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曝气系统的基本原理
已阅:2008  2019-1-30
 

        在污水处理中曝气主要有以下两个目的:
        第一, 曝气就是为微生物代谢和污染物氧化提供所需的氧气;
        第二, 曝气还起到搅拌混合作用,使污泥维持悬浮状态并均匀分布。供氧可以通过鼓风曝气和机械曝气来完成。鼓风曝气中,压缩空气通过淹没式的曝气头以上升气泡的形式进人混合液;机械曝气中,混合器剧烈地搅动水面,使得氧气通过气液传质进入水中。
        在曝气池内,鼓风曝气系统利用压缩空气通过多孔曝气头、穿孔曝气器装置、水射器或静态混合器进入曝气池。多孔曝气头和穿孔管曝气适用与推流式的曝气池,这种曝气池有较长的廊道和较小的过流断面。一般曝气头被安放在曝气池的底部,这样在曝气时候产生不断上升的气泡,曝气池内形成环流,使污染物絮凝。曝气池池深一般为4.5~7.5m,宽深根据客户的实际需要就可以。如果宽深比不合适,可能在池中形成死区,造成污泥沉淀。宽深比一般在1.O:1~2.2:l之间,其中1.5:l常见。静态混合器和水射器更适用于完全混合系统。
        机械曝气机一般分为四种类型:低速射流式、高速轴流式、水平旋流式和吸人式。通常活性污泥法中使用低速射流式曝气方法。它有一个大的涡轮,通常旋转速度为20—lOOr/min。低速射流式曝气器有较好的传氧速率、混合能力和可靠度。通常对方形和环形的曝气池有较好的效果,每池只需一个曝气器即可。在大规模的池子中,也可同时用多个曝气器;这种情况下池子的长宽比是单池的倍数,每个曝气器服务一个方形区域。
曝气系统的控制
        曝气过程也是给活性污泥提供充足的好氧过程,不断给给活性污泥充足的溶解氧。曝气池运行过程中,可以根据活性污泥运行调度情况,对曝气系统可以实时控制,使曝气池混合液的DO值时时刻刻维持在所要求的数值。很多处理厂一般都设有DO自动控制系统,一旦DO偏离设定值通过调节曝气量,可在几分钟或十几分钟之内使DO恢复到设定值。
        1.鼓风曝气系统的控制
        鼓风曝气系统的控制参数主要是曝气池污泥混合液的溶解氧DO值,控制变量是鼓入曝气池内的空气量Qa。曝气量越多,混合液的DO值也越高。传统活性污泥工艺的DO值一般控制在2mg/L左右。DO控制在多少,与污泥浓度MLVSS以及F/M有关。一些处理厂控制曝气池出口混合液的DO值大于3mg/L,以防止污泥在二沉池内厌氧上浮。当维持DO值不变时,曝气量Q-的变化主要取决于人流污水的BODs ,BODs越高,Qa越大。大型污水处理厂一般都采用计算机控制系统自动调节Qa,保持DO恒定在某一值。Q-的调节可通过改变鼓风机的投运台数以及调节单台鼓风机的风量来实现。
        具体情况也要根据实际情况而决定,比如有时虽然DO值维持不变,但曝气量不能满足混合需要,造成污泥沉淀。这个时候就为满足混合要求,要增大曝气量,使活性污泥保持悬浮状态,每平方米曝气池面积曝气量一般应大于2.2m^3/h,实际运行中要根据经验判断。
        2.表面曝气系统的控制
        表面曝气系统是通过调节转速和叶轮淹没深度调节曝气池混合液的DO值。具体调节情况因设备和污水水质而异。表曝机的优点和同鼓风机系统相比,曝气效率受进流水质、温度等因素的影响较小。在运行中控制输入每平方米混合液中的搅拌功率一般不能够小于10W,否则极易造成污泥沉积。
        3.溶解氧DO和风机控制原理
        DO的自动控制包括鼓风压力和氧的溶解两个独立的控制回路。将曝气池DO浓度作为第一受控变量、以空气流量作为第二受控变量的独立的多级控制系统可有效地用于DO控制。一个缓慢作用控制器将测量获得的DO浓度与设定浓度进行比较,发出加大或减小风量的指令。风机的风量通常由流量控制器控制,该控制器的设定值则周期性地由缓慢反应溶解氧控制器来调节。

 
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