自吸攪拌式水下曝氣器性能研究.pdf

1、近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛躍發(fā)展，城市化與工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，水體污染問題也日趨嚴(yán)重。水體污染嚴(yán)重破壞了生態(tài)平衡，影響了人身健康，侵占了寶貴的淡水資源，也制約了經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。因此，如何高效處理污水成為當(dāng)今社會最亟待解決的問題。
　　活性污泥法是生活污水、城市污水以及有機(jī)性工業(yè)廢水處理中最常用的工藝，而曝氣設(shè)備正是此工藝的核心設(shè)備。曝氣設(shè)備的充氧性能直接關(guān)系到污水處理效果和成本。因此，設(shè)計(jì)并開發(fā)一種高效的曝氣設(shè)備就成為對污水

2、生化處理優(yōu)化的一個(gè)重要方式，并可同時(shí)縮減污水處理費(fèi)用，降低污水處理廠的污水處理成本。
　　本課題組結(jié)合前人眾多研究經(jīng)驗(yàn)，提出了一種新型水下曝氣設(shè)備的設(shè)計(jì)方案（已申請國家發(fā)明專利，專利號:ZL201420761174.5），并據(jù)此制作模型——自吸攪拌式水下曝氣器。該水下曝氣器區(qū)別于傳統(tǒng)的水下曝氣設(shè)備，具有諸多優(yōu)勢:電機(jī)位于液面之上，便于維護(hù)檢修;一機(jī)多用，集攪拌、曝氣功能于一身，能夠?qū)崿F(xiàn)二者功能的獨(dú)立操作，可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，選取不

3、同操控方式，以利于在高效處理污水的同時(shí)節(jié)約能耗;不需外置鼓風(fēng)設(shè)備，通過曝氣葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的負(fù)壓自動吸入空氣，降低了噪音，極大地節(jié)約了電能消耗;設(shè)備安裝簡便，無需于反應(yīng)池底放置較多管道，最大程度的簡化了管道供氣方式，基建費(fèi)用低，安裝成本較低;設(shè)備進(jìn)氣筒選用塑料材質(zhì)，更換簡單，耐腐蝕性強(qiáng)，噪聲較小，制作成本較低，更加節(jié)能環(huán)保。
　　為了探究自吸攪拌式曝氣器在不同工況下的曝氣性能和在實(shí)際污水生化處理中的應(yīng)用情況，本課題組分別進(jìn)行了兩項(xiàng)試驗(yàn)

4、，即清水曝氣試驗(yàn)和1 kgCOD/(m3·d)COD容積負(fù)荷下的活性污泥培養(yǎng)馴化試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)論如下:
　　(1)設(shè)備的空隙度（將自吸攪拌式水下曝氣器的進(jìn)氣筒下緣與曝氣葉輪進(jìn)水口上緣之間的距離稱為空隙度）不可過大或過小，只有與對應(yīng)曝氣葉輪轉(zhuǎn)速和淹沒深度相匹配時(shí)，才能取得較理想的曝氣效果。在現(xiàn)有試驗(yàn)轉(zhuǎn)速、淹沒深度條件下，適當(dāng)縮減空隙度，可以使設(shè)備的充氧性能得到增強(qiáng);
　　(2)在試驗(yàn)確定的空隙度條件下，曝氣葉輪臨界轉(zhuǎn)速與其浸沒水

5、深的平方根成正比;
　　(3)在試驗(yàn)確定的空隙度、淹沒深度(35cm)條件下，設(shè)備的充氧能力會隨著曝氣葉輪轉(zhuǎn)速的提升而提升(調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速依次為1100r/min、1300r/min、1500r/min、1700r/min、1900r/min)。但隨著轉(zhuǎn)速提升，設(shè)備在該工況下的進(jìn)氣量上升幅度逐漸趨于平緩，再增加葉輪轉(zhuǎn)速對設(shè)備充氧能力的提升意義不大;
　　(4)在試驗(yàn)確定的空隙度、曝氣葉輪轉(zhuǎn)速(1500r/min)條件下，適當(dāng)?shù)臏p小