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曝气器在污水的实际处理中如何应用?

曝气器在污水的实际处理中如何应用?

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  由于工业废水中成分的多样性,通常需要采用由多种方法组成的处理系统来满足要求的排放标准。根据采用的方法和手段,污水处理可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法。生物法是利用废水中微生物的代谢作用分解水中可降解有机物的方法。由于其处理量大、投资少、经济可靠的特点,是当今世界上常见的水处理方法。
  1.曝气器在污水处理中的应用
  根据参与微生物的好氧条件,生物处理方法可分为好氧法和厌氧法。
  一般来说,好氧工艺更适合浓度较低的污水,如乙烯厂的污水。然而,厌氧法更适合处理高浓度的污泥和污水。
  好氧生物处理方法可分为活性污泥法和生物膜法。活性污泥法是一种人工强化水体自净的方法,是一种依靠活性污泥主体去除污水中有机物的方法。活性污泥中存在的需氧微生物只能在有氧气的情况下发挥作用。在污水处理生化系统的曝气池中,增氧效率与好氧微生物的生长呈正相关。溶解氧的供应应根据好氧微生物的数量、生理特性、基质性质和浓度综合考虑。通过这种方式,活性污泥可以处于极好的有机物降解状态。
  根据试验,曝气池中溶解氧宜保持在3~4毫克/升。如果供氧不足,活性污泥性能差,导致废水处理效果下降。为了确保充足的氧气供应,必须通过一个装置来完成,例如充气机。
  2.曝气原理
  通风是使空气与水紧密接触的一种方式。其目的是将空气中的氧气溶解到水中,或将水中不需要的气体和挥发性物质排出到空气中。换句话说,它是促进气体和液体之间物质交换的一种手段。它还有其他重要的功能,如混合和搅拌。空气中的氧气通过曝气转移到水中,氧气从气体转移到液体中。传质和扩散理论主要应用于刘易斯和惠特曼提出的双膜理论。
  根据双膜理论,在“气-水”界面上有气膜和液膜,气膜和液膜外有空气和液体流动,为湍流状态。气膜和液膜之间有层流,没有对流。在一定条件下,会有压力梯度和浓度梯度。如果液膜中的氧浓度低于水中氧的饱和浓度,空气中的氧将继续通过液膜向内扩散到水体中,因此液膜和气体膜将成为氧传递的障碍,这就是双膜理论。
  显然,克服液膜障碍的有效方法是迅速改变“气-液”界面。这正是通气搅拌的情况。具体方法是减小气泡的大小,增加气泡的数量,增加液体的湍流度,增加曝气器的安装深度,延长气泡与液体的接触时间。基于这一实践,曝气设备在污水处理中得到广泛应用。
  3.曝气器的曝气方式和功能
  曝气类型一般分为两种:一种是鼓风曝气,另一种是机械曝气。鼓风曝气是一种通过曝气扩散板或扩散管将气泡引入水中的曝气方法。这种方法通常用于乙烯厂的污水处理。机械曝气是指使用叶轮和其他设备引入气泡的曝气方法。
  所有曝气设备应满足以下三个功能:
  (1)产生并保持有效的气水接触,在生物氧化持续消耗氧气的情况下,保持水中一定的溶解氧浓度;
  (2)在曝气区产生足够的混合作用和环形水流;
  (3)保持足够的液体速度,使水中的生物固体处于悬浮状态。