通气量及曝气密度对微孔曝气器充氧性能影响的中试研究

通气量及曝气密度是曝气系统重要的运行参数,在中试条件下,以充氧能力和氧利用率为评价指标,研究了橡胶膜及刚玉微孔曝气器在不同通气量及曝气密度下充氧性能的变化规律。结果表明:橡胶膜微孔曝气器的充氧能力随通气量及曝气密度的增大而增大,氧利用率随通气量及曝气密度的提高先增大后减小。刚玉微孔曝气器充氧能力随曝气密度的增大而增大,氧利用率随通气量的增大而减小,而随曝气密度的增大先增大后减小。橡胶膜微孔曝气器氧利用率最大时,其最佳通气量为3.0 m3/h时,最佳曝气密度为4.5%~5.5%,刚玉微孔曝气器最佳曝气密度为11%~15%。     

曝气条件对等温层曝气器充氧性能的影响

分析了等温层曝气器曝气室内气泡—水接触界面的氧传质过程,确定了表征氧传质效果的各项参数,在双膜理论基础上建立了等温层曝气充氧动力学模型及其解析方法.应用本模型预测了美国Prince湖等温层曝气器的充氧效果.根据等温层曝气充氧动力学模型的预测结果,随曝气量的增加和气泡直径的减小,氧总传质系数和氧传质速率均增大;随曝气量和气泡直径的增大,曝气效率下降.在等温层曝气器结构固定的情况下,减小气泡直径和增加水深均有利于改善曝气室的充氧效果,尤其是当气泡直径达到μm级别时;当曝气量超过一定临界值0.06m3/s时,曝气室的充氧效果略有削弱.根据曝气量对氧传质速率、曝气效率和单位时间内曝气室的充氧量的影响特性曲线,可确定等温层曝气器的优化运行条件.     

分层水库水深对扬水曝气原位控藻效果的影响

扬水曝气是分层水源水库原位藻类控制的有效技术.针对西安金盆水库扬水曝气水质改善工程典型设计工况,采用商业化Fluent软件模拟计算了不同水深条件下扬水曝气器的外围流场,分析了水深对扬水曝气控藻区域和效果的影响.结果表明,当扬水曝气器外围流场稳定时,进水口附近的顺时针环流和其他区域的逆时针环流共存,进水口顺时针环流范围和强度不受水深影响,水流速度沿扬水曝气器径向减小.当水深从50 m逐渐增加到110 m时,扬水曝气核心控藻区域的百分比从12.5%增大到30.6%,核心控藻区域半径从60 m增加到175 m,藻类完全混合的时间从16 d增加到30 d.当水深不浅于65 m时,藻类在补偿点以下的停留时间均大于48 h,且随水深的增加而延长.非核心控藻区域内的藻类随逆时针环流被动迁移至核心区域,最终悬浮并滞留在扬水曝气器底部附近.分层水库中扬水曝气器合理设计间距为水深的1.2~1.6倍.     

空气提升式反应器处理制革污泥的中试研究

设计了1个280 L空气提升式生物沥浸反应器,利用特异嗜酸性硫杆菌为主的微生物复合菌群对制革污泥进行了较长期的(连续运行43批次)生物沥浸脱铬试验.研究了1.0～3.0 m3/h不同通气量对生物沥浸法脱铬效率的影响.结果表明,不同处理条件下污泥均能快速充分混匀,通气量不足1.5 m3/h时经过至少90 h才可获得80%以上的Cr溶出率.综合多因素考虑,本试验规模下通气量为2.0 m3/h较为合适,72 h Cr溶出率可达92.5%.研究还发现,在通气量为2.0 m3/h或以上时,体系溶氧值随pH值的下降而明显上升,最终DO可达到5 mg/L以上.因此,在工程化运行中可在每个沥浸周期的后期调低ALR反应器的供气量,控制DO值在2.0 mg/L左右满足LX5和TS6菌的生长需求即可,以此控制运行成本.     

