环境工程水处理中曝气设备的应用简介的论文
一、环境工程水处理中曝气应用的基本原理
曝气设备应用的关键在于曝气充氧,下面我们来介绍一下曝气充氧的基本原理。
首先,在进行环境工程水处理的曝气充氧之前,我们应该对水处理池内进行消氧,消氧需要一定的还原剂,在使用还原剂进行环境工程水处理的消氧环节时,我们可以使用具有催化功能的药剂,这样能加快消氧的速度。
其次,在进行完环境工程水处理的曝气充氧的消氧环节之后,我们应该细心观察和测定水中的含氧量随时间变化的量,通常我们可以测定水中氧的浓度的变化量。通过测定水中的氧的浓度的变化量,我们可以从中知道很多的相关信息(这里是不是需要详细写),从而确定环境工程水处理的曝气充氧量。
最后,在进行完环境工程水处理的曝气充氧的含氧量的测定之后,我们应该对这一个过程进行总结和反思,反思的作用在于发现我们环境工程水处理的'曝气充氧所存在的问题,为曝气设备在环境工程水处理中的应用打好坚实的基础。
二、曝气设备的分类与应用
污水处理中的曝气设备是随着污水处理技术的深入研究和广泛应用而逐渐发展起来的。一种曝气设备,至少包含一组浮体、多组的曝气装置以及控制器。其中,曝气装置组设于浮体之上,而曝气装置可以汲水,并将汲取的水朝至少一个选定的方向进行喷出、雾化或曝气。控制器控制这些曝气装置,可产生第一推力,以推动曝气设备朝第一方向移动。控制器也控制这些曝气装置,产生第二推力,以推动曝气设备朝第二方向移动。
曝气设备的性能有以下几点要求:(1)结构简单;(2)搅拌均匀;(3)能耗小;(4)性能稳定;(5)不产生噪声及其他公害;(6)价格低;(7)耐腐蚀性强。
曝气设备主要分为以下几类:
(一)鼓风曝气设备
鼓风曝气设备系统是由曝气装置、鼓风机、连贯的管道组成的。鼓风曝气设备能够使水处理池内液体与空气充分接触,其采用的风机是具有一定风量和压力的曝气风机,该风机通过扩散曝气器以及运输管道将空气强制加入到污水中,其中通过一系列管道将空气输送到安装在生化池底部的曝气装置,空气经过曝气装置时会形成不同尺寸的气泡,气泡经过上升与流动最后在液面处破裂,这一过程是氧向混合液转移的形成的。
鼓风曝气设备还分为橡胶膜片微孔曝气器、刚玉或粗瓷微孔曝气器、水力冲击式空气扩散器、水下空气扩散器。
(二)表面曝气设备
表面曝气设备是利用马达来直接带动轴流式叶轮运作,同时由导管经导水板将废水向四周喷出,喷出的过程中会形成一片薄薄的水幕,与空气接触会形成水滴,水滴在在落下时撞击液面产生的乱流以及大量的气泡会使水中的含氧量增加。
表面曝气设备与鼓风曝气相比有一定的优越性,表面曝气设备的设施简单、集中,不需要修建鼓风机房以及大量的布气管道和曝气头,因此其可以节约成本投入。但是由于污水中如果产生了大量的气泡就会阻碍曝气池液面的吸氧功能,降低溶氧效率,进而使处理效率大大降低,因此表面曝气设备不适用于在曝气过程中会产生大量泡沫的污水处理中。
根据相关实验研究表明,表面曝气设备适用于中小规模的污水处理厂,在污水处理量比较大的情况下,就需要采用多台表面曝气设备进行处理,但这样就会失去表面曝气设备成本投入低的优点,使基建费用和运行费用增加,同时还会加重维护管理的工作,因此需要处理较大量污水时最好采用鼓风曝气设备。
(三)潜水射流曝气设备
潜水射流曝气设备是由进气导管、混气室、喷嘴座、扩散管以及专用水泵组成的,在运行过程中,水流会通过连接于泵出口的喷嘴座被快速的输送到混气室中,进气导管引导空气进入混气室并与水流结合,最后由扩散管排出(好像缺东西)。
