供气式射流曝气系统的设计应用制造浅析.pdfVIP

供气式射流曝气系统的设计、应用及制造浅析 作者：上海巴博环保技术有限公司 曹振国 实践证明，在废水生化处理系统中，曝气系统的能量消耗（电力）约占整个废水处理 的70%，同时也是系统机械维护的重点所在。因此，曝气系统的动力效率和机械性能的优劣 是废水处理系统运行经济性的关键因素，供气式射流曝气器在此方面的卓越表现令人关注。 1、历史发展与在我国的应用 供气式射流曝气器最早出现在美国，1984年 Mark Neville （马克.尼维尔）在美国创立 MTS 公司 （Mass Transfer Systems, Inc）,成为全球射流混合及曝气系统的领导者，1996 年 MTS 被收购。两年后，Mark Neville 带领部分团队成员组建新公司（KLA 系统公司）， 与 MTS 在射流曝气市场分庭抗礼。本世纪初，两家公司几乎同时进入中国市场，并各自成 功应用于污水生化处理系统，目前有数十个项目、几百套供气式射流曝气系统在我国各大 制浆、造纸企业的各种污水生化处理工艺中应用。效果良好，运行稳定。 2、工作原理 供气式射流曝气器的传氧机理是大量高动能的气、液两相流同时从一系列复合嘴喷混 合、喷射、释放，形成微小气泡的扩散过程。即高速动力液流 （motive liquid）从内喷嘴射 释放，低压空气流在内、外喷嘴复合叠套形成的腔体内被高速液流不断剪切，二者迅速剧 烈混合；高动能、高溶氧的气液两相体从外喷嘴高速喷射释放到液体空间 （曝气池混合液）， 并将周围液体夹裹卷入扩散混合区域，形成大量微小气泡从池底垂直上升至曝气池表面， 从而达到传氧与混合搅拌的双重效果。如下图1所示： 在生化处理系统中，动力液流 （motive liquid）是由离心泵抽取曝气池内混合液循环提 供；低压空气一般则是由鼓风机供应。 3、性能优点 高速射流 生独特的氧传递和水力效果，即极高的氧 系数（Kla）和高 度混合 产 总传质 强 搅拌功能。这两个特性在射流曝气系统中具体表现为以下 4 个方面的优势： 1）高曝气效率 （High aeration efficiency） 2）更高的氧利用率 （Higher percentage of oxygen utilization） 3）高层搅拌和过程控制 （Superior mixing and process control ） 4）好氧曝气过程与缺/厌氧混合过程可以独立控制，自由切换。（Independent control of mixing and oxygen transfer） 供气式射流曝气系统布置和控制原理如下图2 4、射流曝气系统设计 曝气设备传氧能力一般以向标准情况下，即 20°C、一个大气压力、溶解氧浓度 0 毫 克/升的清水传递的氧量--标准需氧量(SOR)来确定。曝气系统的设计目标就是把实际需 氧量 (AOR)，使用下列公式转换成标准需氧量(SOR)： 标准需氧量(SOR) SOR = ___________________AOR_____ ______________ ((β× C × D ) - C ) WALT C L α ｛ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ｝ θ(TW-20) * (C × D ) 20 C α