射流曝气技术简介
全面介绍BIO-低压射流混合曝气器
全面介绍BIO-低压射流混合曝气器目前，在污水处理的主流生化法处理工艺中，曝气设备是主要能耗设备，曝气系统的电耗约占处理厂全部电耗的50-70%。
实现曝气设备的曝气效果并同时到达节能降耗的目的，就成为摆在工业界的一大共性问题。
常用的曝气方式主要有鼓风曝气、机械曝气和射流曝气三种。
射流曝气方式的射流曝气器是一种集吸气和混合反应于一体的曝气设备，它通过液体射流对气体开展抽吸和压缩，并利用气泡扩散和水力剪切这两个作用到达曝气和混合的目的，和传统曝气器比较，具有构造简单、充氧能力高、占地省及辈建投资少等优点。
传统射流曝气器虽然较鼓风曝气和机械曝气有许多优点，但也存在以下缺点：（1）小气泡容易在扩散段出口的周边区域聚集并形成大气泡从水面溢出，降低了其传质系能；（2）采用长混合管构造增加了曝气流体的流动摩擦，降低了曝气器的动力效率、增加了耗；（3）搅拌效果有限，有时不得不外加搅拌器促进曝气池中的水体流动以防止死区的产生。
一、曝气器充氧效率的三大要素！1曝气器生产气泡的大小。
（BIO-低压射流混合曝气器剪切的气泡的直径到达微米级。
小于100微米的含量占20%-30%，100-200微米含量占15%-20%，200-500微米含量占40%-50%，大于500微米含量约占10%-20%.）2气泡在水中停留的时间。
（由于BIO-低压射流混和曝气器的射流臂射出循环液是呈一定的角度斜向下射出，这样就到达了一个增加气泡在水中的行程，从而增加了气泡在水中停留的时间，在有效水深在八米的情况下BIO-低压射流混合曝气器射出的微小气泡在水中停留时间约为30秒。
）（气泡在水中的行程距离=射出水平距离约为4.5米+有效水深）3气水泥三相的混合程度。
（在混合腔内开展气、水、泥充分混合，混合后通过混合腔后段将射流的动能逐步转变成压能后进入括散腔。
在括散腔内，气、水、泥混合物进一步混合，迫使气体继续剪切、粉碎并乳化，保证绝大部分氧充分溶解于混合液中。
射流曝气技术简介
射流曝⽓技术简介射流曝⽓技术简介1. 1射流器的结构射流曝⽓系统的核⼼设备是射流器。
射流器是利⽤射流紊动扩散作⽤来传递能量和质量的流体机械和混合反应设备, 它由喷嘴、吸⽓室、喉管及扩散管等部件构成[ 2 ] 。
图1 是⼀个典型的单喷嘴射流器结构,也是废⽔⽣化处理中常⽤的曝⽓⽤射流器。
图1射流器结构1. 喷嘴;2. 吸⽓室;3. 喉管;4. 扩散管;5. 尾管1. 2射流曝⽓的基本原理射流器采⽤⽂丘⾥喷嘴, ⼯作⽔泵出⽔通过射流器的喷嘴,随着喷嘴直径变⼩,液体以极⾼的速度从喷嘴喷射出来,⾼速流动的液体穿过吸⽓室进⼊喉管,在喉管形成局部真空,通过导⽓管吸⼊(或压⼊)的⼤量空⽓进⼊喉管后, 在喷⽔压⼒的作⽤下被分割成⼤量微⼩的⽓泡, 与⽔形成混合体。
⽓液混合体通过扩散管向外排出, 其速度减慢, 压⼒增强,形成强⼒喷射流,对废⽔搅拌充氧。
⽓泡经多次切割,喷射扰动后, 变成⽆数的细⼩⽓泡, 其表⾯积很⼤,使空⽓中的氧更易快速溶解于⽔中。
由于⽓泡直径⼩,上升速度缓慢,从⽽延长了⼤⽓中氧⽓溶解于⽔的时间,促使废⽔和氧⽓充分混合接触,氧化废⽔中的还原性物质,杀灭⼤部分还原菌和其它⼀些厌氧菌,进⽽达到处理废⽔的⽬的[ 3 ] 。
