曝氣設(shè)備原理與曝氣擴散技術(shù)

曝氣設(shè)備原理與曝氣擴散技術(shù)生物處理法依據(jù)參加作用的微生物的需氧狀況，可分為好氧法和厭氧法兩大類。一般狀況，好氧法比較適用于較低濃度污水，如乙烯廠污水；而厭氧法較適用于處理污泥和較高濃度的污水。好氧生物處理法可分為活性污泥法和生物膜法兩大類。活性污泥法是水體自凈的人工強化方法，是一種依靠活性污泥工作主體的去除污水中有機物的方法。存在于活性污泥中的好氧微生物必需在有氧氣存在的條件下才能起作用。在污水處理生化系統(tǒng)的曝氣池中，充氧效率與好氧微生物生長量成正相關(guān)性。溶解氧的供應(yīng)量要依據(jù)好氧微生物的數(shù)量、生理特性、基質(zhì)性質(zhì)及濃度來綜合考慮。這樣，活性污泥才能處在最佳的降解有機物的狀態(tài)。依據(jù)試驗表明，曝氣池中溶解氧維持在3～4mg/L為宜，若供氧不足，活性污泥性能差，導(dǎo)致廢水處理效果下降。為保證有充分的供氧，必需依靠一種設(shè)備來完成，例如曝氣器。

曝氣原理：

曝氣是使空氣與水劇烈接觸的一種手段，其目的在于將空氣中的氧溶解于水中，或者將水中不需要的氣體和揮發(fā)性物質(zhì)放逐到空氣中。換言之，它是促進氣體與液體之間物質(zhì)交換的一種手段。它還有其他一些重要作用，如混合和攪拌。空氣中的氧通過曝氣傳遞到水中，氧由氣相向液相進行傳質(zhì)轉(zhuǎn)移，這種傳質(zhì)集中的理論，目前應(yīng)用較多的是劉易斯和惠特曼提出的雙膜理論。雙膜理論認(rèn)為，在“氣-水”界面上存在著氣膜和液膜，氣膜外和液膜外有空氣和液體流淌，屬紊流狀態(tài)；氣膜和液膜間屬層流狀態(tài)，不存在對流，在肯定條件下會消失氣壓梯度和濃度梯度。假如液膜中氧的濃度低于水中氧的飽和濃度，空氣中的氧連續(xù)向內(nèi)集中透過液膜進入水體，因而液膜和氣膜將成為氧傳遞的障°-，這就是雙膜理論。明顯，克服液膜障°-最有效的方法是快速變換“氣-液”界面。曝氣攪拌正是如此，詳細(xì)的做法就是：削減氣泡的大小，增加氣泡的數(shù)量，提高液體的紊流程度，加大曝氣器的安裝深度，延長氣泡與液體的接觸時間。曝氣設(shè)備正是基于這種做法而在污水處理中被廣泛采納的。

(1)、在氣液兩相接觸的界面兩側(cè)存在著處于層流狀態(tài)的氣膜和液膜，其外側(cè)則分別為氣相主體和液相主體，兩個主體處于紊流狀態(tài)。氣體分子以分子集中方式從氣相主體通過氣膜和液膜而進入液相主體。

(2)、氣液兩相的主體均處于紊流狀態(tài)，其中物質(zhì)濃度基本上是勻稱的，不存在濃度差和傳質(zhì)阻力，氣體分子從氣相傳遞到液相，阻力僅存在于氣液兩層層流膜中。

(3)、在氣膜中存在氧的分壓梯度，在液膜中存在著氧的濃度梯度，它們是氧轉(zhuǎn)移的推動力。

(4)、氧難溶于水，因此，氧轉(zhuǎn)移打算性的阻力又集中在液膜上，因此，氧分子通過液膜是氧轉(zhuǎn)移過程的掌握步驟，通過液膜的轉(zhuǎn)移速度是氧轉(zhuǎn)移過程的掌握速度。

曝氣集中技術(shù)：

曝氣集中是污水處理工藝中的核心技術(shù)，本文就曝氣集中機理在應(yīng)用中消失的新問題提出一些初步的看法。

1、根據(jù)流體運動性質(zhì)分析曝氣集中的區(qū)分：

曝氣集中的實質(zhì)就是使氣相中的氧向液相中轉(zhuǎn)移。氣相中的氧轉(zhuǎn)移為液相中的溶解氧，是通過流體運動形成氣液接觸界面而完成的。因此，根據(jù)流體運動性質(zhì)來分析則可以看出曝氣集中技術(shù)的區(qū)分。假如采納流體運動的性質(zhì)來區(qū)分，曝氣集中技術(shù)則有下列兩種基本形式。

1.1、液相流體主動運動型：

葉輪與轉(zhuǎn)刷(盤)表面曝氣是采納制造液相流體的水躍而形成氣液接觸界面；射流曝氣是依靠射流液相流體吸入氣相流體而形成氣液接觸界面，這些均是屬于液相流體主動運動型，其技術(shù)特征是：動能作用于重質(zhì)液相流體運動；輕質(zhì)氣相流體是被動接觸；在葉輪或轉(zhuǎn)刷(盤)攪動處、射流口四周產(chǎn)生局部連續(xù)的氣液接觸界面。

1.2、氣相流體主動運動型：

鼓風(fēng)曝氣是由風(fēng)機輸送氣相流體，經(jīng)曝氣器的集中作用以升泡運動的方式