水深对曝气过程中氧总转移系数的影响

水处理曝气过程传氧速率的有关计算没有考虑水深对氧总转移系数KLa的影响.经过理论分析,导出了由水深引起的KLa变化的修正系数计算公式.理论计算表明,水深对KLa有较大的影响,从而对传氧速率有较大的影响.这种影响在曝气过程的有关计算中不应忽略不计.为验证水深对KLa的影响,进行了曝气充氧的试验.理论分析的结果与试验结果比较接近,表明可以采用由理论分析得出的公式对KLa修正计算.在曝气深度为2.5-4.5 m的范围内,修正系数的范围为0.78-0.86.

污水COD对氧总转移系数影响的研究

以某城市污水处理厂的实际污水为试验对象,通过测量清水和不同COD污水中的氧总转移系数KLa和饱和溶解氧浓度Cs,研究了污水COD对KLa以及清污修正系数α和β的影响。结果表明:在水温为(23.5±1)℃、曝气量为1.0 m3/h、进水COD为200～550 mg/L的条件下,KLas随污水COD的升高而降低,平均变化率为-0.018%;α值随COD的增加而减小,平均值为0.48;β值随COD的增加变化不大,平均值为0.89。

污水曝气充氧总转移系数的数值拟合法

本文提出了污水氧总转移系数的数值拟合方法。该方法将(dc)/(dt)～c直线方程离散化,根据实测数据t_i,c_i,运用最小二乘法,求得氧总转移系数。文中提出的方法克服了图解法在绘制c—t曲线和(dc)/(dt)～c曲线时引入的误差。与之相比,本方法具有精度较高,计算较简便的优点。

氧转移系数K_(La)的计算机数据采集与计算

常规的曝气设备充氧性能实验中K La测定需要作图及大量的计算,花费大量的人工,需要一段时间后才能求出K La。本文将通过计算机数据采集的方法,自动记录溶解氧数据,再由计算机非线性回归的方法进行拟合计算。与传统的方法相比,计算机自动数据采集的方法除了可以避免手工数据记录误差、测定快速之外;还能够对实验数据进行快速分析判断,对可能的导致实验误差或错误的问题进行诊断。

悬浮载体对不同曝气器氧转移特性的影响研究

以中试装置为研究对象,对比曝气器形式、通气量和悬浮载体填充率对曝气设备氧转移特性的影响。结果表明,微孔曝气器标准氧总转移系数(KLas)高于大孔曝气器;微孔与大孔曝气器的KLas随通气量的增加而提高,悬浮载体的增加有助于提高微孔曝气器的KLas,也可显著提高大孔曝气器的KLas。随着通气量增加或载体填充率的增大,微孔曝气器比标准氧转移效率(SSOTE)增大,优化通气量和填充率分别为≤40 m^3/h和≤40%;大孔曝气器的SSOTE显著增加,优化填充率为40%。随着通气量增加,微孔曝气器理论动力效率(Ep)保持不变或降低,且其通气量应≤32 m^3/h;而大孔曝气器Ep显著增加;二者优化填充率均为<40%。

微孔曝气器充氧性能变化对污水处理厂能耗的影响

以北京小红门污水处理厂的新、旧刚玉盘式微孔曝气器为例,进行曝气充氧性能的试验研究,并分析了更换曝气器对污水处理厂能耗的影响。结果表明:经过长期使用的曝气器充氧性能下降较大,氧总转移系数、氧的利用效率和动力效率分别下降了57%、58%和59%。旧微孔曝气器氧的利用效率为8.9%～14.1%,略高于中大气泡曝气器的性能参数,但由于微孔曝气器具有较大的阻力损失,使旧微孔曝气器的动力效率为1.5～2.1kgO2/(kW.h),低于中大气泡曝气器的性能参数。更换小红门全厂1/4的微孔曝气器后,鼓风机单耗降低21%,全厂能耗降低12%。因此,当微孔曝气器的充氧性能下降较大时,更换新的曝气器具有较高的节能和经济效益。

曝气密度对曝气系统充氧性能的影响研究

曝气密度(即曝气面积占曝气系统服务总面积的比率)是曝气系统重要的参数之一。以标准氧总转移系数作为评价指标,在小试装置中对不同曝气密度的曝气系统充氧性能进行评价。结果表明:(1)曝气系统标准氧总转移系数随曝气密度增大而显著增大,但同时需要考虑到曝气系统的微孔曝气器布置方式;(2)相同气量下,曝气系统的气泡直径与气泡运动速度随曝气密度增大而减小,气泡停留时间和气含率随曝气密度增大而增大。