1. 3废⽔⽣物处理中射流曝⽓的独特作⽤射流曝⽓作为⼀种曝⽓充氧⽅法, 它的作⽤不仅仅是作为⼀种⽓泡扩散充氧装置(如⿎风曝⽓中的各种空⽓扩散装置) , 也不能单纯看作是⼀种机械曝⽓设备,⽽是介于两者之间,利⽤⽓泡扩散和⽔⼒剪切两个作⽤达到曝⽓和混合的⽬的[ 4 ] 。
实际上,在活性污泥法废⽔处理系统中,由于通常采⽤废⽔与活性污泥的混合物作为⼯作介质, 当吸⼊(或压⼊)空⽓后在射流器的喉管内发⽣相当剧烈的混合作⽤。
这⼀混合作⽤⼀⽅⾯进⾏着⽓- 液- 固(活性污泥) 之间的紊动扩散与能量交换及⽓-液- 固三相间的转移过程, 还有更加突出的是发⽣在被⾼速剧烈紊动“切割”得⾮常细微的⽓泡、活性污泥的微⼩颗粒以及废⽔(液相)中有机物这三者之间的⽣物学上的作⽤。
射流曝气法与鼓风空气曝气法优缺点比较
压缩空气曝气法与鼓风空气曝气法优缺点比较
1.曝气方式可分为鼓风曝气、机械曝气、射流曝气。
鼓风曝气又称空气扩散曝气，是将空压机送出的压缩空气通过一系列的管道系统送到安装在曝气池池底的空气扩散装置，空气从此处以微小气泡的形式逸出，并在混合液中扩散，使气泡中的氧转移到混合液中去。
鼓风曝气具有效果良好，适应性强，在水处理中得到广泛应用射流曝气是利用射流泵的吸气作用代替空气压缩机，向原水中加注空气的曝气方式。
射流系统应根据工作水的压力、需氧量、出水压力等等，由计算而定。
一般适用于原水铁和锰的含量较低、对PH值的要求不高时。
2.当水质水量变化幅度较大时，射流器就难以满足，这就是射流器不易调节氧的缺点。
因为充氧量是一个定容式的。
怎样使射流曝气系统运行的好，还需要在实践中探索。
3.地下水除锰原理：铁锰含量过高的水一般都是在曝气条件下将溶解状态的二价铁或二价锰分别氧化成不溶解的三价铁或四价锰的化合物，反应式为：
4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+
2Mn2++O2+2H2O=2MnO2↓+4H+
鼓风空气曝气法，将空气中的氧充入水中，并与水中CO2交换出来，提供二价铁锰离子氧化所需的氧，并提高水的pH，有利于除铁锰；而射流曝气法中，吸入的一定压力空气在射流器内与工作液混合，水中溶解的CO2不能交换出来，使需要处理的水pH较低，根据上面反应式，低pH（H+）不利于反应向右进行，从而不利于除铁锰。
射流曝气技术介绍
射流曝气技术介绍陕西科技大学造纸环保研究所2010年05月内容Ø1、射流曝气技术Ø2、工程业绩1.1 专利产品Ø供气式低压射流曝气装置1.2 射流曝气系统工作原理p曝气池中的泥水混合物在相对低的压力下，由循环水泵通过循环水总管送入射流曝气器的内喷嘴中，形成一股高速的液体流，同时空气被送入外喷嘴内。
p高速的液体流将空气切割，雾化成直径极其微小的气泡，形成紊流的、被切碎的气液混合流。
迅速有效地转移到液相和生物相，完成氧气的快速转移过程。
•富含氧气的气液混合流从外喷嘴喷出，进入周围液体。
•从混合喷头中射出的气液混合流同时具有竖向和横向力，对曝气池中的混合液进行剧烈的搅动和混合。
•在标准状态下的氧转移效率高达28-32%，生化反应速率也有很大提高，远高于目前常用的曝气元件。
1.3 射流曝气技术的特点u氧转移率高氧转移效率可达28-32%以上，可大大降低曝气时的空气需求量，从而降低曝气时的动力消耗（参见附表），比传统的自吸式射流曝气器和液下曝气机提高动力效率1倍以上；u无堵塞及维修采用独特的结构设计，彻底消除了目前广泛采用的微孔曝气器易于堵塞的痼疾，并且运行稳定、可靠；无易损运动部件，无维修；u工艺适应性强适用于多种好氧生物处理工艺，除氧化沟工艺外，也可用于包括SBR、各类传统和改良的活性污泥工艺、接触氧化工艺等多种工艺。
