[工学]5-水质工程 第4章-2 活性污泥法.pptVIP

第四章 活性污泥法 §4－4 曝气原理与曝气设备 §4－4 曝气原理与曝气设备 一、曝气作用与方法 二、氧转移原理 三、氧转移影响因素 四、曝气设备 五、需氧量与供氧量计算 曝气理论基础 曝气的作用 本节主要研究内容 研究空气中氧气在水中扩散形成溶解氧的过程 一、氧转移理论： 介绍氧的转移速率公式 二、影响氧转移过程的因素 获得修正后氧的转移速率公式 三、曝气池中供氧量与供气量计算方法 曝气的作用—— 供氧 提供微生物分解有机物时需要的氧气 混合搅拌 使活性污泥与污水充分混合 防止沉淀 避免污泥在曝气池内沉淀 规范： 供氧量按微生物分解有机物需氧量计算 曝气池混合全池污水体积所需功率，一般不宜小于25W/m3，氧化沟不宜小于15W/m3 曝气方法—— 鼓风曝气、 机械曝气、 鼓风-机械联合曝气曝气 §4－4 曝气原理与曝气设备 一、曝气作用与方法 二、氧转移原理 三、氧转移影响因素 四、曝气设备 五、需氧量与供氧量计算 二、氧转移原理 （一）氧转移速率公式的推导 （二）如何提高氧转移速率 （三） 值的测定 重点： 氧转移速率公式 哪些因素影响氧转移速率 的单位和物理意义 （一）氧转移速率公式的推导—— 1、双膜理论（Lewis－wnitman） ——空气中氧气向液体传递理论 要点： 空气中氧向液体中传递克服2层膜阻力 气膜 液膜 研究结论——氧气传递中， 液膜扩散阻力是限制因素。 2、液膜扩散方程—— Fick定律 1）物质扩散速度Vd 3、氧转移速率 水中溶解氧浓度变化速度（kgO2/m3·h） ： 氧总转移系数 2）单位时间物质扩散量 ——总传质系数，h-1 表示曝气时氧的总传递性。 传递阻力大， 值小，反之亦然。 倒数（1/ ）表示曝气池中DO从C增加到CS所需时间，单位为（h） （二）如何提高氧转移速率 途径： 1、提高 ： 与气泡的比表面积有关，气泡越小，比表面积越大， 越大。 加强液体紊流，降低液膜厚度，更新气液界面，扩大气液界面。 传递中阻力大，DL扩散系数小， 小；反之亦然。 （单位：h）物理意义：C→Cs所需要的充氧时间 2、提高Cs： 提高氧的分压，纯氧曝气、深井曝气。 （三） 值的测定 脱氧清水中 的测定方法 §4－4 曝气原理与曝气设备 一、曝气作用与方法 二、氧转移原理 三、氧转移影响因素 四、曝气设备 五、需氧量与供氧量计算 三、影响氧转移的因素（4方面） 1、水质 2、水温 3、氧分压影响Cs 4、其他影响因素 气泡大小 水流紊动程度 接触时间 考虑影响因素后，对（4-32）式进行修正，修正后氧的转移速率公式 三、影响氧转移的因素（4方面） 1、水质 三、影响氧转移的因素（4方面） 2、水温 三、影响氧转移的因素（4方面） 3、氧分压影响Cs 扩散装置安装高度对Cs的修正——Csb 三、影响氧转移的因素（4方面） 4、其他影响因素 气泡大小 水流紊动程度 接触时间 考虑影响因素后，对（4-32）式进行修正，修正后氧的转移速率公式 考虑影响因素后的氧转移速率的公式 修正后的氧转移速率公式（4－41） 问题： 研究污水处理过程中氧的传递，为什么氧转移速率理论公式需要修正？ 氧转移速率公式修正时，主要考虑了那些因素？ §4－4 曝气原理与曝气设备 一、曝气作用与方法 二、氧转移原理 三、氧转移影响因素 四、曝气设备 五、需氧量与供氧量计算 四、曝气设备 （一）曝气设备的任务 （二）曝气设备技术性能指标 （三）曝气设备的类型 问题： 鼓风曝气和机械曝气设备任务的同异点？ 鼓风曝气系统的组成？ 各举一例说明鼓风曝气和机械曝气设备安装方式 （一）曝气设备的任务 1、向曝气池充氧 2、混合搅拌，促进泥、水、气三者接触 3、防止污泥在曝气池内沉淀 注意： 曝气装置除满足供氧，还因满足最低搅拌要求： 满铺小气泡装置：2.2m3/(h·m2) 旋流中、大气泡装置：1.2m3/(h·m2) 机械曝气：13～25w/m3 （二）曝气设备技术性能指标 1、动力效率（Ep）—— 表示曝气设备的能源利用效率 消耗1度的电，转移到混合液中的氧量（kgO2 / kW·h） 2、氧利用率（EA）——氧转移效率