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污水處理曝氣旋渦風機
閱讀：4805 發(fā)布時間：2018-11-20關(guān)于水污染的話題不斷被提起，特別是地下水污染問題，浙江杭州、溫州等地有農(nóng)民或者企業(yè)家出資請*長下河游泳，以此來引起大家對水污染嚴重程度的關(guān)注，雖然各個*長都選擇了沉默或者拒絕，但是民眾環(huán)保意識的覺醒，對水污染的關(guān)切程度達到了。
地表水污染顯而易見，地下水的污染卻是觸目驚心。中國13億人口中，有70%飲用地下水，660多個城市中有400多個城市以地下水為飲用水源。但是據(jù)介紹，全國90%的城市地下水已受到污染。
而另一組數(shù)據(jù)亦表明，地下水正面臨嚴峻挑戰(zhàn)。2011年，北京、上海等9個省市對轄區(qū)內(nèi)的857眼監(jiān)測井進行過評價水質(zhì)為I類、II類的監(jiān)測井占比2%，而IV類、V類的監(jiān)測井多達76.8%。
九個省市中，水質(zhì)的當屬海南省，以II類為主，上海、北京次之，多為III類，黑龍江及江蘇則以IV類水占比zui高，而吉林、遼寧、廣東、寧夏四省區(qū)普遍只達到V類的水平。
水污染情況不斷加劇，使得污水處理和再生行業(yè)受到的關(guān)注，近兩年各地區(qū)毛利率都保持在70%左右，甚至有的地區(qū)超過了100%，行業(yè)發(fā)展?jié)摿Ψ浅４蟆?/strong>
按污水來源分類，污水處理一般分為生產(chǎn)污水處理和生活污水處理。生產(chǎn)污水包括工業(yè)污水、農(nóng)業(yè)污水以及醫(yī)療污水等，而生活污水就是日常生活產(chǎn)生的污水，是指各種形式的無機物和有機物的復雜混合物，包括：①漂浮和懸浮的大小固體顆粒；②膠狀和凝膠狀擴散物；③純?nèi)芤骸?/strong>
按水污的質(zhì)性來分，水的污染有兩類：一類是自然污染；另一類是人為污染，當前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據(jù)污染雜質(zhì)的不同而主要分為化學性污染、物理性污染和生物性污染三大類。污染物主要有：⑴未經(jīng)處理而排放的工業(yè)廢水；⑵未經(jīng)處理而排放的生活污水；⑶大量使用化肥、除草劑的農(nóng)田污水；⑷堆放在河邊的工業(yè)廢棄物和生活垃圾；⑸水土流失；⑹礦山污水。
處理污水的方法很多，一般可歸納為物理法、化學法和生物法等。
污水處理廠：有人調(diào)查100多座大處理廠，一半曬太陽呢，還有資金不足\成本高\效率低的，普遍效率不足70%，低的只有40%。
污水處理成本能耗情況：基本都是高能耗\低效率。
2013年城市生活污水排放已是中國城市水的主要污染源城市，生活污水處理是當前和今后城市節(jié)水和城市水環(huán)境保護工作的重中之重，這就要求我們要把處理生活污水設(shè)施的建設(shè)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要內(nèi)容來抓，而且是急不可待的事情。
隨著科技的發(fā)展，污水的直接利用已成為可能，使用污水源熱泵系統(tǒng)對城市原生污水進行利用。