特别是本系统可以用于更深的池型，有进一步提高氧转移率和减少占地面积的潜力；u安装维护方便安装、维护方便，易于管理；u投资运行费用低投资、运行费用低。
1.4 供气式低压射流曝气器与传统曝气器的性能比较3.0-3.527.0~32.0供气式低压射流曝气器0.8-1.4自吸式射流曝气器射流曝气3.0~4.022.0~35.00.08~0.12小微孔曝气器2.2~3.012.0~22.00.12~0.20中微孔曝气器 1.5~2.57.0~11.0固定双螺旋曝气器 1.0~1.56.0~7.0φ=20小口径竖管布气0.75~1.54.0~8.05.0~8.0穿孔管鼓风曝气1.7~2.1转刷型表面曝气设备1.2~1.8转笼型表面曝气设备 1.6~1.8泵型叶轮E 系列曝气器2.0~2.6西姆卡型表面曝气机2.13普通涡轮式表面曝气机机械曝气动力效率(kgO 2/kw.h)氧转移效率（%）孔径（mm ）曝气设备1.4 供气式低压射流曝气器与传统曝气器的性能比较国外产品备注安装方便，易于维修使用数量多，效率低、电耗高易堵塞、空气须净化、布水管线复杂易堵塞、空气须净化、设备易损坏、布水管线复杂采用高压水泵、动力效率低无堵塞、寿命长、节电、设备数量少比较-—3-80.50.5--最大50服务面积( m 2)4-53.4-82-52-54-84-10使用有效水深(m) 1.8-2.51.5-2.53.0-4.02.2-3.00.8-1.43.0-3.5动力效率(kgO 2/kwh)-—7-1122-3512-22约20%27-32标准氧转移率(%)倒伞型表曝机螺旋曝气器小微孔曝气器中微孔曝气器自吸式射流曝气器供气式射流曝气器曝气设备参数1.5 安装方式比较射流曝气系统在曝气池中的安装方式微孔曝气器在曝气池中的安装方式射流曝气系统安装方式供气式低压射流曝气器安装方式供气式低压射流曝气器安装方式供气式低压射流曝气氧化沟氧化沟循环泵及风机的安装方式工程业绩•平凉宝马纸业公司15000m3/d制浆造纸废水处理工程•西安银泉纸业公司8000m3/d制浆造纸废水处理工程•宁夏沙湖纸业有限公司20000m3/d制浆废水处理工程•陕西百特纸业公司一分厂3000m3/d废纸制浆废水处理工程•岐山县天德纸业公司8000m3/d制浆造纸废水处理工程•陕西省户县造纸厂10000m3/d废纸制浆废水处理工程•安徽萧县虹光纸业公司15000m3/d板纸废水处理工程•西安汉兴纸业有限公司15000m3/d制浆废水处理工程•宝鸡瀚森园公司爆破制浆废水处理工程•西安兄弟纸业有限公司15000m3/d中段废水处理工程•西安奥辉纸业有限公司38000m3/d中段废水处理工程西安兄弟纸业有限公司15000m3/d中段废水处理工程西安银泉纸业公司8000m3/d制浆造纸废水处理工程工程业绩•武威市纸业有限公司18000 m3/d中段废水处理工程•陕西圣龙纸业公司18000 m3/d石灰法半化学制浆废水处理工程•福建永春联盛纸品公司20000 m3/d废纸制浆废水处理工程•福建省联盛纸业有限公司38000 