射流微泡曝气器溶氧性能测试与工程应用

射流微泡曝气器是一种基于新型微泡生成机理的曝气设备,具有广泛的工程应用价值。射流微泡曝气器溶氧性能测试分析的结果表明:当新设计的射流微泡曝气器进气量从0.2m3/h增至2.0m3/h时,其氧总转移系数从0.052L/min增加到0.338L/min,理论动力效率从0.659kg/kW·h增加到4.284kg/kW·h。与其他类型曝气器相比,该型射流微泡曝气器的氧总转移系数和理论动力效率均有显著提高。此外,射流微泡曝气器应用于实际工程中,废水出水水质中化学需氧量的平均去除率可达到76.6%。

总溶解性固体(TDS)对微孔曝气氧总转移系数的影响研究

鼓风曝气时的氧传质影响因素的探究一直是污水处理领域的研究热点,总溶解性固体(TDS)是影响微孔曝气氧传质的重要因素之一。通过中试试验,研究了TDS浓度对微孔曝气器氧总转移系数(K La)的影响,并推导了微孔曝气器氧总转移系数关于TDS浓度的经验公式。结果表明:K La随TDS浓度的增大而增大,其经验公式为K La=0.0090(72.4934+0.2334TDS)0.2569。

微孔曝气器充氧性能的影响因素

基于双膜理论,研究者提出了曝气器充氧过程中氧传质的基本方程dρ/dt=KL a(ρ*∞-ρL),叙述了氧总转移系数KL a和饱和DO质量浓度ρ*∞的主要影响因素,包括几何参数(曝气器浸没深度、曝气器密度、池表面积、曝气器布局)、运行工况(水平流、通气量、污泥龄)和水质条件(表面活性剂、TDS含量)。在一定范围内增大池表面积、通气量或施加水平流均可提高KL a;微孔曝气器采用均匀布置方式或增大曝气器浸没水深有利于氧传质,提高氧转移效率;TDS的质量浓度超过2 g/L,KL a将明显增大;但曝气器浸没深度、曝气器密度和TDS含量对微孔曝气器充氧性能的影响和机理解释仍需进一步研究。温度越低,压力越大或水深越深,ρ*∞越大,这有利于提高曝气器的充氧能力。对微孔曝气器充氧性能影响因素的研究,可为污水处理厂曝气系统的优化运行提供参考。

水深对微孔曝气充氧性能的影响研究及数值模拟

以中试规模研究了不同水深下微孔曝气充氧性能的变化,并通过欧拉两相流及标准k-ε湍流模型对曝气过程进行了三维稳态流数值模拟,经获得不同水深下微孔曝气充氧性能的变化规律。结果表明,曝气水深为1~6 m时,标准氧总转移系数（KLas）随着水深的增大先减小后趋于不变,氧转移速率（SOTR）随着水深的增大而增大,氧利用率（SOTE）随着水深的增大呈现线性增大。数值模拟结果表明：水深为1 m时,湍动动能沿竖直中心线逐渐降低,水深为3~6 m时,湍动动能沿竖直中心线先增大后降低;气含率的分布随着水深的增大而逐渐均匀,曝气池中心横截面线气含率随着水深的增大而降低。

气提式增氧曝气装置在海水养殖池中的性能测定

为了考察气提式曝气增氧装置在海水养殖水池内的性能表现和溶氧扩散分布规律,自行设计了一种气提式曝气除沫装置,并安装于海水养殖生产车间水池内运行,通过定时定点取样测定池水中的溶解氧浓度,分析该装置运行时养殖池内溶解氧的分布状态,进而确定该装置增氧的性能指标。结果表明:安装自行设计的气提式曝气除沫装置后,通过实际测试,氧转移系数(K_(La(20)))为0.77h^(-1),氧转移效率(E_A)为5.20%,曝气动力效率(E_p,以O_2计)最高可达4.33 kg/(kW·h);经测定,在养殖水池内各个取样点溶解氧分布均匀,溶解氧浓度同步增加。研究表明,本研究中设计的曝气装置及其布置形式因省去动力循环能耗,曝气动力效率显著提高。

水流速度对微孔曝气充氧能力的影响机制研究

以标准氧总转移系数(KLa20)为评价指标,研究了不同通气量下水流流速对刚玉微孔曝气器清水充氧性能的影响,从气泡Sauter平均直径、液相气含率及流体力学角度分析了断面流速对刚玉微孔曝气器充氧能力的影响机制结果表明,通气量一定时,刚玉微孔曝气器的KLa20随断面流速的增加而增大;随着通气量的增加,刚玉微孔曝气器的KLa20随断面流速增加而提高的幅度逐渐减小;随断面流速提高,气泡Sauter平均直径逐渐减小,液相气含率逐渐增加;构建的清水推流条件下刚玉微孔曝气器KLa预测模型的预测结果与实测结果具有较高的吻合度,其中弗劳德数是对刚玉微孔曝气器KLa影响较大的参数。研究结果对实际污水处理曝气系统的工程设计具有一定的指导与借鉴意义。

废水好氧生物处理中曝气技术的现状和研究动向

活性污泥法中,曝气效率的高低决定了处理效果和能耗.本文综合分析了国内外的曝气技术的进展、现状和问题,指出了曝气技术的发展方向、无泡曝气的意义及亟待研究的问题.

