穿孔曝气溶氧效率
给水生物接触氧化池两种曝气系统的比较
给水生物接触氧化池两种曝气系统的比较各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢摘要：生物接触氧化法作为给水生物预处理工艺，近年来得到了日益广泛的工程实际应用。
本文对给水生物接触氧化法预处理工程中常用的两种曝气系统（微孔曝气器曝气和穿孔管曝气），作了充氧性能、系统造价、运行成本及运行管理等方面的比较研究。
研究表明，在实际工程应用中，采用微孔曝气器的曝气系统优于采用穿孔管的曝气系统。
近些年来，随着工农业的迅速发展，城市化建设加快，城市人口膨胀，引起了城市工业与生活用水大量增加；同时，相应的污染排放量也在逐年增加，导致了饮用水水源普遍受到污染，饮用水水质恶化。
在给水处理领域中引入生物预处理，已成为微污染水源水处理的技术发展方向和有效手段之一。
在我国，给水工程实践中常用生物接触氧化法作为生物预处理工艺。
在该方法中，曝气系统的选择直接关系着整个生物预处理工艺的充氧性能、处理效果、运行成本和管理操作。
本文结合中试试验和工程实践对这两种不同曝气系统作了多方面的比较与分析。
1生物接触氧化池的两种曝气系统为提高氧的利用率，生物接触氧化池宜采用气水逆向流设计。
一般用鼓风机鼓风曝气，曝气设备分布于池底；气流自下向上流经填料区，水流自上向下流经填料区。
曝气系统一般采用微孔曝气系统或穿孔曝气系统。
微孔曝气系统一般采用膜片式微孔曝气器作为曝气设备，池中填料一般采用弹性填料，设计气水比一般取左右。
穿孔曝气系统采用穿孔管作为曝气设备，池中填料可采用颗粒填料或弹性填料，设计气水比一般取1左右。
2充氧性能比较通过对中试装置的清水充氧试验，对两种不同曝气方式的标准状态充氧性能作了测试，并对以下几项充氧性能评定指标作了比较与分析。
(1)标准状态下的氧总转移系数klas （h-1）——曝气器在标准状态(水温20℃、1atm大气压强)的测试条件下，在单位传质推动力作用时，单位时间向单位体积水中传递氧的数量；klas=kla(t)·(20-t)(1）式中kla(t)——水温为t℃条件下，氧气的总转移系数（h-1）；t——测定时的实际水温（℃）。
各种曝气设备的性能及充氧能力课件
湖泊和水库的生态修复
湖泊和水库的生态修复是曝气设备应用的另一个重要领域。 通过曝气设备提供足够的氧气，可以改善水体的溶解氧水 平，促进水生生物的生长和恢复，进而改善水体的生态平衡。
湖泊和水库的曝气设备需要具备低噪音、低能耗、易于维 护等特点，同时还需要考虑对周围环境和景观的影响。
智能化
智能化技术正在逐渐应用于曝 气设备的控制和监测中，提高 了设备的自动化和智能化水平。
定制化
针对不同应用场景和水质条件， 定制化的曝气设备能够更好地 满足客户的个性化需求。
感谢观 看
THANKS
适用于大型污水处理厂。
机械曝气器
机械曝气器利用机械叶轮的旋转， 通过水跃和提升作用将空气带入水 中，充氧能力中等。
表面曝气器
表面曝气器利用转刷、转盘等设备， 通过与水面的摩擦作用将空气带入 水中，适用于小型污水处理厂。
能耗比 较
01
02
03
鼓风曝气器
鼓风曝气器需要大型鼓风 机，能耗较高。
机械曝气器
维护成本
设备的维护成本也是选择时需要考 虑的因素，包括维修、更换部件和 耗材的成本。
适用性
不同的曝气设备适用于不同的应用 场景和水质条件，需要根据实际情 况选择适合的设备。
曝气设备的发展趋势
高效化
随着技术的进步，曝气设备的 效率越来越高，能更好地满足
高标准水处理的需求。
节能化
