自激振荡脉冲射流曝气器在生活污水处理中的应用_裴江红
- 格式：pdf
- 大小：289.37 KB
- 文档页数：4
文档推荐
-
自激振动空化射流打击力实验页数:7
下载文档原格式
合集下载
曝气设备在污水处理中的应用及发展前景
曝气设备在污水处理中的应用及发展前景曝气是污水处理中重要的过程之一，通过向污水中注入气体，提供微生物生长所需的氧气，加速有机物的氧化分解，降低污水中有机物的浓度，达到净化污水的目的。
曝气设备在污水处理中具有重要的应用价值。
曝气设备主要包括曝气管、曝气盘、曝气轮、曝气泵等组成，常见的有机气曝气和微细气泡曝气两种形式。
有机气曝气是通过直接注入气体的方式，使气体形成气泡进入污水中，起到氧气传递的作用，适用于大型、中型污水处理厂。
而微细气泡曝气则是通过使用特殊的装置产生微小的气泡，增大气体与水之间的接触面积，提高传质效果，适用于小型、微型污水处理。
曝气设备在污水处理中的应用非常广泛，在活性污泥法、AO法、生物膜法等多种处理工艺中都有应用。
污水处理厂常用曝气设备进行曝气反应槽的氧化、搅拌，提高污水的溶氧量和水中微生物的生长繁殖速度，达到去除有机物的效果。
曝气设备的应用不仅提高了污水处理厂的处理效率，还节约了能源，减少了处理成本。
曝气设备在污水处理中的发展前景看好。
随着城市化进程的推进，污水处理需求逐渐增加，对曝气设备的需求也在增加。
曝气设备的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 高效节能：随着能源资源的稀缺和能耗压力的增加，曝气设备需要不断提高能源利用效率，开发出更加节能的曝气设备，减少处理成本。
2. 技术创新：随着科学技术的进步，曝气设备需要适应更加复杂的处理工艺，注重设备的自动化、智能化。
曝气设备的材料选择、结构设计也需要不断创新，以提高设备的使用寿命和稳定性。
3. 环保要求：曝气设备在使用过程中会产生一定的噪音和振动，需要通过技术手段减少噪音和振动的污染，降低设备对周围环境的影响。
设备的运行中也需要考虑对空气和水资源的保护，减少二次污染。
4. 自主化发展：当前国内曝气设备市场主要依赖进口设备，自主研发和生产能力相对较弱。
未来，曝气设备需要加强自主创新，提高产品质量和技术水平，减少对进口设备的依赖。
曝气设备在污水处理中具有重要的应用价值和发展前景。
曝气设备在污水处理中的应用及发展前景
曝气设备在污水处理中的应用及发展前景1. 引言1.1 曝气设备在污水处理中的重要性曝气设备在污水处理中起着至关重要的作用。
随着城市化进程的加快，城市污水处理工作变得越来越重要。
曝气设备可以有效地增加污水中的氧含量，促进生物降解有机物和氨氮的过程，从而达到净化水质的目的。
曝气设备在提高污水处理效率、降低处理成本、减少对环境的污染等方面都发挥着不可替代的作用。
曝气设备可以提高污水处理厌氧区和好氧区的溶解氧浓度，增加细菌和微生物的活性，加快有机物的降解速度。
曝气设备还可以促进氨氮的氧化还原反应，加快氨氮的转化速度，进一步提高污水处理效率。
曝气设备还可以通过气泡搅拌使污泥与污水充分接触，促进污泥颗粒的生长和聚集，有助于污泥的沉降和脱水处理。
曝气设备在污水处理中的重要性不言而喻，它不仅可以提高处理效率，减少处理成本，还可以保护环境，改善水质，对社会和人民的生活质量有着积极的促进作用。
1.2 曝气设备发展的背景意义曝气设备在污水处理中的发展背景意义非常重要。
随着城市化进程的加快和工业化程度的提高，污水处理成为了一项日益重要的环境保护工作。
而曝气设备作为污水处理中的关键设备之一，其发展对于提高污水处理效率、改善水质、保护环境具有重要的意义。
随着人口的增加和工业化的发展，污水排放量不断增加，污染物的种类和含量也在不断增加。
污水处理的需求日益迫切，而曝气设备的发展正好能满足这一需求，提高污水处理的效率和水质。
曝气设备的发展也体现了科技进步对环境保护的重要意义。
现代化的曝气设备不仅能够更有效地溶解氧气于水中，促进污水中有机物的降解，还能够减少氨氮和氮磷等污染物的排放，实现污水处理的高效、节能、环保的目标。
曝气设备在污水处理中的发展背景意义非常重要，它不仅是环境保护和水资源利用的重要技术手段，更是推动污水处理技术不断进步的动力源泉。
在未来的发展中，我们有理由相信曝气设备将会在污水处理中发挥越来越重要的作用，为人类创造更加清洁、美丽的生态环境。
曝气设备在污水处理中的应用及发展前景
曝气设备在污水处理中的应用及发展前景曝气设备是污水处理中重要的设备之一，主要用于提供污水处理中的生物转化过程所需的氧气。
它通过将空气喷入水体中，使气液之间的接触面积增大，从而增加氧气的溶解度，同时也帮助搅拌水体，使之更好地与微生物接触，加速微生物的生长和代谢过程。
曝气设备的应用可以提高污水处理效率，减少化学药剂的使用，降低能耗，对于环境保护和水资源的可持续利用具有重要意义。
在污水处理中，曝气设备主要被应用于生物处理工艺中，如曝气活性污泥工艺（A2/O 工艺）、曝气生物滤池（BIO-CELL工艺）等。