推流反应器流速场对微孔曝气充氧能力的影响

文章针对推流式曝气池内水平流速对微孔曝气充氧能力影响问题,采用声学多普勒流速仪和溶解氧在线监测设备,研究了推流式反应器内流速场分布变化及其对刚玉微孔曝气器充氧能力的影响。结果表明,在模拟实际推流式反应器中,当断面平均流速从1 cm/s增加到3 cm/s和5 cm/s时,低通气量(25 m^3/(h·m^2),标准大气压下)条件下微孔曝气器的充氧性能提高了2.40%、8.60%,中通气量(37.5 m^3/(h·m^2),标准大气压下)条件下微孔曝气器的充氧性能提高了1.78%、4.76%,高通气量(50.0 m^3/(h·m^2),标准大气压下)条件下微孔曝气器的充氧性能提高了1.41%、3.52%;随着断面平均流速的增加,断面底部水平流速逐渐增加,并与微孔曝气器充氧能力呈显著相关性。

亲水无泡曝气材料充氧性能的试验研究

针对疏水无泡曝气膜材料存在可承受的气压较低,造价高,存在膜污染等问题,采用滤布和普通尼龙布等亲水微孔材料代替疏水膜,进行了这三种材料充氧性能的试验研究。试验结果表明200目滤布、尼龙布、160目滤布的氧总转移系数分别是0.0275、0.045、0.075;对应的氧转移速度分别是110mgO2/(L·h)、180mgO2/(L·h)、300mgO2/(L·h)。这三种亲水材料的氧转移速度远远大于微生物生化需氧量速度,具有良好的充氧性能,其充氧性能能满足一般生物净化工艺的需求。

总溶解性固体及表面活性剂对微孔曝气氧传质过程影响的中试研究

污水中总溶解性固体(TDS)与表面活性剂的浓度是影响微孔曝气性能的两个重要的因素.本研究以中试为基础,分别研究了TDS及表面活性剂浓度变化对微孔曝气氧传质过程中氧转移系数(KLa)的影响.当TDS浓度在0～1000mg·L-1变化时,氧转移系数KLa变化甚微;当TDS浓度从2000mg·L-1增加到8000mg·L-1时,KLa明显增大;当TDS浓度高于8000mg·L-1时,KLa趋于平缓.当表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠(SDBS))的浓度在0～20mg·L-1变化时,KLa先减小,后增大.

叶片数对倒伞曝气机曝气性能影响试验研究

为了研究各不同状态下叶片数对倒伞曝气机曝气性能的影响,制作了叶片数分别为6枚和8枚的2个倒伞曝气机叶轮,进行了溶解氧试验来研究倒伞曝气机的曝气性能.通过改变曝气池液位高度及倒伞曝气机浸没深度,研究了不同叶片数下,标准氧总转移系数、标准充氧能力和标准动力效率的变化规律.结果表明:在同一转速下,8叶片倒伞曝气机的标准氧总转移系数和标准充氧能力明显高于6叶片的.倒伞曝气机的叶片增加,叶轮的抛洒强度增加,液体与空气的接触面积增大,氧传质效率得到有效提高.同时,靠近自由液面的液体波动加大,使液体与气泡间的相互作用更加剧烈,增大了湍动传质的能力.但是增加叶片数会使得消耗的功率增加,故相同转速下不同叶片数的倒伞曝气机的标准动力效率差别较小.研究为倒伞曝气机的经济运行提供参考.

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。

运行参数对倒伞曝气机曝气性能影响试验

转速、浸没深度和液位高度对倒伞曝气机曝气性能的影响较大,为了研究各影响参数协同作用下倒伞曝气机曝气性能的变化情况,该文通过试验研究了不同转速、浸没深度和液位高度对曝气性能的影响。研究表明:在相同转速时随着运行时间的增加曝气池溶解氧浓度随之增大,但增幅逐渐降低;随着转速的增加,叶轮对水的做功能力增强,提高了水面的湍动强度及水面下的复氧强度,进而缩短了曝气池达到氧饱和的时间,转速为300 r/min达到氧饱和的时间比150 r/min缩短了约57%。转速、浸没深度和液位高度的改变均会极大地影响倒伞曝气机的性能:转速的增加能够提升倒伞曝气机的标准氧总转移系数和标准充氧能力,但对于标准动力效率的提升有一个上限值,该上限值与浸没深度有关;倒伞曝气机低速运行时,浸没深度和液位高度对标准氧总转移系数和标准充氧能力的影响较小。液位高度的增加会加大倒伞曝气机的标准充氧能力和标准动力效率,但是相同液位高度下,随着转速的增加标准动力效率增幅明显小于标准充氧能力增幅,当液位高度为250 mm时,转速从150增加到300 r/min,标准充氧能力值提高2.91倍而标准动力效率提高1.22倍。该研究可为倒伞曝气机的经济运行提供参考。