m3/d废纸制浆废水处理工程•日本独资伊天果汁（陕西）有限公司2500m3/d废水处理工程•海升果汁（青岛）有限公司6000m3/d废水处理工程•丹尼斯克甜味剂(安阳)有限公司6000m3/d废水处理工程•西安市长城造纸厂15000m3/d板纸制浆废水处理工程•陕西省户县天丰包装材料厂7600m3/d板纸制浆废水处理工程•咸阳恒盛纸业有限公司9000m3/d板纸制浆废水处理工程•蒲城康钰纸业有限公司10000m3/d石灰制浆废水处理工程陕西圣龙纸业公司18000 m3/d石灰法半化学制浆废水处理工程福建省联盛纸业有限公司28000 m3/d废纸制浆废水处理工程浙江吉安纸业有限公司12000 m3/d废水处理工程工程业绩•蒲城县永丰利亚纸业公司15000m3/d石灰制浆废水处理工程•湖北南漳华海纸业有限公司10000 m3/d中段废水处理工程•湖北宜城华明浆粕有限公司6000 m3/d棉短绒制浆中段废水处理工程•河南邓州老廷纸业有限公司20000 m3/d中段废水处理工程•河南济源京源纸业有限公司8000 m3/d废纸制浆废水处理工程•河南新乡宏达纸业公司25000 m3/d综合废水处理改造工程•浙江吉安纸容器有限公司25000m3/d板纸制浆废水处理工程•昆山钞票纸厂2400m3/d废水回用处理工程•广西粤景纸业有限公司12000m3/d中段废水处理工程•河北广平县昌盛纸业有限公司20000m3/d棉短绒制浆中段废水处理工程新乡宏达纸业有限公司20000m3/d废水处理工程广西粤景浆纸有限公司15000 m3/d中段废水处理工程工程业绩•黑龙江方正晟丰纸业有限公司15000m3/d中段废水处理工程•榆林市大漠纸业有限公司15000 m3/d废纸制浆废水处理工程•吉林镇赉新盛纸业有限公司24000m3/d中段废水处理工程•山东雅美纤维有限公司10000m3/d棉浆废水处理工程•新疆泰昌实业有限公司20000m3/d棉浆废水•河南武陟县广源纸业有限公司6000 m3/d废纸制浆废水•龙海市榜山民政三星造纸厂12000 m3/d废纸制浆废水•宁波慈溪市晨阳包装材料有限公司9000 m3/d废纸制浆废水•老河口市金瓒阳纸业有限公司6000 m3/d废纸制浆废水•福建港兴纸业有限公司10000 m3/d废纸制浆废水•山东凯赛生物技术有限公司6000 m3/d有机酸废水工程业绩•石家庄元氏金鹏纸业有限公司6000m3/d废纸制浆废水处理工程•湖北广水中山恒兴纸业有限公司15000 m3/d废纸制浆废水处理工程•湖北宝塔纸业有限公司20000m3/d中段废水处理工程•黑龙江庆安实业有限公司15000m3/d制浆造纸废水处理工程•泰格林纸集团洪江纸业有限公司20000m3/d棉浆废水•淄博仁丰纸业有限公司20000m3/d制浆造纸废水处理工程•福建省联盛纸业有限公司三期20000 m3/d废纸制浆废水处理工程谢谢！。
射流曝气原理
射流曝气原理
射流曝气是一种常用的水处理技术，它通过将气体注入水中，
产生微小气泡，从而增加水中的氧气含量，促进水体中有机物的降
解和氧化物的去除。
射流曝气原理主要包括气液混合、气泡生成和
传质过程。
首先，气液混合是射流曝气的关键步骤。
在射流曝气设备中，
气体和水通过喷嘴混合，形成气液混合物。
气液混合的效果直接影
响气泡的生成和分布，因此喷嘴的设计和操作参数的选择对射流曝
气效果具有重要影响。
其次，气泡生成是射流曝气的核心过程。
在气液混合后，气泡
在水中形成并逐渐上浮。