所謂原生污水就城市直接排放未經(jīng)處理的生活或者是工業(yè)廢水，現(xiàn)階段的利用方法是原生污水直接進入污水源熱泵系統(tǒng)進行換熱，在消耗少量電力的情況下為城市建筑物室內(nèi)制冷供暖。污水再利用有幾個技術(shù)難點需要克服：堵塞，腐蝕，換熱效率。
污水源熱泵系統(tǒng)是有污水換熱器和污水源熱泵兩部分構(gòu)成。城市原生污水直接進入污水換熱器進行換熱后，換取的熱量由污水源熱泵內(nèi)部的熱泵做功傳遞到室內(nèi)。
對城市原生污水再利用，優(yōu)點是：節(jié)能環(huán)保，無污染。
曝氣系統(tǒng)的核心部件歐瑞迪1.1KW高壓曝氣風機的吸入口可以利用負壓作用吸入氣體，所以無需采用空氣壓縮機和大氣噴射器。高速旋轉(zhuǎn)的高壓風機將氣體與液體混合攪拌，所以無需攪拌器和混合器。由于曝氣風機內(nèi)的加壓混合，氣體與液體充分溶解，溶解效率可達80~100%。所以無需大型加壓溶氣罐或昂貴的反應(yīng)塔即可制取高度溶解液。氣液比約為1:9(吸氣量為8-10%),串聯(lián)使用可以增加吸氣量。一臺歐瑞迪HRB列曝氣泵即可進行氣液吸引、混合、溶解并直接將高度溶解液送***用點。過泵流量 1-2500 M3/H；處理水量1-1500 M3/H 。因此，使用HRB列曝氣泵系列曝氣泵，可以提高溶氣液制取效率、簡化制取裝置、節(jié)省場地、大幅降低初次投資、節(jié)省運行成本及維護費用
【曝氣軟管安裝規(guī)程】
1軟管不得拖拉，空氣管路必須吹掃干凈，軟管安裝完畢，嚴禁電焊，以免燙破軟管。
2在接觸氧化池中，下層填料框架應(yīng)用水平儀進行調(diào)平，誤差不超過±10mm，每隔500mm用我公司專門提供的特種固定繩，將軟管綁扎在下層填料框架之下。
3單頭進氣時，必須先固定好軟管尾部，再將軟管頭部超長部分減去！軟管尾部留有縛扎繩，將軟管縛扎在池壁上的角鋼預埋件上。軟管必須拉直，不扭轉(zhuǎn)。
4卡箍必須全部卡入曝氣軟管接頭的凹槽內(nèi)，均勻擰緊螺帽。安裝完畢放清水淹過軟管100mm，開通高壓風機，檢查漏氣和曝氣效果。提示：不按曝氣軟管設(shè)計規(guī)程和安裝規(guī)程，將影響曝氣效果高壓直流鼓風機安裝：
A、安裝場所：周圍溫度與濕度,應(yīng)符合以下條件：1、單相 -5 ~40℃ 三相 -10~40℃ 2、選擇通風良好,塵埃及濕氣少之場所。3、安裝于露天者,請使用雨罩。
B、安裝方法：高壓風機可依任何角度安裝,用螺絲確實固定于水平且具剛硬的基礎(chǔ)或基座.?；A(chǔ)重量大約是高壓風機的3倍以上為標準。應(yīng)特別注意基座是否高低不平,如果是,當螺栓扭緊時,高壓風機臺可能發(fā)生變形!可加裝避震器降低噪音。吸入口上不連接通風道時,為防止危險或異物吸入,請加裝鐵絲網(wǎng)或過濾器。
【設(shè)計參考建議】
1設(shè)計時技術(shù)參數(shù)取值：曝氣量3m3／m.h，氧利用率12％。
2橫管與軟管中心軸線在同一水平面上，軟管間距400～500mm，軟管距池底300~500mm，服務(wù)面積0.5～1m2/m。，可按水質(zhì)，去除負荷，需氧量的不同情況設(shè)計而定。
3每個閥門控制6～8根軟管，池底配DN120～180橫管。橫管具有空氣包的釋放作用，其口徑>豎管，豎管線速度≤8m/s。軟管長度6～15米為宜，超過15m建議雙頭氣進。經(jīng)濟運行曝氣強度一般為2～5m3/h。