这些工艺通过运用微生物降解有机物、氨氮等废水中的污染物，将其转化为稳定的有机物和无机物，达到对污水进行处理和净化的目的。
曝气设备在这些生物处理工艺中起到关键的作用，为微生物提供适宜的生存环境，提高污水处理效率。
随着污水处理技术的不断发展和污水排放标准的提高，曝气设备也在不断更新和改进中。
目前，曝气设备的一些发展趋势包括：1. 高效节能：随着能源问题的日益突出，曝气设备的节能性能成为设计和选型的重要考量因素。
新型曝气设备在结构和工艺上进行了创新，采用节能技术，如增加氧气传递效率、降低气泡形成阻力、减少压力损失等，以提高能耗效率。
2. 抗堵塞性：曝气设备在污水处理中容易出现堵塞，影响正常运行。
为解决这一问题，研究人员开发了一些新型的曝气设备，如喷射式曝气器、曝气挖掘器等，能够有效防止气孔堵塞，提高设备的稳定性和可靠性。
3. 自动化控制：随着自动化技术的发展，曝气设备的自动化控制日益重要。
通过传感器和控制器的配合，能够实时监测和调节曝气设备的运行状态，提高运行效率和稳定性。
4. 轻量化和可移动化：一些新型曝气设备以轻量化和可移动化为设计理念，能够方便地安装和迁移。
这些设备可以根据不同的处理需求进行组合和调整，满足不同规模的污水处理工程的需求。
曝气设备在污水处理中发挥着重要的作用，随着污水处理技术的不断发展，曝气设备也在不断创新和改进中。
曝气设备在环境工程水处理中的应用
曝气设备在环境工程水处理中的应用曝气设备是水处理设备中常见的一种，在环境工程水处理中起着非常重要的作用。
曝气设备通过将空气通过喷管进入水中，使水中含氧量增加，从而实现水的生物降解、氧化还原等过程，进而去除污水中的有机物质、氮、磷等成分。
在实际应用中，曝气设备应用比较广泛，下面就从以下几个方面介绍曝气设备在环境工程水处理中的应用。
一、城市污水处理中的应用城市污水处理是曝气设备应用的重点领域。
污水处理站中红色叶轮式曝气机是广泛应用的曝气设备之一。
污水处理站经过初处理后，将水进入生物处理工艺，其中一种常用的工艺是好氧生物处理工艺，就需要大量的氧气，而曝气设备就能满足这一需求。
在好氧生物处理反应池中，曝气设备通过喷口将空气喷入水中，促进好氧微生物的生长，并促进微生物分解污水中的有机物质。
同时，曝气设备还能使水中水搅拌均匀，全面地接触氧气，从而加快氧化反应和释放出的二氧化碳排出。
在工业废水处理中，曝气设备同样可以发挥重要作用。
许多工业生产过程中排放出的废水中含有大量的有机物质和氮、磷等成分。
这些成分通过达比尔斯曝气机等曝气设备的作用，加入适量的氧气，可以通过好氧生物处理工艺将它们转化为二氧化碳、水和无害物质，从而降低废水中的污染物含量，达到净化水质的目的。
有些工业废水中含有易挥发物质，曝气设备通过气泡曝气，可以将易挥发物质扩散到废水表面，加速挥发和脱附。
三、渔业和养殖业中的应用曝气设备在水产业中也有着广泛的应用。
在鱼塘养殖过程中，曝气设备可通过增加水中氧气含量，提高水质的生物适宜性，保证水中有足够的氧气供给给塘内的鱼类生存；同时，曝气设备也可以通过搅拌水体而加强水流动性，从而帮助水中的污染物质均匀分布。
在水产养殖过程中，一些废水或污水因放入过多的食物残渣、粪便等造成水质污染时，也可以借助曝气设备来实现水质的净化。
综上所述，曝气设备在环境工程水处理中应用非常广泛，为水质处理和环境保护提供了有力的支持。
未来随着绿色环保意识的逐渐加重，曝气设备在水处理技术中的应用将越来越深入。
曝气设备在环境工程水处理中的运用
曝气设备在环境工程水处理中的运用摘要：环境工程是环境科学中的工程技术，在环境保护中得到了较为广泛的应用。
该项工程可减少不可再生能源的用量，严格控制废水及废气的排放量，改善大气环境，优化自然环境和水处理环境。
在环境工程中，水处理尤为关键，水是日常生活中不可或缺的重要资源。
水处理中，曝气设备得到广泛应用，其充分利用微生物降解水中的有机物，以此净化水体质量。
曝气设备在诸多方面均发挥着较大的优势，曝气设备可借助水池内的气流全方位保证氧气转移的速度，以此净化水体，减少资金消耗的同时，也可改善水体净化的整体效果。
基于此，对曝气设备在环境工程水处理进行研究，以供参考。
关键词：曝气设备；环境工程；水处理引言就目前来看，环境工程水处理问题已经成为了当今社会的热门话题，它与人民群众的生命健康紧密相连。
而曝气设备其实就是在进行污水处理的时候，采用一系列的方法技术和相关的设施装备，不断的向污水中输送大量的氧气，通过不停的搅动让污水和氧气充分融合在一起，为的就是瓦解污水当中的有机化合物。
除此之外，曝气也是环境工程水处理当中非常关键的一个工作步骤，它的实施效果将直接影响到污水处理的质量问题。
1曝气设备的优势与特点曝气设备应用于环境工程水处理的优势主要有以下几方面:其一，其内部构造十分简单，操作便利，易于掌握操作程序，工作人员通过简单的了解和学习就能灵活掌握此设备，且水处理效果良好。