深水自吸式潜水射流曝气机是潜水射流曝气设备的重要组成部分,是由WQ型潜水污泵、扩散管、进气管以及消音器等所组成,由潜水电泵产生的水流在经过喷嘴座时,速度会发生变化,形成高速水流,同时在喷嘴座周围形成负压,以使进气管吸入空气,空气会与水流结合形成液气混合流,最后高速喷射而出,其中会夹带大量的气泡,在较大面积和深度的水域里涡旋搅拌,完成曝气。
深水自吸式潜水射流曝气机能够使充氧与水体搅动同时进行,这样可以获得较高的氧转移率,同时也不会产生叶轮堵塞的现象。其会形成有效的对流循环,同时水位的变化与电机负载自减的影响很小,由此可见潜水射流曝气设备比较适合在水位变化较大的池中应用,而在没有压缩空气的情况下,其最大潜水曝气深度能够达到10米,同时深水自吸式潜水射流曝气机还具有操作便捷、投入成本低等优点。
三、新型曝气设备在环境工程水处理上的应用
(一)聚氧活化曝气增氧机问世
一种不需要鼓风机、供气管道网络和曝气头等笨重设备的聚氧活化曝气增氧机日前在沈阳通过技术鉴定。聚氧活化曝气增氧机首次应用法拉第原理,采用磁性生物工程技术,把空气中富聚、活化的氧气与经磁化的污水充分结合,提高污水溶解氧的饱和度,从而达到降低污染的目的。
(二)固定螺旋曝气器
固定螺旋曝气器是国外七十年代用在污水生化处理方面的一项新型曝气装置。它具有曝气效率高、不易堵塞、维护管理方便等特点,在美国和日本的一些大型工业废水处理厂中使用,已取得了较好的效果。固定螺旋曝气器的构造:由圆筒外壳和螺旋组件两部分组成。
(三)氧化沟曝气设备-非金属曝气转刷
氧化沟作为一种污水处理工艺,其以结构简单、流程短、处理效果好、便于管理等特点,在国内污水处理厂得到了广泛的应用。而曝气设备又是氧化沟工艺的核心设备,决定着该工艺的运行稳定性和处理效果,转刷曝气机就是其中之一。目前,国内普遍使用的是金属材料的转刷,但是经过多年实验,非金属曝气转刷有其独特的优点,其在污水处理中耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀。但其也有缺点,但与金属材料相比,它抗断强度低、缺少延展性。
(四)一种新型曝气设备及其气液传质
随着氧化沟处理工艺对曝气设备的要求越来越高,以及能源的日趋紧张,新型高效低能曝气设备的研究已经成为推动氧化沟处理技术发展和节能降耗的重要因素。于是诞生了一种叶片开孔曝气的新型搅拌设备,并以清水实验条件为基础,研究了该设备中气泡运动规律,选择传质理论中的溶质渗透模型,从单个气泡的产生到上升至液面这一过程入手,建立传质速率方程,进而分析了容器中气泡整体的分布状况,得出总的理论瞬时氧传质速率方程,用来分析和研究该类设备的气液传质效率,为设计高效的曝气设备提供理论基础。
(五)巡曳式池水曝气设备及其方法
巡曳式池水曝气设备至少包括一提供池水循环使用的曝气装置、至少一引导装置、与引导装置连接的导引体及一控制器。其中,导引体可为绳索或游泳池中作分隔线的浮环。曝气装置抽取并加压池水由各侧的喷嘴喷出,曝气装置在移位线的前、后两侧设置具有不同出水量的喷嘴,藉由喷嘴所喷出水的后座力的差异来驱动曝气装置沿着移位线前、后移动。在后座力较强的一侧的喷嘴上设置开关,并以控制器操控开关的开启与关闭,使移位线上前、后两侧的后座力大小时有互换,从而使曝气装置可来回移位。
结语
环境工程水处理中曝气设备的应用具有很大的差异性,这种差异性在很多的数据中有着很明显的体现,我们在选择曝气设备时,要充分地考虑到这个问题,因为曝气设备的参数的不同影响着环境工程水处理的效率和质量。通过对环境工程水处理中曝气设备的应用的分析,我们可以充分地认识到现今我们的环境工程水处理中曝气设备的应用所存在的问题,我们可以改进这些问题,最后去逐步地提高环境工程水处理的质量。
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