4在活性污泥法中，池底用支架固定軟管。支架底座用40x150mm鋼板，支桿用高300～500mm的DN12圓鋼，圓鋼一頭電焊，一頭銼外螺紋，螺紋長20mm,配合含“內(nèi)螺紋的D70塑料圓環(huán)”制成固定支架,支架間距600mm。
5在生物接觸氧化法中，省去固定支架。軟管固定在下層填料框架的下緣，軟管中心軸線距下層填料框架的下緣50mm，軟管與填料框架呈水平垂直。
6在SBR法中，建議在軟管尾部增加DN80～DN100聯(lián)通管，用DN25排污管引出水面，排污管出口距水面約200mm，排污管應(yīng)伸進聯(lián)通管2/3處。
7設(shè)計參考：曝氣軟管口徑工程上常用DN65。選用5米風機，曝氣量大于3m3/h時，水深一般取4.0米。
【曝氣軟管安裝規(guī)程】
1軟管不得拖拉，空氣管路必須吹掃干凈，軟管安裝完畢，嚴禁電焊，以免燙破軟管。
2在接觸氧化池中，下層填料框架應(yīng)用水平儀進行調(diào)平，誤差不超過±10mm，每隔500mm用我公司專門提供的特種固定繩，將軟管綁扎在下層填料框架之下。
3單頭進氣時，必須先固定好軟管尾部，再將軟管頭部超長部分減去！軟管尾部留有縛扎繩，將軟管縛扎在池壁上的角鋼預埋件上。軟管必須拉直，不扭轉(zhuǎn)。
4卡箍必須全部卡入曝氣軟管接頭的凹槽內(nèi)，均勻擰緊螺帽。安裝完畢放清水淹過軟管100mm，開通高壓風機，檢查漏氣和曝氣效果。提示：不按曝氣軟管設(shè)計規(guī)程和安裝規(guī)程，將影響曝氣效果
活性污泥法是利用含有大量微生物的活性污泥,對污水中的有機物或無機污染物進行吸收和氧化分解,從而使污水得以凈化的方法。由于此法處理水的能力大,效率高, 已被廣泛用于各種污水處理。活性污泥法屬好氣生物處理方法。目前經(jīng)常采用以下幾種曝氣方法。
普通曝氣法: 普通曝氣法也稱傳統(tǒng)曝氣法。其特點是在污水處理過程中, 生物吸附和生物氧化階段在同一曝氣池內(nèi)連續(xù)進行。
漸減曝氣法: 安裝曝氣池內(nèi)的空氣擴散設(shè)備時, 沿著池子長度方向逐漸減少, 使其供氣量也相應(yīng)逐漸減少。
逐步曝氣法: 污水進入曝氣池時, 改成幾個入口流入曝氣池中, 可以使沿曝氣池長度的需氧量變得均勻。
吸附再生曝氣法: 此法是將曝氣池分為兩個池子,使吸附和氧化過程分別在兩個池子內(nèi)進行。吸附池又稱接觸池, 氧化池又稱為再生池。
*混合曝氣法: 其特點是使曝氣池中的污水、空氣及回流污泥進行充分均勻地混合, 使池中各點的水質(zhì)情況基本上相同。這樣在池內(nèi)各點的需氧量也是均勻的。
生物過濾池法:是好氣生物方法的一種, 其主要裝置是生物濾池。生物濾池中裝有濾料, 其上有生物膜,此方法是利用生物膜對水中有機物進行吸附和氧化分解。 這是一種可靠的污水凈化處理方法, 特別是一些難以處 理的工業(yè)廢水, 往往求助生物濾池法。生物濾池的結(jié)構(gòu) 主要有池床式、塔式和生物轉(zhuǎn)盤三種。
生物塘。利用自然形成或稍加人工整修的池塘中生長的微生物處理有機污水的設(shè)施, 叫做生物塘。按照微生物活動的特征可分為好氣生物塘、兼氣生物塘和厭氣生物塘。好氣生物塘池子淺, 陽光能夠透射, 負荷小,全部污水都能進行好氣生物轉(zhuǎn)化; 兼氣生物塘池子較深,陽光半透射, 負荷較大, 池的上層進行好氣生物轉(zhuǎn)化,底層和污泥層進行厭氣生物轉(zhuǎn)化; 厭氣生物塘池子深,負荷大, 污水進行厭氣生物轉(zhuǎn)化。
