油田污水处理全套教学课件.ppt

* 完全混合式曝气池常采用叶轮供氧，多以圆形、方形或多边形池子作单元，主要是因为需要和叶轮所能作用的范围相适应。 改变叶轮的直径可以适应不同直径(边长)、不同深度的池子需要。长方形曝气池可以分成一系列相互衔接的方形单元，每个单元设置一个叶轮。 使用完全混合式曝气池时，为了节约占地面积，常常是把曝气池和沉淀池合建。 （2）完全混合式曝气池 * 圆形曝气沉淀池 * 双膜理论 双膜理论认为，在气-水界面上存在着气膜和液膜，气膜外和液膜外有空气和液体流动，属紊流状态，气膜和液膜间属层流状态，不存在对流。 在一定条件下会出现气压梯度和浓度梯度。如果液膜中氧的浓度低于水中氧的饱和浓度，在其界面存在的浓度梯度将促使氧向液膜传递，空气中的氧继续向内扩散透过液膜进入水体，因而液膜和气膜将成为氧传递的障碍，这就是双膜理论。 * Cs 双膜理论示意图 气相主体 界面 气膜 液膜 层流 液相主体 C pg pi Pg表示气相中氧的分压 Pi表示界面处氧的分压 Cs表示界面处水中氧的浓度 C表示水中氧的浓度 * 氧传递过程的基本方程如下: dC/dt－氧的传递速率(氧进入水的速率)，mg/(L·h)； KLa－液相总传质系数，1/h； C－液相氧的实际浓度，mg/L； Cs－氧的饱和浓度，mg/L。 * 克服液膜障碍的最有效的方法是快速变换气-水界面，曝气搅拌正是如此。 曝气时推动氧分子通过液膜的动力是水中氧的饱和浓度Cs和实际浓度C的差。 Cs决定于空气中氧的分压，所以最终起决定作用的推动力是氧分压，而C值由微生物的耗氧速率确定。 氧的传递速率同气、液两相的界面面积成正比，由于其面积难于估算，所以把它的影响包括在传质系数内，故KLa叫总传质系数。 KLa的倒数单位是时间，可以把它看作是把溶解氧浓度从C增加到Cs所需的时间。 * 9.8.2 曝气设备 衡量曝气设备效能的指标有动力效率EP、氧转移效率EA和充氧能力。 动力效率EA是指消耗1kWh电能所转移到液体中去的氧量，单位为kg/kWh。 氧转移效率也称氧利用率，它是指鼓风曝气转移到液体中的氧占供给氧的百分数：EA=(Ro/W)×100％。 其中：W－供氧量，kg/h；Ro－吸氧量，kg/h。 对于鼓风曝气，各种扩散装置在标准状态下的EA值是事先通过脱氧清水的曝气试验测定得出的，一般为5％－15％左右。 充氧能力是指叶轮或转刷在单位时间内转移到液体中的氧量kg/h。 * 对曝气设备的要求： 良好的曝气设备除应当具有较高的动力效率和氧转移效率外，还应尽可能满足下列要求： （a）搅拌均匀； （b）构造简单； （c）能耗少； （d）价格低； （e）性能稳定，故障少； （f）不产生噪音及其它公害； （g）对某些工业废水耐腐蚀性强。 * （1）鼓风曝气 鼓风曝气是传统的曝气方法，它由加压设备、扩散装置和管道系统三部分组成。 * 加压设备一般采用回转式鼓风机，也有采用离心式鼓风机的，为了净化空气，其进气管上常装设空气过滤器，在寒冷地区，还常在进气管前设空气预热器。 扩散装置的分类 小气泡扩散装置：扩散板、扩散管或扩散盘 中气泡扩散装置：穿孔管 大气泡扩散装置：竖管曝气 水力剪切扩散装置：倒盆式、撞击式和射流式 机械剪切扩散装置：涡轮式 * 1）扩散板、扩散管、扩散盘 扩散板是用多孔性材料制成的薄板，有陶土制、塑料制或其他材料制成的，其形状可做成方形或长方形，方形扩散板尺寸通常为300×300×（25－40)mm，扩散板安装在池底一侧的预留槽上，空气由竖管进入槽内，然后通过扩散板进入混合液。 扩散板的通气率一般为l－1.5m3/m2·min，氧利用率约10％，充氧动力效率约为2kgO2/kWh。 缺点是板的孔隙小、空气通过时压力损失大、容易堵塞。 * 扩散板及其安装方式 * 扩散管示意图 扩散管是由陶质多孔管组成，其内径44－75mm，壁厚6－14mm，长60Omm，每l0根为一组，通气率为12－15m3/根·h。 目前用软管代替陶质多孔管 * 圆帽盖型扩散器 * * 网状膜扩散器 * 该曝气器采用网状膜代替曝气盘用的各种曝气板材，其网很薄，网上的孔径笔直，滤水透气效果均优于微孔板材，不易发生堵塞。 网膜采用聚醋酸纤维制成的。网状膜曝气器采用底部供气，空气经分配器第一次切割后均匀分布到气室内，高速气流经切割分配到网状膜的各个部位受到阻挡，然后通过特制网膜微孔的第二次切割形成微小气泡(直径2－3mm)匀地分布扩散到水中。 * 膜片微孔曝气器 曝气器的气体扩散装置采用微孔合成橡胶膜片，膜片上开有150－200?m的同心圆布置的5000个自闭式孔眼。 当充气时空气通过布气管道，并通过底座上的孔眼进入膜片和底座之间，在空气的压