随着能源成本的增加和环保要 求的提高，节能型的曝气设备 越来越受到市场的青睐。
各种曝气设备的性 能及充氧能力课件
目 录
01
引言
目的和背景
了解不同类型曝气设 备的性能特点
曝气设备的性能及充氧能力
1.0-1.2 1-3 1.53.5 2-4
5.3-5.9 2-5
水下曝气器的轮曝气器图片
1. 上平板 2. 进气孔 3. 上压罩 4.下压罩 5. 导流锥顶 6. 引气孔 7. 进水口 8. 叶片
泵形叶轮曝气器的技术性能指标
•叶轮的浸没度hS－－水面距叶轮上边缘的距离。 hS=0～40mm •叶轮外缘最佳线速度应在4.5～5.0m/s的范围内。 •泵型叶轮的充氧量和轴功率可按下列经验公式计算： Qs=0.379K1v2.8D1.88 (kgO2/h) Na=0.0804K2v3D2.08 (kW)
型号
规格 (mm)
300×300×35 Ø60～100 L500～600
服务面积 (m2/个)
氧利用 动力效率EP 率EA(%) (kgO2/kWh)
7～14 10～13 1.8～2.5 2.0 4～6 4～6 3.4 4.4～5.45
0.3～0.75 0.3～0.75 1～3 2
20～25 20～25 27～38 18～30
引自：文献 ， 引自：文献[7，11]
曝气设备在污水中的充氧性能
不同充氧方式的效率
曝气方式 充氧效率 kgO2/(kW·h)
引自：文献 引自：文献[8]
单边曝气
全面曝气 (间距6.1 m) 1.57
中心曝气
全面曝气 (间距3.05 m) 1.82
1.05
1.33
曝气设备在污水中的充氧性能
在污水中，特别是负荷较高时，由于表面活性物质的影 响及微孔曝气器的堵塞，微孔曝气的效率下降。在混合液中， 池进口处α系数约0.3、池尾处则约为0.8，即其充氧效率从 1.2左右增至3.2kgO2/kWh，而机械表曝α系数始终接近1，故 在混合液中其充氧效率仍接近2kgO2/kWh。HAS即为曝气他入 口处使用机械表曝。其效率不因水中存在有机物而降低，再 接之以微孔曝气，这样就同时吸取了它们的长处，避免了短 处。此外，还在很大程度上减少了微孔曝气器堵塞的可能性。
穿孔曝气器氧转移率-概述说明以及解释
穿孔曝气器氧转移率-概述说明以及解释1.引言1.1 概述穿孔曝气器是一种常见的废水处理设备，它通过气体（通常是空气或氧气）的注入来增加水中的氧含量，并提高废水中有机物的降解效率。
穿孔曝气器的原理基于气体通过在曝气器底部的小孔或微孔上注入水中，从而形成大量的气泡，气泡通过上浮的过程中将气体溶解进废水中。
穿孔曝气器在废水处理中具有广泛的应用，特点在于其操作简便、效果稳定可靠、成本相对较低等。
它能够有效地提供氧气给废水中的微生物，促进微生物的代谢活性，从而加速废水中有机物的降解速度。
此外，穿孔曝气器还能够增加废水中的氧气传递效率，提高溶解氧的浓度，进而改善微生物的生长环境。
然而，穿孔曝气器的氧转移率受到多种因素的影响。
首先是气泡的尺寸和数量，较小的气泡更容易与水中的氧气接触和溶解，从而提高氧转移率。
其次是曝气器的操作条件，如曝气器底部的压力和温度等因素，均会对氧转移率产生影响。
此外，水质的特性，如溶解氧浓度、温度和离子浓度等也会对氧转移率产生影响。
为了提高穿孔曝气器的氧转移率，有一些优化方法可以采用。
首先，可以通过调节气泡尺寸和数量的方式来改善氧气的传递效率。
其次，优化曝气器的操作条件，如调整底部压力和温度，以获得最佳的氧转移率。
此外，对废水的前处理也是提高氧转移率的重要手段，通过去除废水中的悬浮物和溶解氧的竞争物质，可以提高氧气在废水中的传递效率。
