区，吸入空气。曝气装置转动，在其后侧形成负压区，吸入空气。 按转动轴的安装方向，机械曝气池分为竖轴式和卧轴式两类。按转动轴的安装方向，机械曝气池分为竖轴式和卧轴式两类。 text l 曝气设备种类曝气设备种类 竖轴式竖轴式 卧轴式卧轴式 text 装置分类装置分类 机械曝气系统机械曝气系统 l 表面曝气设

13、备表面曝气设备 分类分类名称名称技术特点和性能以及实际应用技术特点和性能以及实际应用 竖轴式曝竖轴式曝 气设备气设备 泵型叶轮曝气器充氧量及动力效率较高，加工复杂，易堵塞。 平板型叶轮曝气器 结构简单，易于制造，不易堵塞 倒伞型叶轮曝气器 充氧动力效率高于平板型，但冲氧能力稍低，制 作较平板型复杂 l 表面曝气设备表面曝气设备 分类分类名称名称技术特点和性能以及实际应用技术特点和性能以及实际应用 卧轴式曝卧轴式曝 气设备气设备 转刷表面曝气 器 水平转轴和叶片构成。转轴带动叶片转动， 搅动水面形成水花，使空气中的氧通过气液 界面转移到水中。 课题结构课题结构 曝气原理与定义曝气原理与定义 1 曝气设备种类曝气设备种类 2 曝气池类型曝气池类型 3 click to add title l 曝气池曝气池 click to add title l 曝气池曝气池 click to ad