曝气原理与设备

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,曝气原理与设备,1,复习上节课重点,活性污泥法,1,活性污泥法净化过程与机理,2,活性污泥性能指标,3,Click to add Title,本次课主要内容,曝气原理与定义,1,曝气设备种类,2,曝气池类型,3,Click to add Title,本节课重点,曝气装置的原理,双膜理论,课题结构,曝气原理与定义,1,曝气设备种类,2,曝气池类型,3,Click to add Title,曝气原理与定义,定义： 使空气中的氧转移到混合液中而被微生物利用的过程。,本质上，活性污泥法与天然水体自净过程相似。,曝气,作用：,供氧,搅拌混合,双膜理论,氧转移的原理,双膜理论,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,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,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,浓度基本上是均匀的，不存 在浓度差和传质,阻力，气体分子从气,相传递到液相，阻力仅,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。,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。,课题结构,曝气原理与定义,1,曝气设备种类,2,曝气池类型,3,Click to add Title,曝气设备的效能指标,氧的,利用率,动力,效率,氧的,转效率,Text,曝气设备的任务是将空气中的氧有效的转移到混合液中。,衡量曝气设备效能的指标,曝气设备的效能指标,动力效率：每消耗,1KW,h,的电能转移到混合液中的氧量,kg/(KW,h),。,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。,氧的转移效率：通过,机械曝气,装置，在单位时间内转移到混合液中的氧量。,曝气设备种类,曝气设备,又名空气扩散装置，活性污泥中重要设备。,曝气方式： （,1,）鼓风曝气 （,2,）机械曝气,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；,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。,Text,曝气设备种类,鼓风曝气：压缩空气通过管道系统送入池底的空气扩散装置，以气泡的形式扩散到混合液，使气泡中的氧迅速转移到液相的过程。,曝气方法,机械曝气：叶轮的转动，剧烈地搅动水面，使液体循环流动，产生强烈的水跃，使空气中的氧与水跃界面充分接触而转移到液相中去。,曝气设备种类,鼓风曝气,鼓风曝气系统由鼓风机、曝气装置和空气输送管道组成。,Text,曝气设备种类,水力,剪切,微气泡,中气泡,Text,装置分类,鼓风曝气系统,水力,冲击,曝气器,固定式平板型,固定式钟罩形,膜片式,微气泡曝气器也称多孔性空气曝气器，多孔材料制成。,优点,：产生微小气泡，气、液接触面积大，氧利用率高；,缺点,：气压损失大，易堵塞，送入空气应过滤处理。,微气泡曝气器,微气泡曝气器,微气泡曝气器,Click to add Title,微气泡曝气器,分类,名称,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。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,微气泡曝气器图片,Click to add Title,曝气器,网状膜曝气器,由主体、螺盖、网状膜、分配器和密封圈组成。空气从曝气器底部进入，经分配器切割均匀分配到气室，再由网状膜切割，形成微小气泡扩散到混合液中。,动力效率为,2.73.7kg O,2,/(KWh),氧利用率,12%15%,。,中气泡曝气器,中气泡曝气器,中气泡曝气器,分类,名称,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。,中气泡,曝气器,曝气器,倒伞式曝气器,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,分类,名称,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,300,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。,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,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。,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，,通过以下三个方面的作用是空气中的氧转移到污水中去。,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；,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,的氧向液体内转移；,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。,Text,曝气设备种类,竖轴式,卧轴式,Text,装置分类,机械曝气系统,表面曝气设备,分类,名称,技术特点和性能以及实际应用,竖轴式曝气设备,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,表面曝气设备,分类,名称,技术特点和性能以及实际应用,卧轴式曝气设备,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,曝气原理与定义,1,曝气设备种类,2,曝气池类型,3,Click to add Title,曝气池,Click to add Title,曝气池,Click to add Title,曝气池,Click to add Title,曝气池,Click to add Title,曝气池,Click to add Title,曝气池池型,长方廊道形、圆形、方形和环形跑道形；,推流式,、,完全混合式,和循环混合式三种池型；,鼓风曝气池、机械曝气池。机械,-,鼓风曝气池,混合液,的流态,平面的,几何形状,曝气,方法,推流式曝气池,Click to add Title,推流式曝气池,推流式曝气池,Click to add Title,典型推流式曝气池的平面一般是长宽比为,5,10,的长方形，有效水深为,3,9,m。,为节省占地面积，推流式曝气池往往建成两折或多折。,污水从一端进入，从另一端推流出去。在推流式曝气池中，有机物浓度和种,类沿程不断变化。,污泥负荷和耗氧速率前高后低，在污泥增长曲线上占一个区段，长池前后的,微生物种类和数量存在差异。沿程各个断面之间存在较大的浓度梯度，因此,降解速率较快，运行灵活，可采用多种运行方式，特别适用于处理水质比较,稳定的废水。推流式曝气池多采用鼓风曝气。,推流式曝气池,完全混合式曝气池,Click to add Title,完全混合式曝气池一般为圆形，曝气装置多采用表面曝气机。,曝气机置于曝气池中心平台上，污水进入搅拌中心后立即与全池混合液混合，,全池的污泥负荷、耗氧速率和微生物种类等性能完全相同，不像推流式曝气池,那样上下游有明显的区别，在污泥的增长曲线上只占一点。,由于曝气池原有混合液对进水的稀释作用，完全混合式曝气池耐冲击负荷的能,力较强，负荷均匀使供氧与需氧容易平衡，从而节省供氧动力。,完全混合式曝气池,Thank You !,39,