气泡的大小和数量直接影响曝气效果，因
此需要通过调节气体流量和喷嘴结构来控制气泡的大小和数量，从
而达到最佳的曝气效果。
最后，传质过程是射流曝气的最终目的。
通过气泡与水体的接触，氧气从气泡中溶解到水中，从而提高水体中的氧气含量。
同时，气泡的上浮也会带走水体中的有机物和氧化物，起到净化水体的作用。
射流曝气原理的应用非常广泛，不仅可以用于污水处理厂的曝
气池，还可以用于湖泊、河流的水体修复，以及渔业养殖、水产养
殖等领域。
通过合理设计射流曝气设备，可以提高水体的溶解氧含量，改善水质，促进水生态平衡的恢复。
总之，射流曝气原理是一种有效的水处理技术，通过气液混合、气泡生成和传质过程，可以实现水体的氧气增加和污染物去除。
随
着人们对水环境保护意识的提高，射流曝气技术将在未来得到更广
泛的应用和发展。
射流曝气法与鼓风空气曝气法优缺点比较
射流曝气法与鼓风空气曝气法优缺点比较1.高效性：射流曝气法能够提供大量的气液接触面积，从而使得气体更容易溶解到水中。
因此，相较于鼓风空气曝气法，射流曝气法能够更有效地增加溶解氧浓度。
2.能耗低：射流曝气法在将气体溶解到水中的过程中，只需使用一定的压力来实现射流的形成和维持。
相比之下，鼓风空气曝气法需要电机或风机来产生气流，因此能耗较高。
3.无污染：射流曝气法只需要利用水的流动将空气吸入水中，不需任何化学药剂，因此在水体中不会引入任何污染物。
然而，射流曝气法也有一些缺点：1.设备成本高：为了实现高速水流的形成，射流曝气法需要安装专用的设备，如水泵、喷嘴和管道系统等，这些设备会增加投资成本。
2.水质要求高：射流曝气法的有效性受到水质的影响，特别是水中的悬浮物和有机物含量较高时，容易导致设备堵塞或性能下降。
鼓风空气曝气法是通过将空气吹入水中形成气泡来增加溶解氧浓度的方法。
其主要优点有：1.适用性广：鼓风空气曝气法适用于各种水体，并且对水质的要求相对较低，能够在不同水质的条件下都能发挥正常的溶解氧增加效果。
2.建设和维护成本低：鼓风空气曝气法所需的设备相对简单，通常只需要一台电机或风机及一套空气输送管道即可，因此其建设和维护成本较低。
然而，鼓风空气曝气法也存在一些缺点：1.能耗高：鼓风空气曝气法需要电机或风机提供大量的气流，因此能耗较高。
此外，为了提高效率，常常需要使用高效节能的电机或风机，增加了设备成本。
2.易产生噪音：由于需要使用电机或风机产生气流，鼓风空气曝气法在运行过程中常常会产生噪音，对周围环境和附近居民造成一定的干扰。
综上所述，射流曝气法和鼓风空气曝气法各有优缺点，选择何种方法应根据具体情况来决定。
当需要高效增加溶解氧浓度且水质要求较高时，射流曝气法是一个较好的选择；而当水质要求较低且建设和维护成本较为关键时，鼓风空气曝气法更为适合。
给排水综合知识：射流泵技术在污水生化处理的应用.doc
给排水综合知识：射流泵技术在污水生化处理的应用
污水生化处理是通过微生物的作用，将有机污染物转变成无害的气体产物（如C02，N02，N2）、液体产物（如水）以及富含有机物的固体产物（生物污泥），其中生物污泥在沉淀池沉淀，从净化后的污水中除去的一种方法。
生物处理污水方法有多种，射流曝气法是继鼓风曝气，机械曝气后的第三类曝气法。
它适用于城市污水及浓度较低的有机工业废水处理。
由液气射流泵组成的射流曝气装置是一种新的充氧装置，它作为污水处理技术中的主要没备之一，其工作原理是通过液体射流的紊动扩散作用，使空气中的氧溶解于污水，为分解有害物质的活性污泥提供能量。