运用设备时，要准确获取曝气设备信息，避免影响其他环节。
其二，充氧效果好，可为水体提供充足的氧气。
其三，其出现噪音和水体二次污染的几率非常小。
为了能够充分发挥曝气设备的作用，要结合污水处理环境等内容，全面考虑，如污染程度、污染物种类等，为各类参数设置提供强有力的数据支持，大幅度提高水处理效果。
曝气设备在环境工程水处理中得到了广泛应用，其构造简单，操作流程便捷，能够降低劳动强度，可提升环境保护力度，符合国家相关标准，是未来环境工程水处理的主要趋势2环境工程水处理中存在的问题水资源是城市发展中的重要资源，应提升环境工程水处理质量与水平，促进城市发展。
曝气设备在环境工程水处理中的应用
曝气设备在环境工程水处理中的应用随着工业化与城市化的快速发展，水资源的污染与短缺成为了一大环境问题，给环境和人民的生存造成了巨大的威胁。
水处理工程在保障水质安全、改善环境质量和可持续发展方面发挥着至关重要的作用。
曝气设备作为水处理工程中的关键设备之一，其应用在环境工程水处理中具有重要意义。
一、曝气设备的基本原理曝气设备主要作用是将大气中的氧气输送到水体中，以满足水体中微生物生长所需的氧气。
曝气方式分为传统曝气和微气泡曝气两种。
传统曝气是通过机械鼓风机将空气输送到水中，形成大气泡，随着冒出的气泡与水体接触，氧气从气泡中溶解到水中。
而微气泡曝气则是通过高效节能曝气器将气泡分解为微小气泡，增大气体与水体的接触面积，提高氧气传输效率。
二、曝气设备在污水处理中的应用1. 活性污泥法处理工艺中的曝气设备活性污泥法是目前最常用的污水处理工艺之一，曝气设备作为其核心设备之一，在处理生活污水和工业废水中起着关键作用。
通过曝气设备输送氧气到污水中，激活微生物，加速有机物的降解和氨氮的氧化，使得废水中的有机物和氮类物质得到有效去除。
2. 曝气设备在污泥处理中的应用曝气设备在污泥处理中也有着重要的应用。
在污泥处理过程中，曝气设备通过输送氧气，促进污泥中微生物的代谢活动，提高厌氧消化过程中的有机物降解速率。
曝气设备还可以在污泥浓缩过程中通过气泡将悬浮在水中的污泥颗粒捕集、浓缩，减小体积，便于后续的处理和处置。
对于富营养化的湖泊、水库和河流等水域，缺氧是一个普遍存在的问题。
曝气设备可以通过增氧的方式，将氧气输送到水体中，提高水体中的氧气含量，改善水域的水质。
通过提高水体氧气含量，可以促进水体中底栖生物的生长，增加活性污泥的降解效率，达到水环境的治理和修复的目的。
在水产养殖中，曝气设备也是不可或缺的设备之一。
针对水产养殖池塘中易发生的水体缺氧问题，通过曝气设备输送氧气，提高水体氧气含量，促进水体中的藻类和浮游生物的光合作用，促进废气消耗，保持水体中的氧气平衡。
曝气设备在污水处理中的应用及发展前景
曝气设备在污水处理中的应用及发展前景曝气设备是污水处理中最常用的设备之一，它是一种利用机械或自然空气流动使污水与空气接触以达到生化反应或氧化的设备。
曝气设备的主要作用是供氧，促进生物降解废水中的有机物和氮磷等营养元素，同时使废水中的污染物得到有效地去除，提高废水的水质。
本文将探讨曝气设备在污水处理中的应用及其未来发展前景。
曝气设备主要应用于生活污水、工业废水和城市排水等领域，下面分别进行简述： 1、生活污水处理生活废水中有机物含量高，分解较慢，曝气是生物法处理方式的最重要环节。
生物降解废水的微生物需要空气中的溶解氧才能代谢有机物，同时也需要获取其他潜在的营养元素，例如氮和磷。
曝气设备的作用就是为微生物提供充足的氧气和其他营养元素。
目前在生活污水处理中，喷淋式曝气器、中空纤维膜曝气器等都得到了广泛应用。
相对而言，中空纤维膜曝气器的氧传递效率更高，膜表面积更大，也更容易送风，可靠性更高，所以使用更为广泛。
2、工业废水处理工业废水中污染物的性质复杂，不同的工艺需要不同的曝气方式。
工业废水中含有的污染物很多时需要用特别的曝气设备进行处理，如油水分离器、气浮机曝气采用比较传统的多孔板曝气；在印染、造纸、制药等领域需要采用纤维膜曝气；同时也有银行和电厂等其他领域采用的曝气设备。
可见，曝气作为处理工业废水的一种常用技术，在工业领域得到了广泛的应用。
3、城市排水处理城市排水中含有的污染物种类多、浓度高，处理方法复杂，曝气设备被广泛应用于生化处理、高级氧化等单元的处理中。
城市排水处理中的曝气器主要包括喷淋式曝气器、微气泡曝气器和柔性膜曝气器等类型。
二、曝气设备的未来发展前景曝气设备与污水处理密切相关，在废水处理方面具有重要作用。
未来，曝气设备将会更加高效、稳定、可靠、节能和环保，以满足人类对水资源保护和水质需求的更加严格要求，代表性技术如下：1、太阳能曝气设备将太阳能技术与曝气设备相结合，可以大大降低曝气设备的运行成本，同时也能减少化石燃料的使用，提高处理污水的环保性。
曝气设备在污水处理中的应用及发展前景
曝气设备在污水处理中的应用及发展前景曝气设备是污水处理中的重要设备之一，其作用是通过将空气输送到底部，以增加氧气供应量，提高活性污泥的新陈代谢效率和水体的含氧量，从而提高污水处理的效率。