分层水库温度梯度对扬水曝气原位控藻效果的影响

基于计算流体力学(CFD)方法,数值模拟了不同温度梯度条件下扬水曝气器外围流场及藻类浓度场,并与实际工程运行数据进行对比.当水深为80m、水面下30m内的温度梯度从0.17℃/m增加到0.73℃/m时,核心控藻区域的半径从100m增加到150m,控藻区域百分比从25.16%增大到28.60%,藻类完全混合的时间分别从16d增加到24d.在稳定条件下,藻类在补偿点以下的停留时间均大于48h,基本不受温度梯度的影响,藻类生长受抑制.藻类浓度模拟结果与实际工程运行结果吻合良好.推荐水库中扬水曝气器合理设计间距为250m.     

分层水库温度梯度对扬水曝气原位控藻效果的影响

基于计算流体力学(CFD)方法,数值模拟了不同温度梯度条件下扬水曝气器外围流场及藻类浓度场,并与实际工程运行数据进行对比.当水深为80m、水面下30m内的温度梯度从0.17℃/m增加到0.73℃/m时,核心控藻区域的半径从100m增加到150m,控藻区域百分比从25.16%增大到28.60%,藻类完全混合的时间分别从16d增加到24d.在稳定条件下,藻类在补偿点以下的停留时间均大于48h,基本不受温度梯度的影响,藻类生长受抑制.藻类浓度模拟结果与实际工程运行结果吻合良好.推荐水库中扬水曝气器合理设计间距为250m.     

扬水曝气器类型对分层水库藻类控制效果的影响

为优选扬水曝气器的类型以更经济有效地原位控藻,建立了基于Fluent软件的水库水动力与水质数值模拟方法,在不同温度梯度和水深条件下,预测了淹没式和非淹没式扬水曝气器对分层水库中藻类控制的效果. 以金盆水库扬水曝气水质改善工程为案例,对扬水曝气器外围流场和藻类混合迁移过程进行数值模拟. 结果显示,垂向流速和藻密度的模拟结果与实测数据吻合较好. 在典型的扬水曝气器运行条件下,水深分别为77.25、87.25和97.25 m时,淹没式和非淹没式扬水曝气器的外围流场均以顺时针环流为特征;淹没式扬水曝气器的环流发展较远,表层藻密度分别被削减了86.8%、88.2%、90.6%;扬水曝气器类型对藻密度削减率的影响不大. 采用淹没式扬水曝气器时,77.25、87.25和97.25 m水深下核心控藻区占整个流场区域的比例分别为39.71%、41.14%和42.73%,分别比非淹没式的高14.81%、8.95%和2.69%;藻类完全混合的时间分别为10、12和14 d,分别比非淹没式的少8、7和6 d. 不同季节和水深条件下的模拟结果表明,采用淹没式扬水曝气器,核心控藻区域较大,藻类混合较快.      

鼓风曝气充氧性能与曝气器水深关系

应用相似原理,建立曝气器清水充氧性能与曝气器浸没深度变化的数学模式,为曝气器充氧性能科学预测和曝气工艺设计提供可靠的参数。     

深圳市福永污水处理厂刚玉微孔曝气器酸洗的尝试

刚玉微孔曝气器作为一种优良的高效充氧装置在我国污水处理厂应用越来越广泛,福永污水处理厂生物池使用球形刚玉曝气器三年后,阻力增大影响到充氧效率,为降低阻力采用盐酸进行了清洗。因刚玉曝气器是由刚玉砂烧制而成,用盐酸清洗刚玉曝气器可以不损坏曝气器结构并能使充氧效果基本恢复。福永污水厂的刚玉曝气器经过酸洗后收到良好效果,降低了空气阻力,延长了曝气器的使用寿命。     