综上所述，穿孔曝气器作为一种废水处理设备，其氧转移率的提高对于促进废水处理的效果至关重要。
通过优化穿孔曝气器的操作条件和提高废水前处理的效果，可以有效地提高氧转移率，进而提高废水处理的效率。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式来编写：文章结构：本文共分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，我们将概述穿孔曝气器氧转移率的相关背景和重要性，并介绍本文的目的。
在正文部分，我们将首先阐述穿孔曝气器的定义和原理，包括其基本构成和工作原理。
然后，我们将讨论穿孔曝气器在不同领域中的应用和其特点，分析其优点和局限性。
曝气设备工艺对比
曝气设备工艺对比曝气是生化系统运行的重要环节，主要作用是向污水中强制加入空气，保证微生物代谢所需的溶解氧，并搅动水体，防止悬浮物下沉。
曝气是采用生化工艺的污水处理中运转费用最高的工艺环节，各种曝气设备也在不停的升级换代。
今天，我们就来聊一聊各种曝气类型的优缺点。
应用较多的曝气类型有：微孔曝气（膜片和管式）、射流（八爪鱼和单向喷射）、旋流（单喷嘴和双喷嘴）、散流、表曝。
微孔曝气的氧利用率最高，在6米清水中可以达到30%以上。
但易堵塞破损，寿命较短。
微孔曝气器在使用一定年限后会因为结垢堵塞造成风压上升和能耗上升，需要及时进行更换。
射流曝气是较早应用于工业废水的一种曝气工艺，具备服务面积大，不易堵塞等优势。
射流在6米清水中的氧利用率大约15%-21%。
射流曝气需要配备循环水泵，能耗巨大。
旋流曝气是最近几年兴起的一种新型曝气工艺，氧利用率6米清水中测试大约18-23%。
因为可以不停产安装，寿命达十年以上，不会堵塞，风阻稳定不变，在工业废水领域已经开始大面积应用。
散流曝气，倒伞形状，氧利用率大约8%-12%。
原理是气流撞向锯齿进行切割，因为气流切割力度弱，气泡较大，氧利用率较低，目前使用的越来越少。
表曝，设备浸入水体1米左右，2米以下水体充氧效果不佳，表曝适用于水浅的氧化沟池型，随着近年土地紧张，水深增加，新建项目使用表曝的越来越少。
上述曝气类型中应用最多的是微孔、旋流、射流三种，今就这三种曝气的性能作一下列表比较。
通过以上比较，三种曝气类型各自的优缺点和适用场景，一目了然。
旋流的不停产安装是一大优势，既避免了停产损失，也避免了清淤更换带来的安全事故风险。
免维护和寿命久，能够大大减轻污水站人员的工作量。
同时随着土地价格越来越贵，在不扩建污水站的情况下，要提升污水的处理量通常需要提高污泥浓度，旋流的不堵塞抗结垢的性能优势会越来越凸出。
旋流曝气技术，是自日本引进，目前旋流曝气产品有原装进口的，也有购买日本专利在国内优化进行生产，更多则是仿制。
可变孔曝气软管与穿孔曝气管的特点
可变孔曝气管与穿孔曝气管的特点参考资料：/esite/detail10019282.htm可变孔曝气软管表面都开有能曝气的气孔，气孔呈狭长的细缝型，气缝的宽度在0～200／_an之间变化，是一种微孔曝气器。
可变孔曝气软管的气泡上升速度慢，布气均匀，氧的利用率高，一般可达到20％～25％，而价格比其他微孔曝气器低。
所需供的压缩空气不需要过滤过程，使用过程中可以随时停止曝气，不会堵塞。
软管在曝气时膨胀开，而在停止曝气时会被水压扁。
可变孔曝气软管可以卷曲包装，运输方便，安装时池底不需附加其他复杂设备，而只需要固定件卡住即可。
软管曝气时内壁直径为62.5mm、65 mm。