曝气设备广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理设施、及农村生活污水处理等领域。
与传统的曝气方式相比，新型曝气设备具有节能、高效、低噪音、易维护等优点，具有广阔的应用前景。
曝气设备最常见的应用就是在城市污水处理厂中。
随着城市化进程的不断加快，城市污水量不断增加，污水处理设施也不断完善，曝气设备在污水处理中的应用越来越重要。
在城市污水处理，曝气设备通过输送的空气，可以将活性污泥中的有机物质降解，降低有害物质的含量，清洁水体，保护环境。
随着污水处理技术的不断提高，新型曝气设备的应用在城市污水处理领域中将会更加广泛。
工业废水处理是另一个重要的曝气设备应用领域。
各行各业的工业废水中含有各种各样的有机物、垃圾物和其他一些污染物质，这些物质如果直接排放到环境中会造成污染。
曝气设备可在工业废水处理中起到催化作用，加速废水中有机物质的降解分解，减少工业废水对环境的污染。
新型曝气设备的普及能够有效地提升工业废水的处理效率和质量，保障了环境的可持续发展。
另外，随着农村污水治理的不断加强，曝气设备也在农村生活污水处理中得到了广泛的应用。
由于农村废水中的有机物质含量高、悬浮固体颗粒大，因此曝气设备在农村污水处理中更为重要。
通过曝气设备的加氧作用，废水中的有机物质能更快地分解掉，水质也能更快地净化，使农村环境得到更有效的治理。
总之，曝气设备在现在的污水处理中扮演着越来越重要的角色。
随着科技的不断发展，曝气设备也在不断改进，新型曝气设备可以实现更好的处理效果、更高的污水处理速度、更节省能源、更少噪声等特点，并且市场前景的广泛，使得它成为了一个备受关注的领域。
未来，曝气设备将会在更多的领域发挥作用，并且受到更多的关注。
曝气设备在环境工程水处理中的应用
曝气设备在环境工程水处理中的应用摘要:改革开放发展至今，随着我国经济的不断向前发展，水资源的污染现象也越发严峻，由于人民群众的生活水平日益增高，对水环境要求的质量也逐渐提高，因此我们不得不重视对污水、废水的处理。
与此同时，我国的废水排放量也在逐年增大，里面还掺杂着许多有害物质，这就要求我们在废水处理这方面要投入更多的人力、物力，使用先进的机器设备。
例如曝气设备，它在我国的环境工程水处理当中发挥着至关重要的作用，而且这种设备的费用不高、低耗损、使用方法简单快捷,不仅能够有效地提高污水处理的效果，还可以有效改善我国水资源污染的情况，所以曝气设备在环境工程水处理当中的地位是十分重要的。
本篇文章就是浅析曝气设备在环境工程水处理当中的应用。
关键词:曝气设备;环境工程;水处理;应用引言在我国长期以来的发展过程中，我国发展水平逐渐追赶上了世界先进国家发展的脚步，但由于对环境资源的过度利用以及污染排放的不合理控制，也对环境造成了严重的影响。
而水资源作为人们生存所必须的资源，并且也受到了严重的污染，因此，在环境工程中，对水资源污染的处理工作也成为了重中之重。
而随着环境工程水处理工作的不断发展，曝气设备逐渐应用到了水处理工作中，本文首先对环境工程水处理中曝气应用的原理进行了介绍，之后对曝气设备的具体应用进行了分析，以期望对我国环境工程水处理工作有所帮助。
1关于曝气设备的概述1.1气体转移工作原理分析曝气技术就其实质而言是一个气体吸收的过程,这个吸收的过程是建立在气体与液体之间进行传质的基础之上的。
这个过程可结合双膜理论进行相应的解释,即曝气技术可以将空气之中的氧气分子经过处理之后变成液态。
曝气设备在环境工程水处理中的应用
曝气设备在环境工程水处理中的应用
曝气系统是一种常见的废水处理设备，在水处理工程中具有广泛的应用。
它的主要功
能是将空气通过喷头或曝气器加入废水中，从而使水中的微生物得到充足的氧气供应，提
高废水的生化反应效率，降解有机物，减少废水中的污染物浓度，达到净化水质的目的。
下面就是曝气设备在环境工程水处理中的应用：
1. 污水处理厂
曝气设备是污水处理厂的主要处理设备之一。
当污水通过曝气设备时，由于气泡的不
断释放，水中的氧气浓度迅速提高，从而极大地促进了污水中微生物的生长和代谢。
污水
处理厂中的曝气设备一般采用气水混合式或喷射式曝气器。
在气水混合式曝气器中，空气
通过多孔板或微孔管进入水中，与水形成气泡，从而实现气体和水的完全混合；而在喷射
式曝气器中，空气由喷头喷入水中，吸附在固液界面形成气泡。
2. 池塘生态修复
曝气设备也是池塘生态修复的重要设备。
在池塘生态修复中，曝气设备可以增加水中
氧气浓度，改善水体环境，增加水体的生物质量，促进生态系统的稳定。
同时，曝气设备
还可以将池塘底部的有机物挥发到水面，使其充分被微生物分解，减少水体中的营养盐和
有机物浓度，降低水体的富营养化程度，促进水质的改善。
曝气设备在污泥处理中也有广泛的应用。
曝气设备可以使污泥中的微生物得到充足的
氧气供应，促进微生物的代谢活动，从而提高污泥的生化反应效率，降解污泥中的有机物，减少污泥中的污染物浓度。
