跌水曝气的空中和撞击复氧过程机理及能效分析

针对跌水曝气过程机理研究和工程中污水提升的能效分析不足,研究跌水承接体、跌水高度、布水方式对跌水曝气效果的影响。结果表明,在PVC平板、碎石、带孔平板、水体四种承接体中水体为最佳承接体,在跌水高度为0.5 m和1.0 m时,以水体为承接体的跌水复氧浓度分别为5.41±0.20 mg/L和6.03±0.06 mg/L。碎石和水体作为常用承接体,当跌水高度在0.2~0.8 m时,空中复氧显著,撞击复氧受抑制,在跌水高度为0.8 m处复氧浓度分别为4.91±0.27 mg/L和5.69±0.04 mg/L;当跌水高度在0.8~1.2m时,撞击复氧作用显著,在跌水高度为1.2 m处复氧浓度分别为5.52±0.25 mg/L和6.33±0.09 mg/L。在雨幕、水柱、原始堰板水幕、锯齿堰板水幕四种布水方式下,雨幕为最佳布水方式,在跌水高度为0.5 m时的复氧浓度为5.33±0.21 mg/L。构建了污水提升能耗与跌水曝气效果的能效数学计算模型,得到了的跌水曝气系统的供氧效率曲线,发现跌水供氧效率与跌水高度呈现非线性关系,最佳供氧效率出现在低跌水高度区0.3~0.7 m。