生化處理法的技術(shù)進展 隨著生化處理法的廣泛應(yīng)用, 對生化處理技術(shù)改進方面的研究特別活躍, 尤其是對活性污泥法的改進。
活性污泥法的新進展:
①純氧曝氣法。zui早是在1968 年由美國建成個純氧曝氣的污水處理廠。近來, 由于制造氧氣的成本不斷下降, 純氧曝氣法得到廣泛應(yīng)用。
②深水曝氣法。增加曝氣池的深度可以增加池水的壓力, 從而使水中氧的溶解度提高, 氧的溶解速度也相 應(yīng)增快, 因此, 深水曝氣池水中的溶解氧要比普通曝氣 池的高, 一般是將池深由原來的4 m 增加到10 m 左右。
③射流曝氣法。污水和污泥組成的混合液通過射流器, 由于高速射流而產(chǎn)生負壓, 從而有大量的空氣吸入,空氣與混合液進行充分接觸, 提高了污水的吸氧率, 從而使處理的污水效率得到提高。
④投加化學混凝劑及活性炭法。在活性污泥法的曝氣池中投加化學混凝劑及活性炭, 這樣相當于在進行生化處理的同時進行物化處理。活性炭又可作為微生物的載體并有協(xié)助固體沉降的作用, BOD 及COD 的去除率提高, 使水質(zhì)凈化。
⑤生物接觸氧化法。這是兼有活性污泥法和生物過濾法特點的一種新型污水處理方法, 以接觸氧化池代替一般的曝氣池, 以接觸沉淀池代替常用的沉淀池。
⑥管道化曝氣。此法是使污水在壓力管道內(nèi)進行活性污泥曝氣, 同時進行較長距離的輸送。由于設(shè)備少,投資費用和操作費用均可降低。
生物過濾法的新進展
①生物轉(zhuǎn)盤的改進。改進轉(zhuǎn)盤材料的性能和增加轉(zhuǎn)盤的直徑, 這可使轉(zhuǎn)盤的表面積增加, 有利于微生物的生化過程。根據(jù)轉(zhuǎn)盤工作原理, 新近又研制成生物轉(zhuǎn)筒,筒內(nèi)可以增加各種濾料, 從而使生物膜的表面積增大。
②活性生物濾池。其構(gòu)造與生物濾池基本相同, 運行方式也相同, 只是在污水中混有一定數(shù)量的活性污泥。 而且也有回流的活性污泥再與污水混合, 并一同流入生 物濾池。由于濾料上的生物膜和混合液本身含有的活性 污泥都有氧化作用, 故處理效率比較高, 出水質(zhì)量較。
③酶制劑處理污水。酶制劑處理污水雖然較早被人們使用, 但是酶一般容易溶解于水中, 使用后無法回收,因而影響了推廣。近年來, 由于固相酶制劑(通過把酶固定在聚合物和載體上) 的出現(xiàn), 防止了酶的流失問題
曝氣設(shè)備的選型和設(shè)計
曝氣是污水好氧生化處理系統(tǒng)的一個重要工藝環(huán)節(jié)，它的作用是通過曝氣管向反應(yīng)器內(nèi)充氧，保證微生物生化作用所需之溶解氧，并保持反應(yīng)器內(nèi)微生物、底物、溶解氧，即泥、水、氣三者的充分混合，為微生物降解有機物提供有利的生化反應(yīng)條件。同時，曝氣也是污水好氧生化處理系統(tǒng)中運轉(zhuǎn)費用zui高的工藝環(huán)節(jié)，曝氣充氧電耗一般占總動力消耗的60%～70%，因此優(yōu)選能耗少、造價低的曝氣裝置具有重要意義。
曝氣設(shè)備的選型
1.氧化溝曝氣設(shè)備的選型不僅要考慮供氧的需要,還要適應(yīng)水量的大小,否則會導致循環(huán)流量與進水流量的比值過大.氧化溝曝氣設(shè)備的布置應(yīng)考慮氧化溝內(nèi)生化反應(yīng)的特點,經(jīng)計算確定,不宜直接按等距離布置.此外,曝氣設(shè)備與進水點的相對位置要視具體情況.