性能特点及优势 1软管壁厚只有2mm，气道短而直，气压损小，软管内外表面光洁度高，不附着生物膜；圆形管线不宜沉积污物。
2软管在曝气时鼓胀，不曝气时被压扁，压扁时可变孔呈封闭状态，因此停止曝气的时间无论长短，均不会堵塞。
在间歇运行时能有效防止污水倒灌。
1 设计时技术参数取值：曝气量3m3/m.h，氧利用率12%。
2 横管与软管中心轴线在同一水平面上，软管间距400～500mm，软管距池底300~500mm，服务面积0.5～1m2/m。
，可按水质，去除负荷，需氧量的不同情况设计而定。
3每个阀门控制6～8根软管，池底配DN120～180横管。
横管具有空气包的释放作用，其口径>竖管，竖管线速度≤8m/s。
软管长度6～15米为宜，超过15m建议双头气进。
经济运行曝气强度一般为2～5 m3/h·m。
4在活性污泥法中池底用支架固定软管。
支架底座用40x150mm钢板，支杆用高300～500mm的Ø 12 圆钢，圆钢一头电焊，一头锉外螺纹，螺纹长20mm,配合含“内螺纹的D70塑料圆环”制成固定支架,支架间距600mm。
5在生物接触氧化法中省去固定支架。
软管固定在下层填料框架的下缘，软管中心轴线距下层填料框架的下缘50mm，软管与填料框架呈水平垂直。
曝气设备充氧能力的测定
《环工综合实验（2）》（曝气设备充氧能力的测定）实验报告专业环境工程班级环工0902姓名王健指导教师余阳成绩东华大学环境科学与工程学院实验中心二0一二年五月3、在两个停滞膜以外的气、液两相主体中，由于流体充分湍动，不存在浓度梯度，物质组成均匀。
溶质在每一相中的传质阻力都集中在虚拟的停滞膜内。
根据双膜理论，气、液相界面附近的浓度分布如下图所示。
双膜理论将相际传质过程简化为经两膜层的稳定分子扩散的串联过程。
吸收过程则为溶质通过气膜和液膜的分子扩散过程。
所以，两项间传质的速率方程分别为气膜：(NA)g=kg(pA-pAi)液膜：(NA)l=kl(cAi-cA)式中：(NA)g，(NA)l——溶质通过气膜和液膜的传质通量，kmol / (m2·s) pA，cA——溶质在气、液两相主题中的压力(Pa)和浓度(kmol/m3)pAi，cAi——溶质在气、液两相界面上的压力(Pa)和浓度(kmol/m3)kg——以气相分压为推动力的气膜传质系数，kmol / (m2·s·Pa)kl——以液相浓度为推动力的液膜传质系数，m·s双膜理论假设溶质以稳定分子扩散方式通过气膜和液膜，因此，气相和液相的对流传质速率相等。
由此理论所得的传质系数计算式形式简单，但等效膜层厚度以及界面上浓度（一）溶解氧测定仪上图为实验用溶解氧测定仪溶解氧测定仪是测定水中溶解氧的装置。
其工作原理是氧透过隔膜被工作电极还原，产生与氧浓度成正比的扩散电流，通过测量此电流，得到水中溶解氧的浓度。
根据浓度不同，隔膜电极分为极谱式和原电池式两种类型。
极谱式隔膜电极以银-氯化银作为对电极，电极内部电解液为氯化钾，电极外部为厚度25-50μm 的聚乙烯和聚四氟乙烯薄膜，薄膜挡住了电极内外液体交流，使水中溶解氧渗入电极内部，两电极间的电压控制在0.5-0.8V，通过外部电路测得扩散电流可知溶解氧浓度。
原电池式用银作阳电极，铅作阴电极。
微孔曝气和穿孔曝气系统的比较
微孔曝气和穿孔曝气系统的比较参考资料：/news/details6282.htm在我国，给水工程实践中常用生物接触氧化法作为生物预处理工艺。
在该方法中，曝气系统的选择直接关系着整个生物预处理工艺的充氧性能、处理效果、运行成本和管理操作。