射流曝气是一种新的曝气技术，它具有以下优点：氧总传质系数大，氧利用率高、氧动力转移系数高;混合搅拌系数强;提高了污泥的沉淀性能，所需曝气时间短;设备构造简单、加工方便、工作可靠、运转灵活、便于凋节;一般喷嘴直径20mm，不易堵塞，易维修管理;融氧速度快、电耗少、运转费用低、占地面积少;当采用自吸式射流曝气器时，可取消鼓风机，消除噪音污染。
它作为一种新的节能环保技术，在纸业、印染、医院、城市生活污水等生化处理工程中应用有很大的前途。
随着科学技术的发展，一种新型的曝气装置自吸式自激振荡脉冲射流曝气器应运而生，它利用自激振荡腔室代替现有曝气器中的混合管，使吸人的空气和需氧水体在自激振荡腔室内获得充分的搅拌、混
合和充氧，以脉冲流的方式通过特殊扩散管释放。
理论分析和工业性初步实验表明，该曝气器具有优良的搅拌、混合和曝气性能，并从扩散管喷射出的需氧水体具有较强的脉冲效应。
这种装置的研究在节水治污方面起着重要作用，将更好的为环境保护服务。
影响射流曝气的因素
影响射流曝气的因素射流曝气是一种常用于污水处理和水体增氧的技术，通过将水体中的气体和溶解氧与空气充分接触，以提高水体中的氧气含量和有机物的降解效率。
影响射流曝气效果的因素主要包括水质特性、操作参数和曝气设备的选择。
以下是对这些因素的详细说明。
1.水质特性：-水的粘度：水的粘度越大，水体中的气泡越有可能在上升过程中与水体发生碰撞而破裂，降低曝气效果。
-溶解氧浓度：溶解氧浓度越低，射流曝气设备需要提供更多的气体来达到预期的曝气效果。
-水中有机物浓度：水中有机物含量越高，需提供更多的氧气来进行有机物的氧化降解。
2.操作参数：-曝气时间：曝气时间越长，氧气和水的接触时间越长，有利于氧气的溶解和有机物的降解。
-曝气区域深度：曝气区域深度越大，气泡上升的距离越长，有利于气泡的分散和气体的溶解。
-曝气浓度：曝气浓度越高，气泡大小越小，气泡分散性越好，有利于气泡与水体的接触和气体的溶解。
-气液比：气体流量和水流量的比率，气液比越大，气泡分散越好，有利于氧气的溶解和有机物的降解。
3.曝气设备的选择：-气泡直径：气泡直径的大小直接影响气泡的上升速度和分散程度，一般情况下，较小直径的气泡更有利于氧气的溶解。
-气泡生成速率：气泡生成速率越大，气泡分散性越好，有利于气泡与水体的接触和气体的溶解。
-曝气装置布置方式：曝气装置的布置方式多种多样，包括圆形曝气、方形曝气、网状曝气等，不同的布置方式对水体中气体的分散性和溶解性有不同的影响。
总之，水质特性、操作参数和曝气设备的选择是影响射流曝气效果的重要因素，通过合理的操作和装备选择，可以达到最佳的曝气效果，提高水体的氧气含量和有机物的降解效率，从而实现水质改善的目标。
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射流曝气技术简介
1. 1射流器的结构
射流曝气系统的核心设备是射流器。
射流器是利用射流紊动扩散作用来传递能量和质量的流体机械和混合反应设备, 它由喷嘴、吸气室、喉管及扩散管等部件构成[ 2 ] 。
图1 是一个典型的单喷嘴射流器结构,也是废水生化处理中常用的曝气用射流器。
图1射流器结构
1. 喷嘴;
2. 吸气室;
3. 喉管;
4. 扩散管;
5. 尾管