2.曝氣設(shè)備所應(yīng)具有的功效：產(chǎn)生并維持有效的氣水接觸，并且在生物氧化作用不斷消耗氧氣的情況下保持水中一定的溶解氧濃度；在曝氣區(qū)內(nèi)產(chǎn)生足夠的混合作用和水的循環(huán)流動；維持液體的足夠速度，以使水中的生物固體處于懸浮狀態(tài)。
3.各種曝氣設(shè)備的特點是各不相同的，因此曝氣設(shè)備的用途和使用的范圍也就有各種不同，因此，在工藝設(shè)計中，要根據(jù)實際的需要和企業(yè)所能夠承擔的成本來選擇曝氣設(shè)備。
曝氣設(shè)備的主要技術(shù)性能指標如下：
① 動力效率（EP）；
② 氧的利用效率（EA）；
③ 氧的轉(zhuǎn)移效率（EL）。
鼓風曝氣設(shè)備的性能按照①、②兩項指標評定，機械曝氣裝置則按照①、③兩項指標評定。在工藝設(shè)計和設(shè)備選擇中我們需要考慮性能、特點以外，還需要考慮有關(guān)葉輪直徑和曝氣池直徑的比例。
按照曝氣的方式不同，曝氣池的分類也各不相同，一般情況下，我們可以分為推流式曝氣池和*混合型曝氣池兩種，各種不同的曝氣方式設(shè)計的參數(shù)也是不相同的，這主要是根據(jù)實際條件來進行相應(yīng)的調(diào)整。曝氣設(shè)備的選擇則是經(jīng)濟效益和運行成本控制的關(guān)鍵。
曝氣池的設(shè)計:
曝氣池的設(shè)計計算主要包括：①曝氣池容積的計算；②池體設(shè)計；③需氧量和供氧量的計算。
（一）曝氣池容積的計算
1、計算曝氣區(qū)容積，常用的是有機負荷計算法。負荷有兩種表示方法，即污泥負荷和容積負荷。一般采用污泥負荷，計算過程如下：確定污泥負荷；確定所需要微生物的量；計算曝氣池的有效池容；確定曝氣池的主要尺寸
2、動力學方法:也可用動力學方法計算曝氣池的容積。計算過程如下：確定所需的動力學常數(shù)的值；確定污泥齡；確定所需的微生物量；確定曝氣池的容積；根據(jù)有關(guān)公司對出水濃度進行校核，或者根據(jù)污泥負荷的定義對污泥負荷進行校核。這兩種方法取其中一種就可以。
（二）需氧量和供氧量的計算
單位時間內(nèi)曝氣設(shè)備供給曝氣池混合液的氧量稱為供氧量。供氧量只有一部分直接轉(zhuǎn)移到廢水中去，稱為吸氧量。在曝氣池中，氧是通過空氣在混合液中擴散轉(zhuǎn)移到水中，成為溶解氧后，才被微生物細胞利用。
⑴氧轉(zhuǎn)移的基本原理:根據(jù)氣體傳遞雙膜理論，可以計算出曝氣池內(nèi)清水中氣泡內(nèi)的氧轉(zhuǎn)移到水中的速率，通過曝氣，空氣中的氧從氣相傳遞到混合液的液相中，這既是一個傳質(zhì)過程，又是一個物質(zhì)擴散過程，擴散的推動力是氧在界面兩側(cè)的濃度差，即氧的不足量或飽和差，飽和差越大，氧轉(zhuǎn)移速率就越大。
⑵影響氧轉(zhuǎn)移的因素:在供氧量和吸氧量之間存在著轉(zhuǎn)移效率。廢水實際所吸收的氧量有多種影響因素：
①水溫:水溫不僅會影響飽和溶解氧的濃度，而且還影響流體的黏滯度，從而影響氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù) ，式中 是溫度為T℃時氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù)， 是溫度為20℃時氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù)， 為溫度系數(shù)，其取值范圍為1.008～1.047，一般取值1.024。