此外，曝气设备也可以帮助保持污泥的悬浮状态，防止污泥沉淀，以便进行后续的污泥处理。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
量浓度由 37.26 mg/L 降为 10.47 mg/L，NH3-N 质量 浓度由 32.43 mg/L 降为 5.64 mg/L，适宜的质量浓度 有利于微生物的生化作用。图 6 表明，经过连续 5 个 曝气周期，TN 和 NH3-N 都呈阶梯性下降并趋向于 稳定，TN 质量浓度在 3.30 mg/L 附近轻微波动，TN 去除率达 64.8%，好于 GB 18918－2002 一级 A 标准 （ρ(TN)<15 mg/L）；NH3-N 质量浓度降到 0.43 mg/L， 去除率高达到 92.3%，好于 GB18918－2002 一级 A 标准（ρ(NH3-N)<5 mg/L）；从 TN 和 NH3-N 的去除 率表明，PJACR 工艺较常规的曝气工艺能提高 N 的 去除效果，其最终原因要归功于脉冲射流曝气器在
TP 4.7～6.2
5.6
pH
6.3～7.8 7.0
裴江红等，自激振荡脉冲射流曝气器在生活污水处理中的应用
79
(DO)/(mg L )
/(mg L ) /%
图 3 表明，从第 2 个曝气周期到第 5 个曝气周 期，最高 DO 质量浓度由 6.2 mg/L 变化到 6.8 mg/L， 增速缓慢，最低 DO 质量浓度由 3.5 mg/L 变化到 6.1
回流到反应池，振荡腔内实现了第二次曝气。有关自
实验用水采用了重庆某县污水处理厂排污管道
激振荡原理见参考文献[7]。自激振荡脉冲射流曝气 出水，原水水质如表 1 所示。
原理表明：脉冲射流曝气不仅有别于鼓风曝气装置 也有别于传统的射流曝气器，它不仅具有传统的射 流曝气器在气泡扩散和水力剪切的双重作用下达到 曝气和混合的目的，而且气 - 液 - 固混合液在振荡 腔内完成自激振荡过程中所产生的高速振荡紊流更 有利于将气泡进一步微小化，使气液接触面积增大， 提高吸氧率，增加了活性污泥的表面更新率和吸附 面积，提高了活性污泥的吸附能力；脉冲射流曝气器 产生的脉冲射流较传统射流曝气器可以提高了射流 的射程，增加了射流的搅伴作用，增大了射流的曝气 作用范围。 1.2 实验装置及方法
高充氧率、增强工作介质内气 - 液 - 固之间紊动力 扩散与能量交换和气 - 液 - 固三相间的转移。
1 实验部分
1.1 脉冲射流曝气器 实验采用新型自激振荡脉冲射流曝气器，其结
构详见图 1。由于曝气器工作介质为水和活性污泥 混合物，为防止出现堵塞，喷嘴直径 d1 取 25 mm；为 了减少吸入空气在吸入室内的摩擦阻力损失降低能 耗，吸入室内腔设计为 5 次曲线截面形状，该 5 次曲 线方程与振荡腔前后孔直径和长度相关。
实验过程中测量了水温、pH、DO、COD、BOD5、 TN、TP 和 NH3-N 等。曝气周期为每 2 h 曝气 1 次， 曝气时间 12 min，静置 148 min。水力负荷 4.5 m3/d，
液沿喉管进入振荡腔前完成第一次曝气，进入振荡 污泥质量浓度 3.25～4.89 g/L。
腔内的混合液在振荡腔内完成自激振荡后沿扩散管 1.3 实验水质
曝气器喉管内进行了紊动搅动作用，而且在振荡腔 阶段，在静置阶段氮素量基本不发生变化。这是由于
根据生活污水的水质及排放特性并结合自激振 荡脉冲射流曝气器工作性能，本课题组开发和研究 了脉冲射流曝气周期活性污泥法工艺（PJACR），其 工艺流程详见图 2，反应器容积 35 m3，有效容积 30 m3。 该工艺可在同一反应池内实现了进水 - 曝气 - 静置 - 排水周期运行，工艺过程中采用了连续进水和间 隙曝气，进入脉冲射流曝气器的空气流量通过调节阀 门控制。PJACR 在空间序列和时间序列上有利于反应 池内产生好氧、缺氧、厌氧相结合的污水处理工艺。
7
6
5
4
3
2
项目
范围 平均值
图 2 脉冲射流曝气 PJACR 工艺流程 Fig.2 Flow chart of PJACR process
表 1 原水水质 Fig.1 Raw water quality
COD/(mg·L-1)
327.2～376.3 369.7
BOD5/(mg·L-1)
ÂÃ 测量了不同位置处DO的变化关系曲线如图4所
示。图 4 中实验数据为第 3 个曝气结束后静置 30 min 测得，长度测量方向测量点沿曝气器轴向方向 高度距离液面 0.5 m，深度测量点位置距曝气器中心 点 1.5 m 竖直方向。图 4 表明，在整个纵向面内，DO 变化量为 0～6.3 mg/L，越往上层，DO 含量越高，这 说明在反应池空间序列上存在好氧 - 缺氧 - 厌氧组 合；长度方向上，DO 随距离曝气器中心位置的增大 先增加而后减少的趋势，在曝气器中心 1.5 m 处 DO 出现极大值 5.6 mg/L，但总体变化幅度不大，这表明 脉冲射流曝气器具有较大的有效曝气区域，在工程 应用中可以通过减少曝气器的数量，从而降低成本。
