曝氣裝置非要用電嗎
電成本的上升,增加了汙水處理廠的運行成本,因成本過高而無法正常運行,出現了“能建不能提”的現象。[2]。此外,在汙水處理廠的運行能耗之中,曝氣系統的耗電量約占總耗電量的40-60%。選擇節能曝氣方式,研究曝氣系統的控制方式,對於評價曝氣對生化處理的效果,指導汙水處理廠的節能運行具有重要意義。
1曝氣原理。
曝氣是指通過曝氣系統的充氧作用,將空氣之中的氧氣強制轉移到渾水混合物之中的過程。並使混合液處於懸浮狀態,加強溶解氧與有機物、池內微生物的接觸,在溶解氧充足的條件之下,池內的微生物對汙水之中的有機物產生氧化分解。
曝氣效果主要反映在曝氣設備的氧利用率和氧傳送率兩個參數之上,這也是曝氣設備性能指標。氧利用率是根據系統和設備本身的運行條件,優化曝氣裝置的分布,合理使用曝氣裝置,提高氧效率。可以通過增加濃度梯度或增加氧傳遞系數來提高氧傳遞速率。
2曝氣設備的常見類型。
不同環境之下的水處理方法不盡相同,所使用的曝氣設備種類也不同,主要有下列幾種類型。
2.1鼓風曝氣。
曝氣系統主要通過風機、輸氣管和曝氣裝置將氧氣輸送到生化池底部。。空氣通過曝氣裝置,產生大小不壹的氣泡,當混合液上升並隨水流循環時,氣泡與混合液接觸並傳遞,最終到達液面並破裂。。曝氣裝置是鼓風曝氣系統的重要裝置,按氣泡的大小主要分為:之中、大氣泡(穿孔管曝氣器)、微氣泡(管式、圓盤式、橡膠隔膜微孔曝氣器、水力剪切式空氣擴散裝置(倒盆式擴散器、射流曝氣器等)。
曝氣系統的優點是:操作相對簡單,設備不復雜,自動化程度高。同時也存在著許多問題:中、大孔擴散設備的氧氣利用率低。微孔曝氣設備易堵塞。充氣膜片易撕裂。
2.2機械通氣。
機械曝氣是通過安裝在水池表面的表面曝氣器對水池之中的混合液體進行充氧。曝氣池的葉輪或透平曝氣器轉動時,混合液通過水幕與空氣接觸過程之中完成氧氣傳遞,隨著混合液的上下循環流動,氣液接觸界面不斷更新,氧氣的傳送率增加。機械式曝氣器按傳動軸安裝方向分為立軸式(泵式、倒傘式、平板式)和臥軸型(刷式、盤式曝氣器)。
機械曝氣系統與鼓風曝氣設備相比具有明顯的優勢:不需要建鼓風機房,需要鋪設較少的管道和曝氣頭,安裝相對簡單,投資成本也較低。但也存在著能耗高、氧利用率低、可調性差、運行維護費用高等問題。
2.3射流曝氣。
它主要由潛水排汙泵、曝氣器和進氣管組成。潛水射流曝氣器可大幅度提高吸氧率,占地面積小,因此在水處理工藝之中得到廣泛應用。射流曝氣器既不是氣泡擴散裝置,也不是機械曝氣裝置,而是介於兩者之間的壹種曝氣器,利用氣泡擴散和水剪切這兩種效應來達到曝氣和混合的目的。
射流曝氣具有下列優點:(1)適應性強,成本低,設備簡單,維護管理方便。(2) 氧傳遞系數和氧利用率高,混合效果強。(3)汙泥活性好,基質降解常數高,沈澱性能好。(4)占地面積小,氣味和噪音低。適用於農村生活汙水處理。
2.4漩渦曝氣器。
可升降式旋流剪切曝氣器在使用過程之中,氣體從頂部進入,氣、水、泥漿的混合液在氣舉作用下循環進出缸筒。上升過程之中,氣體和液體與氣缸之內的切割裝置多次碰撞切割,最終形成直徑約2mm的微小氣泡,通過對流充分混合並不斷循環,提高了氧氣的傳送率和利用率。。
旋風曝氣器具有氧利用率高、不結垢不堵塞、耐用壽命長、操作維護簡單、壓力損失小、節電明顯、汙泥量小等優點。適用於不同水質條件之下的汙水處理,城市汙水和工業廢水均可使用。