②溶液的性質(zhì)及其所含組分對氧的溶解度和氧的轉(zhuǎn)移都有直接的影響，如污水中的表面活性劑等有機組分及無機組分都會影響氧的飽和溶解度。
③分壓力對氧的飽和溶解度有一定的影響，當氧的分壓力降低時，氧的飽和溶解度也降低，在壓力不是標準大氣壓的地區(qū)，應(yīng)使用修正系數(shù) 進行修正。
④曝氣裝置的攪拌混合強度對氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù) 有影響，強的混合程度不但會使液膜的厚度減小從而使氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù)增大而且還使氣泡直徑減小，增加了氣液交界的面積，有利于氧的轉(zhuǎn)移，所以攪拌混合強度越大， 越大。
⑤水深對溶解氧濃度的影響:在鼓風曝氣池內(nèi)，增加擴散器的裝設(shè)濃度，形成的氣泡中氧的分壓力增大，所以氧的飽和溶解度亦增大，安裝在池底的空氣擴散裝置出口處的氧分壓zui大，因此氧的飽和溶解濃度也zui大。曝氣池中的飽和溶解氧濃度應(yīng)該是擴散裝置出口處和混合液表面兩處的飽和溶解氧濃度的平均值。
⑶供氧量計算:實際曝氣池中的氧轉(zhuǎn)移量的計算法有以下幾種：
①氧轉(zhuǎn)移量法:供氧量的計算是為了讓我們更好地選擇和設(shè)計合適的曝氣系統(tǒng)，以滿足生化反應(yīng)的需氧量，但為了產(chǎn)品的適應(yīng)面，生產(chǎn)廠家提供的空氣擴散裝置的氧傳遞參數(shù)是在標準條件下測定的，所謂標準條件是指一個大氣壓和20℃的脫氧清水中測定試驗。在實際應(yīng)用中，曝氣裝置在混合液中的氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù)，均與在清水中不同，應(yīng)該用公式將實際傳氧速率換算成標準傳氧速率。
供氧量S=0.28GS，而供氣量 其中 是曝氣器的氧利用率，用公式 計算。
②經(jīng)驗數(shù)據(jù)法
根據(jù)國內(nèi)污水廠的運行經(jīng)驗，當曝氣池水深為2.5～3.5m時，去除1kgBOD5所需的供氧量為：
穿孔管曝氣時：80～140m3(空氣)/kg(BOD5)
擴散板曝氣時：40～70m3(空氣)/kg(BOD5)
按單位池面積曝氣強度計算:
曝氣強度一般為10-20 m3/ m2h , 取中間值, 曝氣強度為15 m3/ m2h接觸氧化池和活性污泥池面積共為:125.4 m2
則空氣量為:125.4×15=1881 m3/h=31.35 m3/min
調(diào)節(jié)池曝氣強度為3m3/ m2h,面積為120 m2則空氣量為3×120=360 m3/h=6m3/min
總共需要37.35 m3/min
按曝氣頭數(shù)量計算:
根據(jù)停留時間算出池容,再計計算出共需曝氣頭350只,需氣量為3 m3/h只,則共需空氣350×3=1050 m3/h=17.5 m3/min再加上調(diào)節(jié)池的需氣量6 m3/min,
共需空氣:23.5 m3/min