1. 2射流曝气的基本原理
射流器采用文丘里喷嘴, 工作水泵出水通过射流器的喷嘴,随着喷嘴直径变小,液体以极高的速度从喷嘴喷射出来,高速流动的液体穿过吸气室进入喉管,在喉管形成局部真空,通过导气管吸入(或压入)的大量空气进入喉管后, 在喷水压力的作用下被分割成大量微小的气泡, 与水形成混合体。
气液混合体通过扩散管向外排出, 其速度减慢, 压力增强,形成强力喷射流,对废水搅拌充氧。
气泡经多次切割,喷射扰动后, 变成无数的细小气泡, 其表面积很大,使空气中的氧更易快速溶解于水中。
由于气泡直径小,上升速度缓慢,从而延长了大气中氧气溶解于水的时间,促使废水和氧气充分混合接触,氧化废水中的还原性物质,杀灭大部分还原菌和其它一些厌氧菌,进而达到处理废水的目的[ 3 ] 。
1. 3废水生物处理中射流曝气的独特作用
射流曝气作为一种曝气充氧方法, 它的作用不仅仅是作为一种气泡扩散充氧装置(如鼓风曝气中的各种空气扩散装置) , 也不能单纯看作是一种机械曝气设备,而是介于两者之间,利用气泡扩散和水力剪切两个作用达到曝气和混合的目的[ 4 ] 。
实际上,在活性污泥法废水处理系统中,由于通常采用废水与活性污泥的混合物作为工作介质, 当吸入(或压入)空气后在射流器的喉管内发生相当剧烈的混合作用。
这一混合作用一方面进行着气- 液- 固(活性污泥) 之间的紊动扩散与能量交换及气-液- 固三相间的转移过程, 还有更加突出的是发生在被高速剧烈紊动“切割”得非常细微的气泡、活性污泥的微小颗粒以及废水(液相)中有机物这三者之间的生物学上的作用。
因此, 要评价射流曝气用于活性污泥法的作用,如果仅仅作为曝气充氧装置来理解就没有充分反映这一综合过程的全部机理。
这一综合过程的机理应当理解为在活性污泥微生物存在的条件下,发生在射流器喉管部分的高速紊动过程中的生物学特性与三相间物理力学特性的综合过程。
气体经高速水流吸入后经喉管压缩,气、液相剧烈混合,此时气泡刚形成, 吸氧率高; 气泡进一步在管道中受剧烈揽动,粉碎成细微气泡, 使气、液接触面积增大,也提高吸氧率。
尤其是当工作介质为废水与活性污泥混合物时, 喉管的紊动搅拌作用不只限于微小气泡对废水的充氧作用, 同时还发生气- 固、液- 固间等多方面的作用,特别是当活性污泥被“切割”成非常细小的颗粒,无疑将大大增加活性污泥的表面更新率与吸附表面积,从而使活性污泥的细小絮状体能与气泡中的氧及废水中的有机物有充分的接触吸附作用, 使吸附能力大大提高。
这是其它类型曝气设备所不能达到的[ 4 ] 。
1. 4射流曝气技术的主要性能特点
射流曝气法与其它曝气方法的区别在于其核心设备射流曝气器。
射流曝气法的优点: (1)射流曝气器混合搅拌作用强,具有较高的的充氧能力、氧利用率和氧动力转移效率。
(2)构造简单、工作可靠、运转灵活、便于调节、不易堵塞、易维修管理。
(3)当采用自吸式射流曝气器时,可取消鼓风机,消除噪音污染。
(4)在射流曝气器喉管内,由于射流的紊动及能量交换作用,形成了剧烈的混掺现象, 不仅在瞬间( 10- 2s)完成氧从气相向液相中的转移,而且射流曝气的工作水流是进水和回流污泥的混合液或曝气池混合液,因此在混合液内迅速地进行着泥(微生物) - 水(有
机物) - 气(溶解氧)三者间的传质与生化反应,这是一个在特定条件下发生的快速生物反应与三相间传质的综合过程[ 1 ] 。
