曝气充氧中氧总传质系数的探讨

对曝气充氧中氧总传质系数进行了理论分析与实验研究,研究表明氧总传质系数总体上是随时间而改变的,在一定时间范围之内趋于常数.

空气流体振荡提升曝气溶氧效率的效果及机制

开发了新型空气流体振荡器用于曝气系统,将进入曝气器的稳定流变为振荡流,以标准氧总传质系数为指标,考察了曝气盘类型、振荡器反馈通道长度、空气流量等因素对曝气溶氧效率的影响,并通过Fluent软件模拟振荡器内部流场,分析振荡原理。结果表明,流体在振荡器内产生稳定附壁现象,控制端对流体的压力作用使其流向产生周期性切换,从而产生流体振荡效果。在振荡器反馈通道长度10.5 cm、空气流量10.0 L/min的条件下,相对于稳定流,三元乙丙橡胶(EPDM)微孔曝气盘振荡流可使标准氧总传质系数提升114.6%。振荡流通过增大气泡密度和减少气泡兼并行为来减小气泡尺寸,振荡流的气泡平均尺寸相较于稳定流降低了42.6%。

NaCl及生物降解活性剂对曝气灌溉水氧传输特性的影响

曝气灌溉可有效调节植物根区环境、改善土壤通气性。微咸水中NaCl的存在及活性剂添加对提高曝气灌溉的氧传质效率,实现节能高效的灌溉有重要作用。为研究NaCl介质及生物降解活性剂对纯氧曝气灌溉水氧传输特性的影响,该文采用变压分离制氧技术-氧气扩散系统-空气注射技术耦合系统,分析NaCl介质(未添加和添加)及生物降解活性剂BS1000(醇烷氧基化物质量浓度0、1、2、4 mg/L)2个因素对氧总传质系数、溶氧饱和度、流量均匀系数和溶氧均匀系数的影响。结果表明:BS1000的添加促进氧传质过程的发生,提高了曝气水中的溶氧饱和度;随着BS1000浓度增加,氧总传质系数逐渐增加,而溶氧饱和度呈现下降的趋势;BS1000质量浓度在2 mg/L及以上时,NaCl介质对氧总传质系数的增幅显著;NaCl介质对曝气水中的溶氧饱和度起到抑制作用。各组合条件下,曝气滴灌中流量均匀系数均在95%以上,溶氧均匀系数均在97%以上。添加活性剂BS1000可使氧总传质系数平均提高18.85%以上(P<0.05)。无论添加NaCl与否,添加1 mg/L BS1000的溶氧饱和度均最大,故1 mg/L BS1000是适宜的活性剂添加浓度。

新型气液混输型曝气增氧设备性能

介绍了水处理过程中曝气氧传质的基本原理以及几种传统曝气设备的优缺点,同时重点介绍了一种新型曝气增氧设备——离式螺旋曝气设备,并对该设备进行曝气性能试验研究。试验结果表明,该曝气装置具有良好的曝气性能,充氧能力良好,氧利用率较高可达30%以上,安装使用简便,可广泛应用于化工炼油等行业水处理过程。

微孔曝气充氧性能的影响因素研究

曝气量、孔径和水深是影响微孔曝气充氧性能的3个重要因素。通过试验研究了曝气量、孔径和水深对氧总传质系数、氧利用率及理论动力效率的影响,并通过曲线分析优化出最佳参数组合。结果表明,安装水深为2.0 m时采用200μm孔径的曝气器和0.5 m3/h的曝气量具有最佳的充氧性能。

水质对中空纤维膜曝气效果的影响研究

通过间歇试验考察了水质对中空纤维膜曝气效果的影响。结果表明,随着水中有机物和其他杂质的增加,膜曝气的氧总传质系数(KLa)和饱和溶解氧(cs)的浓度不断下降,KLa由清水时的0.01853min-1降到COD含量为900mg/L时的0.0126min-1;cs值由12.54mg/L下降为10.04mg/L。对于池塘水,其KLa和cs下降幅度超过同等COD浓度的人工配水,这可能与池塘水质的复杂性有关。

MBBR工艺中不同曝气方式充氧效率的比较及工程应用

通过设定不同的进水方式、曝气量、悬浮填料投加比,对比研究了MBBR工艺中三种曝气方式——均匀曝气、渐进曝气、单侧曝气的充氧效率,并且运用Matlab软件,采用非线性回归法计算测试条件下的饱和溶解氧浓度Cs和氧总传质系数KLα。得出:投加悬浮填料能明显提升原有曝气方式的充氧效率,但首先须保证填料在水中有一定活动强度,否则反会降低充氧效率;均匀曝气本身的充氧效率最佳,不过由于需要更大的气容比来带动填料运动,运行成本高于另外两种方式。

生物载体与曝气方式对氧化池氧转移特性的影响

对比研究了不同曝气量条件下,分别采用穿孔曝气和微孔曝气时,装填不同载体的接触氧化池的氧转移特性。结果表明,在试验范围内,各接触氧化池的氧总传质系数均随曝气量的增加而增大,但增加速度逐渐变缓。当曝气量为3.5 m3/h时,网格载体池的氧转移效率和动力效率达到最大值,分别为5.25%和3.22 kgO2/(kW.h),是竖管载体池和悬浮球载体池的1.14倍,是无载体池的1.22倍。当处理对象为生活污水时,接触氧化池内可采用微孔曝气+竖管(或悬浮球)载体;而当处理对象为高浓度有机废水时,可采用穿孔曝气+网格载体+悬浮球载体。

微孔曝气国内外研究进展及趋势分析

分析比较了国内外微孔曝气研究和应用实例,指出了目前微孔曝气技术的研究重点。同时,综合国内外研究人员的研究成果,分别叙述了曝气量、安装水深、安装面积、孔径、水质和气孔堵塞状况对微孔曝气充氧性能的影响,对不同影响因素的作用效果做了总结,并指出目前研究存在的问题。以期对污水处理厂曝气系统的优化提供借鉴,对拟采用微孔曝气法进行生态修复的研究提供参考。