1
0
0 0 100 200 300 400 500 60去除效果
对于其它曝气方式而言由于振荡腔的加入，使得以
Fig.6 N removal effect by pulsed jet aerator
污水和活性污泥混合物的工作介质不只在脉冲射流
图 6 也清楚的表明，氮素的转化只发生在曝气
2 结果与讨论
2.1 DO 走势 为了准确了解曝气周期内污水 DO 走势，实验
中采取了固定点测量，固定点距离液面 0.5 m 曝气 器轴向方向 1.5 m。根据以往的实验数据分析，当曝 气时间超过 12 min 后，DO 随曝气时间增长的速度 非常缓慢，基本上趋于稳定值，所以本实验中每个周 期内的曝气时间定为 12 min。DO 走势见图 3。
ÁÂÁ mg/L，波动较大；到第5个曝气周期时，DO变化趋
于稳定，这也说明通过 5 个连续曝气周期可以使测 试区域附近保持一个较高的 DO，以利于好氧生物 保持活性。整个测试时段内，测定点处的 DO 均高于 2.0 mg/L，这表明测试点以上区域处于好氧状态。
在测量了 DO 随时间变化关系曲线的基础上，
目（CZY201102-ZK） 作者简介：裴江红（1973－），男，副教授，博士研究生，研究方向为污水处理、射流理论及应用 联系电话：18983299337；电子邮件：pjh_cq@
78
水处理技术
第 40 卷 第 1 期
曝气原理及特点：污水在潜污泵的作用下通过 喷嘴高速喷出进入吸入室，与负压的作用下沿吸气 管进入吸入室内的空气完成混合，气 - 液 - 固混合
151.7～172.3 165.2
TN 32.6～38.5
36.1
1
0 0 100 200 300 400 500 600 /min 图 3 DO 随时间的变化关系 Fig.3 Change curve of DO along with time
ρ/(mg·L-1) NH3-N
28.2～34.1 31.1
关键词：自激振荡脉冲射流曝气器；脉冲射流曝气周期活性污泥法；同步硝化反硝化
中图分类号：X799.3
文献标识码：A
文章编号：1000-3770(2014)01-0077-004
生化法处理污水具有效率高、成本低、投资少和 操作简单等优点，在世界各国的污水处理中得到了 广泛的应用。活性污泥法作为生化法处理的典型代 表尤其得到了众多污水处理厂的青睐[1]。曝气作为 活性污泥法处理工艺中的一道重要工序，曝气的方 式和种类直接影响到污水处理效果及成本[2]。射流 曝气因其具有充氧率高、搅拌能力强、结构简单、设 备维修方便和运行成本较低等优点在曝气工序得到 尤为广泛的应用，作为一种曝气充氧的方法它具有 悠久的历史，至今已有 70 多年[3-4]。脉冲射流曝气作 为射流曝气的重要分支，因其具有的一些特殊优点 也引起了众多科研人员的研究兴趣，但目前众多文 献中研究的脉冲射流曝气，只是在曝气工序过程中 将连续射流连续曝气转化为间隙曝气从而实现脉冲 射流曝气，从本质上讲仍属射流曝气[5-6]。本文所研究 的新型脉冲射流曝气工艺除了在曝气工序中采用间 隙曝气，同时在曝气过程中仍可实现脉冲曝气的一 种新工艺。由于在传统射流曝气器的混合管与吸入 室间串联了振荡腔，使得新型脉冲射流曝气较传统 射流曝气器在曝气过程中更能实现气泡的微细化提
min，静置 148 min 的条件下，出水 COD 稳定在 39.9 mg/L 以下，COD 去除率达 89.2%～91.1%，TN 质量浓度在 3.30
mg/L 附近轻微波动，TN 去除率达 64.8%， NH3-N 质量浓度降到 0.43 mg/L，去除率高达到 92.3%，TP 质量浓度为 0.47～0.55 mg/L，去除率为 62.6%～68.0%。
曝气过程中所产生的振荡效果。
10
100
9
8
80
7
6
60
2.2 COD 的去除效果
5
40
4
经过 5 个连续曝气周期，出水 COD 稳定在
3 2
20
39.9 mg/L 以下，COD 去除率达 89.2%～91.1%（见 图 5），污水处理效果好于 GB 18918－2002 一级 A 标准（COD<50 mg/L）。研究表明脉冲射流曝气器相
图 1 脉冲射流曝气器结构断面图 Fig.1 Cross-section diagram of the pulsed jet aerator
收稿日期：2013-07-02 基金项目：重庆市自然科学基金项目（cstc2012jjA00004）；重庆市教委科学研究项目（KJ122102）；重庆工业职业技术学院院级重点项
(DO)/(mg L )
1.4 测试方法及设备
ÁÂCOD：重铬酸钾法；TN：过硫酸钾氧化-紫外分
光光度法；NH3-N：钠氏试剂分光度法 HJ535-2009； TP：过硫酸钾消解 - 钼锑抗分光光法。