(5)提高了污泥的活性,基质降解常数较其它活性污泥法高。
(6)所需曝气时间短,土建投资省,运转费用低,占地面积小。
2射流曝气技术在工业废水处理中的应用进展
2. 1国外射流曝气技术的发展
国外用射流曝气技术作为废水生化处理可以追溯到20世纪40年代。
1947年美国的DOW 化学公司将射流曝气法用于规模为1. 85 ×105 m3 / d的含酚废水处理厂,布置了724只射流器,采用压力供气,工作介质为二沉池出水或曝气池混合液[ 5 ] 。
20世纪五
六十年代,射流曝气法在国外应用得更多,并逐渐成为继鼓风曝气和机械曝气后的第3类曝气法[ 5 ] 。
1968年德国的拜耳化学公司采用获得专利的被称为8 /14型射流器(即喷嘴直径为8 mm,混合管直径14mm )以压力供气方式处理化工废水[ 6, 7 ] , 射流器设在曝气池底部, 池深4. 8 m, 淹没深度4. 2 mm。
其运行参数为:废水量720 m3 / h, 空气量3 320 m3 /
h,水深4. 2 m,氧利用率7. 7% ,充氧能力340 kg / h,耗能115 kW ·h,充氧动力效率2. 95 kg / ( kW ·h) 。
但这种装置的缺点是构造比较复杂, 制造、安装、检修比较困难。
20世纪80年代以来, 德国拜耳和赫司特两大
化工公司先后完成了采用高塔—射流曝气活性污泥法处理化工废水的扩建过程, 日处理废水量分别为1. 6 ×105 m3 (工业废水90 000 m3 , 市政污水70 000 m3 )和1. 0 ×105 m3。
它们分别采用获得专利的狭缝射流器和径向射流喷嘴进行曝气。
这两种压力供气射流器结合高塔型(水深25～30 m )的反应器,强化了氧的分布、溶解和利用, 有效地防止了气泡并聚,提高了氧的利用率, 在水深17 m 的条件下充氧动力效率达到3. 8 kg / ( kW ·h) ,系统BOD5的去除率均在90%以上[ 7 ] 。
日本在北九洲市日明废水处理厂中应用了射流曝气系统, 废水处理量为75 000 m3 / d,进水BOD5 为136 m g /L , 处理后出水BOD5 为4. 7 m g /L。
2. 2国内射流曝气技术的发展
国内对射流曝气技术的研究和应用始于20世纪70 年代, 主要用在中小型废水处理装置中[ 8 ] 。
1978年以来,同济大学等单位对城市及工业废水的处理工艺、活性污泥生物学特性进行了较为系统的绸印染废水。
北京市政设计院研究了“II 型射流器”的充氧性能,并在生物接触法中使用了射流器,处理感光胶片生产中的涂布废水和地毯染纱废水[ 6 ] 。
20世纪90年代末, 清华大学的孟立新开发出集曝气与搅拌为一体的新型射流器, 其清水充氧能力达到日本同类产品的水平,并实际应用到SBR工艺中。
同一时期, 北京工业大学和中国环境科学院合作研制开发的氧化沟用供气式射流曝气器, 也达到了国外同类产品的先进水平[ 8 ] 。
而
后, 西安交通大学环境科学与工程中心、陕西科技大学造纸环保研究所和陕西清源环保工程有限公司, 在吸收国内外先进技术的基础上, 自主研制开发了新一代节能型生物曝气系统———FAS - Jet系列供气式低压射流曝气好氧生物处理系统, 并将其成功应用于宁夏沙湖纸业有限公司2 000 m3 / d综合废水生物处理工程、日本独资洛川伊天果汁有限公司20 000m3 / a浓缩果汁项目废水处理工程等多项工程。