曝气条件对等温层曝气器水力性能的影响

等温层曝气器内表观水流速度直接影响等温层曝气的充氧效果,针对表观水流速度难以准确计算的普遍问题,系统分析了曝气室内气水两相流运动所受的驱动能量与损失能量,提出了尾涡和顶部能量损失的无量纲表达式,建立了曝气室内水流的一维水动力学模型,以及基于MATLAB真域算法的模型求解方法.采用美国Prince湖等温层曝气器的实际运行数据,对该模型进行了验证,表观水流速度的预测误差在±8％以内,明显低于现有预测误差±20%.当曝气孔直径为2.6mm、曝气量从0.018m3/h增加到0.063m3/h时,曝气室内表观水流速度随曝气量的增加而增加;当曝气量固定,曝气孔直径从2.6mm减小至0.26mm时,表观水流速度随曝气孔直径的减小而增加,而当曝气孔直径进一步减小至0.026mm时,表观水流速度基本不受影响.计算了不同条件下的驱动能量和各项损失能量,揭示了引起表观水流速度变化的内因.建立的水动力学模型可用于指导等温层曝气器的设计和优化.     

曝气充氧对污水中硫化物去除效果的研究

为了降低污水中高浓度硫化物对构筑物的腐蚀以及人体的危害,在预处理设施沉砂池中进行曝气充氧试验,研究了不同的曝气量(3 m3/h、4 m3/h、6 m3/h、8 m3/h)和不同的水力停留时间(10 min、20 min、30 min)对污水中硫化物去除效果的影响,并探讨硫化物的氧化效果。试验结果表明:反应器出水中的硫化物浓度随着曝气量、水力停留时间的增大而降低;硫化物的氧化效果随着曝气量的增加,呈先减小后增大的趋势。在最佳曝气量4 m3/h、停留时间30 min时,硫化物平均去除率为94.6%,平均氧化率为83.8%。     

影响射流曝气器的因素及应用研究

文章主要介绍了一种新型高效射流曝气器,从射流器本身结构、工作条件两方面阐述了对射流曝气器充氧能力的影响,并对射流器性能进行了测试,并成功应用于实际工程。     

逆向流充氧强化除地下水中高浓度氨氮的研究

溶解氧浓度是影响石英砂表面铁锰复合氧化膜催化氧化去除地下水中高浓度氨氮的关键因素.在中试实验条件下,采用在滤层底部和底部1/3处充氧的方式以满足氧化高浓度氨氮所需的溶解氧浓度.结果表明:充氧后,活性氧化膜对氨氮的去除效果较充氧前的1.5mg/L明显提高.当滤速为8m/h,底部和底部1/3处充氧时,氨氮的最大去除浓度分别提高至3.7,4.3mg/L.由此可知提高溶解氧浓度能充分地发挥活性氧化膜的催化活性,大幅度地提高对氨氮的去除效果.此外,用SEM和EDS对充氧前后氧化膜进行微观表征,发现氧化膜并未发生明显变化.     

新型射流曝气器的研究与应用

成都绿水科技有限公司开发了一种新型射流曝气器,该射流曝气器与传统射流曝气器相比,在喷嘴形状、吸气室、喉管段、扩散管、导流片均有所创新。结合纯氧曝气,其已成功应用于重钢焦化厂焦化废水处理。结果表明:该设备充氧动力效率高,可达5.31 kg/(kW.h),仅用较少供氧量便可保证溶解氧浓度在2 mg/L以上,纯氧利用效率可达91%以上,且抗冲击负荷能力强,泡沫少,电耗、运行成本低。     

新型改进旋混曝气器研究

目的研究新型改进旋混曝气器结构性能。方法向曝气池槽底放置旋混曝气器,充满水,投加还原剂（硫酸钠）和催化剂（硫酸钴）进行脱氧,待水中溶解氧质量浓度降为0后开始曝气,用溶氧仪进行数据记录,研究曝气器充氧效率,并进行对比。结果常温（20℃）同状态下通气8．5min后至饱和,通过记录测算出新型改进旋混曝气器蜀。值比常规旋混曝气器蜀。值大,充氧效率高。结论新型改进旋混曝气器的各项充氧性能提到了提高,在一定程度上提高了好氧生物处理效率,可降低污水厂的投资费用和运行成本。     