测试设备：ET99718 COD 全量程快速测定仪， COD 测量范围量程 0～150 mg/L、0～1 500 mg/L、 0～15 000 mg/L；101SA 型铵氮测量仪，测量下限 0.1 mg/L；5B-3BN(V8.0)型总氮测定仪，测定范围 0.05～80 mg/L；721 可 见 分 光 光 度 计 测 量 TP；YSI 55 型手提式溶解氧测量仪，其性能参数为：溶解氧 量程：0～20 mg/L，精度为 0.01 mg/L，温度量程 -1～ 45 ℃，精度为±0.1 ℃；气体流量计：LZB-6；潜水排 污泵型号：QW50-20-7-0.75，流量 20 m3/h，扬程 7 m。
TP 4.7～6.2
5.6
pH
6.3～7.8 7.0
裴江红等，自激振荡脉冲射流曝气器在生活污水处理中的应用
79
(DO)/(mg L )
/(mg L ) /%
图 3 表明，从第 2 个曝气周期到第 5 个曝气周 期，最高 DO 质量浓度由 6.2 mg/L 变化到 6.8 mg/L， 增速缓慢，最低 DO 质量浓度由 3.5 mg/L 变化到 6.1
回流到反应池，振荡腔内实现了第二次曝气。有关自
实验用水采用了重庆某县污水处理厂排污管道
激振荡原理见参考文献[7]。自激振荡脉冲射流曝气 出水，原水水质如表 1 所示。
原理表明：脉冲射流曝气不仅有别于鼓风曝气装置 也有别于传统的射流曝气器，它不仅具有传统的射 流曝气器在气泡扩散和水力剪切的双重作用下达到 曝气和混合的目的，而且气 - 液 - 固混合液在振荡 腔内完成自激振荡过程中所产生的高速振荡紊流更 有利于将气泡进一步微小化，使气液接触面积增大， 提高吸氧率，增加了活性污泥的表面更新率和吸附 面积，提高了活性污泥的吸附能力；脉冲射流曝气器 产生的脉冲射流较传统射流曝气器可以提高了射流 的射程，增加了射流的搅伴作用，增大了射流的曝气 作用范围。 1.2 实验装置及方法
高充氧率、增强工作介质内气 - 液 - 固之间紊动力 扩散与能量交换和气 - 液 - 固三相间的转移。
1 实验部分
1.1 脉冲射流曝气器 实验采用新型自激振荡脉冲射流曝气器，其结
构详见图 1。由于曝气器工作介质为水和活性污泥 混合物，为防止出现堵塞，喷嘴直径 d1 取 25 mm；为 了减少吸入空气在吸入室内的摩擦阻力损失降低能 耗，吸入室内腔设计为 5 次曲线截面形状，该 5 次曲 线方程与振荡腔前后孔直径和长度相关。
实验过程中测量了水温、pH、DO、COD、BOD5、 TN、TP 和 NH3-N 等。曝气周期为每 2 h 曝气 1 次， 曝气时间 12 min，静置 148 min。水力负荷 4.5 m3/d，
液沿喉管进入振荡腔前完成第一次曝气，进入振荡 污泥质量浓度 3.25～4.89 g/L。
腔内的混合液在振荡腔内完成自激振荡后沿扩散管 1.3 实验水质
曝气器喉管内进行了紊动搅动作用，而且在振荡腔 阶段，在静置阶段氮素量基本不发生变化。这是由于
根据生活污水的水质及排放特性并结合自激振 荡脉冲射流曝气器工作性能，本课题组开发和研究 了脉冲射流曝气周期活性污泥法工艺（PJACR），其 工艺流程详见图 2，反应器容积 35 m3，有效容积 30 m3。 该工艺可在同一反应池内实现了进水 - 曝气 - 静置 - 排水周期运行，工艺过程中采用了连续进水和间 隙曝气，进入脉冲射流曝气器的空气流量通过调节阀 门控制。PJACR 在空间序列和时间序列上有利于反应 池内产生好氧、缺氧、厌氧相结合的污水处理工艺。
7
6
5
4
3
2
项目
范围 平均值
图 2 脉冲射流曝气 PJACR 工艺流程 Fig.2 Flow chart of PJACR process
表 1 原水水质 Fig.1 Raw water quality
COD/(mg·L-1)
327.2～376.3 369.7
BOD5/(mg·L-1)
ÂÃ 测量了不同位置处DO的变化关系曲线如图4所
示。图 4 中实验数据为第 3 个曝气结束后静置 30 min 测得，长度测量方向测量点沿曝气器轴向方向 高度距离液面 0.5 m，深度测量点位置距曝气器中心 点 1.5 m 竖直方向。图 4 表明，在整个纵向面内，DO 变化量为 0～6.3 mg/L，越往上层，DO 含量越高，这 说明在反应池空间序列上存在好氧 - 缺氧 - 厌氧组 合；长度方向上，DO 随距离曝气器中心位置的增大 先增加而后减少的趋势，在曝气器中心 1.5 m 处 DO 出现极大值 5.6 mg/L，但总体变化幅度不大，这表明 脉冲射流曝气器具有较大的有效曝气区域，在工程 应用中可以通过减少曝气器的数量，从而降低成本。
1
0
0 0 100 200 300 400 500 60去除效果
对于其它曝气方式而言由于振荡腔的加入，使得以
Fig.6 N removal effect by pulsed jet aerator
污水和活性污泥混合物的工作介质不只在脉冲射流
图 6 也清楚的表明，氮素的转化只发生在曝气
2 结果与讨论
2.1 DO 走势 为了准确了解曝气周期内污水 DO 走势，实验
