《水污染控制技术》课件-5.4曝气原理与设备

活性污泥法任务4曝气原理与设备1曝气原理2曝气设备3曝气设备的主要技术性能曝气原理1.活性污泥法的三个要素：1）引起吸附和氧化分解作用的微生物，即活性污泥；2）废水中的有机物，是处理对象，也是微生物的食料；3）溶解氧，是好氧微生物生存及发挥氧化分解作用的条件。曝气原理2.气体传递原理1）气液两相接触面存在层流的气膜和液膜（分子扩散）；2）外侧分别为气相主体和液相主体，分别处于紊流状态；3）气液两相紊流不存在浓度差；曝气原理2.气体传递原理5）气膜中存在分压梯度,液膜中有浓度梯度,梯度是推动力；6）氧难溶与水,因此液膜中存在氧的主要阻力。4）传质阻力主要在气液两膜；3.提高气体传质速率的方法：1）加强液相主体的紊流程度，降低液膜厚度，加速气液界面的更新，增大气、液接触面积等。2）提高气相中的氧分压，如采用纯氧曝气、深井曝气等。曝气原理4.曝气的定义：通过机械方式强制供氧，为耗氧微生物提供处理污染物所需的溶解氧。5.曝气的作用1）好氧微生物的需氧代谢；2）兼性微生物酶的好氧合成；3）混合液的搅拌作用（厌氧、缺氧池另加搅拌器）。曝气原理6.曝气方式1）鼓风曝气系统：离心风机、罗茨风机2）机械曝气装置：纵轴表面曝气器、横轴表面曝气器、射流曝气器3）鼓风+机械曝气系统4）其他：富氧曝气、纯氧曝气曝气设备曝气设备鼓风曝气机械曝气空气净化器

鼓风机空气输配管系统

扩散器竖式曝气机表面曝气机卧式曝气机射流曝气器曝气设备1.鼓风曝气高速单级鼓风机曝气系统的组成

旁通消音器

旁通阀

生化处理系统

过滤器

进风消音器

空气总管

调节阀

曝气扩散装置

进口导叶片调节

出口导叶片调节

压力

DO

鼓风机控制系统

鼓风机过滤消音风量风压泄压消音风机控制检测传感传送空气空气扩散生化处理曝气设备过滤器与压力损失监测改善整个曝气系统的运行状态和防止扩散器阻塞。鼓风曝气空气净化器

鼓风机空气输配管系统

扩散器曝气设备鼓风机旁通与旁通消音器曝气设备罗茨鼓风机：适用于中小型污水厂，噪声大，必须采取消音、隔音措施离心式鼓风机：噪声小，效率高，适用于大中型污水厂风量要满足生化反应所需的氧量和能保持混合液悬浮固体呈悬浮状态。风压要满足克服管道系统和扩散器的摩阻损耗以及扩散器上部的静水压。鼓风机供应压缩空气鼓风曝气空气净化器

鼓风机空气输配管系统

扩散器曝气设备负责将空气输送到空气扩散器。要求沿程阻力损失小,曝气设备各点压力均衡,空气干管和支管流速符合设计要求，配备必要的手动阀和电动调节阀门。鼓风曝气空气净化器

鼓风机空气输配管系统

扩散器曝气设备扩散器的作用是将空气分散成空气泡,增大空气和混合液之间的接触界面，把空气中的氧溶解于水中。扩散器的类型大气泡扩散器中气泡扩散器小气泡扩散器微气泡扩散器鼓风曝气空气净化器

鼓风机空气输配管系统

扩散器曝气设备穿孔管曝气曝气设备微孔管曝气曝气设备曝气器（头）曝气曝气设备曝气设备曝气头工作微孔曝气系统安装微孔曝气运行曝气设备2.机械曝气（1）表面曝气充氧原理：①曝气设备的提水和输水作用，使曝气池内液体不断循环流动,从而不断更新气液接触面,不断吸氧；②曝气设备旋转时在周围形成水跃，并把液体抛向空中，剧烈搅动而卷进空气；③曝气设备高速旋转时，在后侧形成负压区而吸入空气。曝气设备2.机械曝气表面曝气机

曝气的效率取决于：

曝气机的性能

曝气池的池形倒伞形平板形泵形这类曝气机的转动轴与水面平行,主要用于氧化沟。竖式曝气机卧式曝气机曝气设备2.机械曝气曝气设备2.机械曝气曝气设备曝气设备曝气设备（2）射流曝气器原理：高速流动的水通过混气室时，会在混气室形成负压，由导气管吸入大量空气，空气进入混气室后，在喉管处与液体剧烈混合，形成气液混合体，由扩散管排出，空气在水体中以细微气泡上升，在整个过程中形成高效的供氧。特点：结构紧凑，占地面积小、安装方便曝气效能高，应用范围广系统简单，无堵塞，可靠性高投资和运行费用低曝气设备安装方式：曝气设备安装方式：曝气设备的主要技术性能①动力效率(EP)，每耗费1W电磁能迁移到混合物中的氧量，以kg/(KW.h)计;②氧的利用率(EA)，根据风机曝气迁移到混合物的氧量，占总供氧量的百分数(%);③氧的迁移效率(EL)，也称之为加氧工作能力，根据机械曝气设备，在单位时间内迁移到混合物中的氧量，以kg/h计。鼓风曝气设备的性能依照①、②二项指标值鉴定。

机械曝气设备则依照①、③二项指标值鉴定。曝气设备的主要技术性能名称型号规格(mm)服务面积(m2/个)氧利用率EA(%)动力效率EP(kgO2/kWh)扩散板300×300×357～141.8～2.5扩散管Ø60～100L500～60010～132.0固定式平板型HWB-1,HWB-2BYW-10.3～0.7520～254～6固定式钟罩型HWB-3,BGW-10.3～0.7520～254～6膜片式Ø5201～327～383.4微气泡曝气管PE-IIIØ70L500218～304.4～5.45部分微气泡曝气器的技术性能指标举例曝气设备的主要技术性能某厂倒伞形型叶轮曝气器的技术性能指标举例型号叶轮直径(mm)转速(r/min)清水充氧量(kgO2/h)提升力(N)电机功率(kw)普通400167~2522.5~8.0410~14002.2调速21656701.5普通100067~9514~392640~767015调速8527545011普通150044.5~63.930~82.56100~1800030调速5554.51145022普通193034.5~49.348~13010200~2930055调速45962202045曝气设备的主要技术性能部分转刷曝气器的技术性能指标举例直径mm规格有效长度mm转速r/min电机功率kW叶片浸深mm充氧能力kgO2/h推动力m3/m700双速高速4500722225~306.5~8.5155低速40~801515~20单速155700双速高速600048/7217/2625~306.5~8.5155低速7230单速1551000双速高速600048/7217/2625~306.5~8.5155低速72单速301551000双速高速900048/7232/4025~306.5~8.5265低速72单速45265动力效率均为：2.0～3.0kgO2/kWh曝气设备的主要技术性能理论上，每去