自然充氧小型一体化污水处理装置运行性能研究

研发了一种小型一体化污水处理装置,好氧单元采用"跌水+散水+拔风"自然充氧设计,从而减少了机械曝气,降低了运行成本。实验在北方的秋冬季节进行,考察了自然充氧效果和替代机械曝气的可行性。结果表明,自然充氧可将厌氧出水ρ(DO)从1 mg/L提高到3 mg/L以上。实验设置2种曝气方式,分别为单独机械曝气(0.2 m3/h)和50%机械曝气(0.1 m3/h)+自然充氧,结果表明装置处理性能基本无差异,COD平均去除率分别为87%和86%,NH3-N分别为57%和54%,TP分别为40%和49%。     

曝气管开孔直径对一体式膜-生物反应器的影响

在中试水平上考察了3种不同开孔直径的穿孔曝气管(A:φ4mm,B:φ2mm,C:φ1mm)对一体式膜-生物反应器整体性能的影响.清水充氧性能试验表明,3种穿孔管条件下的反应器整体充氧性能基本一致;流态特性分析显示,3种穿孔管条件下的反应器流态均近似完全混合流.水动力学特性试验发现,升流区液体表观流速随着升流区曝气强度的增大呈现先上升后趋于稳定的现象,低曝气强度[<120m³/(m²·h)]时穿孔管A条件下的升流区液体表观流速最高,高曝气强度[>120m³/(m²·h)]时3种穿孔管条件下的升流区液体表观流速趋于一致(稳定值约为0.4³m/s),恒通量膜过滤试验表明,穿孔管A条件下的跨膜压差上升速率(0.0382kPa/h)低于穿孔管C(0.05kPa/h).对本中试装置来说,开孔直径较大的穿孔管A的综合性能优于开孔直径较小的穿孔管B和C.     

苏州河充氧船运行方案研究

上海市在苏州河环境综合整治一期工程中建造了一艘充氧能力为150Nm3/h的充氧船,作为工程性试验和辅助消除黑臭的手段。本研究在分析苏州河水体DO变化规律的基础上,首次在国内提出大型充氧船运行方案,旨在通过科学、合理的运行调度,最大限度地发挥充氧船的充氧效能。该方案对国内其它河流污染治理中充氧船的应用与运行具有重要的参考价值。     

处理农村污水的跌水充氧接触氧化技术设计研究

为了满足太湖地区农村污水处理占地面积小、除磷脱氮效率高、管理简单、运行和建设费用低的要求,研发了厌氧-跌水充氧接触氧化-人工湿地的组合工艺,并进行了工程试验研究.重点研究了跌水充氧接触氧化的设计及运行参数;接触氧化池内采取弹性填料与组合填料以1:1的比例混合装填,平面布置密度为45根/m2时,可使微生物量与跌水充氧能力之间达到平衡;相邻两池间经济有效的跌水高度为0.5 m;竖缝间距5 cm的挡板对水流的分散效果较好,有利于提高充氧效果;水力停留时间越小充氧效果越好,但由此带来的污染物负荷升高又会使污染物去除效果下降,故水力停留时间宜取2.4 h左右.     

不同污水排海方式对南通通州湾海域水质的影响

采用数值模拟的方法,在污水排放规模为10万m3/d,COD浓度为50 mg/L的情况下,计算并分析了24 h连续排放、高潮时至落急、高潮时至低潮时3种排污时段下分别位于-4 m、-6 m、-8 m和-10 m 4个水深位置的不同污水排海方式情况下,污染物输移扩散对南通通州湾海域的影响。结果表明,由于水动力条件的不同,不同位置排放口的绝对影响范围也产生变化,且随着水深的增加,水交换能力越强,污染物影响范围越小;在排放总量一定的情况下,不同时段排放时,污染物影响范围也不同,24 h连续排放对水环境影响最小,高潮时到落急、高潮时至低潮时时段排放时一定程度上控制了高浓度污染物扩散对近海海域的影响。