两种曝气系统为提高氧的利用率，生物接触氧化池宜采用气水逆向流设计。
一般用鼓风机鼓风曝气，曝气设备分布于池底；气流自下向上流经填料区，水流自上向下流经填料区。
曝气系统一般采用微孔曝气系统或穿孔曝气系统。
微孔曝气系统一般采用膜片式微孔曝气器作为曝气设备，池中填料一般采用弹性填料，设计气水比一般取0.7左右。
穿孔曝气系统采用穿孔管作为曝气设备，池中填料可采用颗粒填料或弹性填料，设计气水比一般取1左右。
两种曝气系统的对比（1）微孔曝气系统正常运行的关键在于微孔曝气器的正确选用。
随着科技的发展，在目前的工程应用中，曝气器支承盘多采用ABS工程塑料，布气膜片多采用高分子聚合物或添加了增强剂的橡胶，取代了原有的钛板或陶瓷板曝气的微孔曝气器。
布气膜片的内外表面很光滑，不会产生金属氧化物，不易固着生物膜，并有很好的耐酸耐碱性能。
布气膜片上的气孔可随气量的增减而可大可小，从而使进口曝气管中进入的氧气更加均匀，同时也防止了堵塞。
由于布气膜片具有一定的弹性，曝气器在充氧曝气时，布气膜片及膜片上的微孔在气体的作用下能自行鼓胀挣开，以确保气体可从微孔中通过，在停止曝气时，布气膜片上的微孔呈闭合状态。
由于布气膜片具有弹性及微孔可自行扩张和收缩，避免了以往曝气器微孔容易受堵的现象。
其缺陷在于：如果曝气器布气膜片的材质和加工质量不过关，会导致在使用过程中出现布气膜片破损的情况。
在已有的生产性给水生物接触氧化池中，有的水厂连续运行三年以上，未出现过布气膜片破损的情况；但也有个别水厂在不到一年的运行时间内，就有少数曝气器的布气膜片出现破损。
由于曝气器安装在填料的下方，更换检修较为困难，所以对曝气器的质量提出了严格的要求。
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穿孔曝气溶氧效率
【实用版】
目录
1.穿孔曝气溶氧的定义与原理
2.穿孔曝气溶氧的效率影响因素
3.提高穿孔曝气溶氧效率的措施
4.穿孔曝气溶氧在污水处理中的应用
正文
一、穿孔曝气溶氧的定义与原理
穿孔曝气溶氧是一种通过穿孔管道将压缩空气引入水中，以增加水体中的溶氧量，提高水体生物活性的方法。
其原理在于通过穿孔管道，将压缩空气以细小气泡的形式释放到水中，这些气泡在水中迅速扩散，形成大量微小气泡，增加了水体与空气的接触面积，从而提高了氧气在水中的溶解速度和溶氧量。
二、穿孔曝气溶氧的效率影响因素
1.穿孔管道的布置与设计：穿孔管道的布置方式、间距、长度等都会影响到曝气溶氧的效率。
合理的穿孔管道设计可以提高溶氧效率，降低能耗。
2.压缩空气的流量和压力：压缩空气的流量和压力直接影响到气泡的产生速度和数量，进而影响溶氧效率。
合适的压缩空气流量和压力可以保证气泡产生的速度和数量适中，提高溶氧效率。
3.水质条件：水质条件包括水体的温度、pH 值、有机物含量等，这些因素都会影响到溶氧效率。
例如，有机物含量高的水体，微生物降解有机物需要消耗大量氧气，因此溶氧效率会降低。
三、提高穿孔曝气溶氧效率的措施
1.优化穿孔管道的布置与设计：采用合适的穿孔管道布置方式、间距和长度，以提高溶氧效率。
2.控制压缩空气的流量和压力：根据水质条件和水体生物活性需求，合理调整压缩空气的流量和压力，以保持较高的溶氧效率。
3.强化水质监测和管理：定期监测水质条件，对水质进行科学管理，降低有机物含量，提高水体生物活性。
四、穿孔曝气溶氧在污水处理中的应用
穿孔曝气溶氧在污水处理中有着广泛的应用，如在活性污泥法、生物膜法等污水处理工艺中，通过穿孔曝气溶氧可以提高微生物降解有机物的速率，缩短污水处理周期，降低处理成本。