中采取了固定点测量，固定点距离液面 0.5 m 曝气 器轴向方向 1.5 m。根据以往的实验数据分析，当曝 气时间超过 12 min 后，DO 随曝气时间增长的速度 非常缓慢，基本上趋于稳定值，所以本实验中每个周 期内的曝气时间定为 12 min。DO 走势见图 3。
ÁÂÁ mg/L，波动较大；到第5个曝气周期时，DO变化趋
于稳定，这也说明通过 5 个连续曝气周期可以使测 试区域附近保持一个较高的 DO，以利于好氧生物 保持活性。整个测试时段内，测定点处的 DO 均高于 2.0 mg/L，这表明测试点以上区域处于好氧状态。
在测量了 DO 随时间变化关系曲线的基础上，
目（CZY201102-ZK） 作者简介：裴江红（1973－），男，副教授，博士研究生，研究方向为污水处理、射流理论及应用 联系电话：18983299337；电子邮件：pjh_cq@
78
水处理技术
第 40 卷 第 1 期
曝气原理及特点：污水在潜污泵的作用下通过 喷嘴高速喷出进入吸入室，与负压的作用下沿吸气 管进入吸入室内的空气完成混合，气 - 液 - 固混合
151.7～172.3 165.2
TN 32.6～38.5
36.1
1
0 0 100 200 300 400 500 600 /min 图 3 DO 随时间的变化关系 Fig.3 Change curve of DO along with time
ρ/(mg·L-1) NH3-N
28.2～34.1 31.1
关键词：自激振荡脉冲射流曝气器；脉冲射流曝气周期活性污泥法；同步硝化反硝化
中图分类号：X799.3
文献标识码：A
文章编号：1000-3770(2014)01-0077-004
生化法处理污水具有效率高、成本低、投资少和 操作简单等优点，在世界各国的污水处理中得到了 广泛的应用。活性污泥法作为生化法处理的典型代 表尤其得到了众多污水处理厂的青睐[1]。曝气作为 活性污泥法处理工艺中的一道重要工序，曝气的方 式和种类直接影响到污水处理效果及成本[2]。射流 曝气因其具有充氧率高、搅拌能力强、结构简单、设 备维修方便和运行成本较低等优点在曝气工序得到 尤为广泛的应用，作为一种曝气充氧的方法它具有 悠久的历史，至今已有 70 多年[3-4]。脉冲射流曝气作 为射流曝气的重要分支，因其具有的一些特殊优点 也引起了众多科研人员的研究兴趣，但目前众多文 献中研究的脉冲射流曝气，只是在曝气工序过程中 将连续射流连续曝气转化为间隙曝气从而实现脉冲 射流曝气，从本质上讲仍属射流曝气[5-6]。本文所研究 的新型脉冲射流曝气工艺除了在曝气工序中采用间 隙曝气，同时在曝气过程中仍可实现脉冲曝气的一 种新工艺。由于在传统射流曝气器的混合管与吸入 室间串联了振荡腔，使得新型脉冲射流曝气较传统 射流曝气器在曝气过程中更能实现气泡的微细化提
min，静置 148 min 的条件下，出水 COD 稳定在 39.9 mg/L 以下，COD 去除率达 89.2%～91.1%，TN 质量浓度在 3.30
mg/L 附近轻微波动，TN 去除率达 64.8%， NH3-N 质量浓度降到 0.43 mg/L，去除率高达到 92.3%，TP 质量浓度为 0.47～0.55 mg/L，去除率为 62.6%～68.0%。
曝气过程中所产生的振荡效果。
10
100
9
8
80
7
6
60
2.2 COD 的去除效果
5
40
4
经过 5 个连续曝气周期，出水 COD 稳定在
3 2
20
39.9 mg/L 以下，COD 去除率达 89.2%～91.1%（见 图 5），污水处理效果好于 GB 18918－2002 一级 A 标准（COD<50 mg/L）。研究表明脉冲射流曝气器相
图 1 脉冲射流曝气器结构断面图 Fig.1 Cross-section diagram of the pulsed jet aerator
收稿日期：2013-07-02 基金项目：重庆市自然科学基金项目（cstc2012jjA00004）；重庆市教委科学研究项目（KJ122102）；重庆工业职业技术学院院级重点项
(DO)/(mg L )
1.4 测试方法及设备
ÁÂCOD：重铬酸钾法；TN：过硫酸钾氧化-紫外分
光光度法；NH3-N：钠氏试剂分光度法 HJ535-2009； TP：过硫酸钾消解 - 钼锑抗分光光法。
测试设备：ET99718 COD 全量程快速测定仪， COD 测量范围量程 0～150 mg/L、0～1 500 mg/L、 0～15 000 mg/L；101SA 型铵氮测量仪，测量下限 0.1 mg/L；5B-3BN(V8.0)型总氮测定仪，测定范围 0.05～80 mg/L；721 可 见 分 光 光 度 计 测 量 TP；YSI 55 型手提式溶解氧测量仪，其性能参数为：溶解氧 量程：0～20 mg/L，精度为 0.01 mg/L，温度量程 -1～ 45 ℃，精度为±0.1 ℃；气体流量计：LZB-6；潜水排 污泵型号：QW50-20-7-0.75，流量 20 m3/h，扬程 7 m。