曝气器工业化性能测试研究
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可编辑修改精选全文完整版实验二 曝气设备的充氧能力的测定实验实验项目性质:验证性 所属课程名称:水污染控制工程 实验计划学时:41、实验目的(1)加深理解曝气充氧的机理及影响因素。
(2)掌握曝气设备清水充氧性能测定的方法。
(3)测定曝气设备的氧的总转移系数KLa (20)、氧利用率EA 、动力效率Ep 。
2、实验原理曝气的作用是向液相供给溶解氧。
氧由气相转入液相的机理常用双膜理论来解释。
双膜理论是基于在气液两相界面存在着两层膜(气膜和液膜)的物理模型。
氧在膜内总是以分子扩散方式转移的,其速度总是慢于在混合液内发生的对流扩散方式的转移。
所以只要液体内氧未饱和,则氧分子总会从气相转移到液相的。
曝气设备氧总转移系数KLa 的计算式:CtCs CoCs t t a o ---=ln 1KL 式中: KLa —氧总转移系数,l/min ; t 、t 0—曝气时间,min ;C 0 —曝气开始时烧杯内溶解氧浓度( t 0=0时,C 0=?mg/L ),mg/L ; Cs —烧杯内溶液饱和溶解氧值,mg/L ;Ct —曝气某时刻 t 时,烧杯内溶液溶解氧浓度,mg/L 3、实验设备与试剂(1)曝气装置,1个; (2)大烧杯;1000mL ,1个; (3)溶解氧测定仪,1台; (4)电子天平,1台; (5)无水亚硫酸钠;(6)氯化钴; (7)玻璃棒1根。
4 实验步骤(1)用1000mL 烧杯加入清水,测定水中溶解氧值,计算池内溶解氧含量G=DO·V 。
(2)计算投药1)脱氧剂(无水亚硫酸钠)用量: g=(1.1~1.5)×8·G2)催化剂(氯化钴)用量:投加浓度为0.1mg/L(3)将药剂投入烧杯内,至烧杯内溶解氧值为0后,启动曝气装置,向烧杯曝气,同时开始计时。
(4)每隔1min (前三个间隔)和0.5min (后几个间隔)测定池内溶解氧值,直至烧杯内溶解氧值不再增长(饱和)为止。
射流曝气器一射流曝气技术简介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。
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。
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)的大量空气进人喉管后,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.射流曝气技术的主要性能特点射流曝气法的优点:(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)一水(有机物)一气(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。
(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。
二射流曝气技术应用1.工业废水处理2.城市生活污水处理3.PAT废水的处理三射流器的研究射流曝气技术最核心的部分是射流器,故有许多基于射流器的研究改进,以增强射流曝气的效果与应用范围。
1实验目的之吉白夕凡创作(1)(2)掌握测定曝气设备的 KLa和充氧能力α、β 的实验办法及计算 Qs;(3)评价充氧设备充氧能力的好坏;(4)掌握曝气设备充氧性能的测定办法.2实验原理活性污泥处理过程中曝气设备的作用是使氧气、活性污泥、营养物三者充分混合,使污泥处于悬浮状态,促使氧气从气相转移到液相,从液相转移到活性污泥上,包管微生物有足够的氧进行物质代谢.由于氧的供应是包管生化处理过程正常进行的主要因素,因此工程设计人员通常通过实验来评价曝气设备的供氧能力.在现场用自来水实验时,先用Na2S03(或N2)进行脱氧,然后在溶解氧等于或接近零的状态下再曝气,使溶解氧升高趋于饱和水平.假定整个液体是完全混合的,合适一级反响此时水中溶解氧的变更可以用以下式子暗示:式中:dC/dt——氧转移速率,mg/(L·h);KLa——氧的总传递系数,L/h;Cs——实验室的温度和压力下,自来水的溶解氧饱和浓度,mg/L;C——相应某一时刻t的溶解氧浓度,mg/L.将上式积分,得由于溶解氧饱和浓度、温度、污水性质和混乱程度等因素影响氧的传递速率,因此应进行温度、压力校正,并测定校正废水性质影响的修正系数α、β.所采取的公式如下:充氧能力为3实验内容3.1实验设备与试剂(1)溶解氧测定仪(2)空压机.(3)曝气筒.(4)搅拌器.(5)秒表.(6)阐发天平(7)烧杯.(8)亚硫酸钠(Na2S03)(9)氯化钴(CoCl2·6H20).3.2实验装置实验装置如图3-1所示.图3-1 曝气设备充氧能力实验装置简图3.3实验步调(1)向曝气筒内注入20L自来水,测定水样体积V(L)和水温t(℃);(2)由实验测出水样溶解氧饱和值Cs,并按照 Cs和 V 求投药量,然后投药脱氧;a)脱氧剂亚硫酸钠(Na2S03)的用量计算.在自来水中加入Na2S03还原剂来还原水中的溶解氧.相对份子质量之比为:故Na2S03理论用量为水中溶解氧的8倍.而水中有部分杂质会消耗亚硫酸钠,故实际用量为理论用量的1.5倍.所以实验投加的Na2S03投加量为式中:W——亚硫酸钠投加量,g;Cs——实验时水温条件下水中饱和溶解氧值,mg/L;V——水样体积,m3;b)按照水样体积 V 确定催化剂(钴盐)的投加量.经验证明,清水中有效钴离子浓度约 0.4mg/L 为好,一般使用氯化钴(CoCl2·6H20).因为:所以单位水样投加钴盐量为:CoCl2·6H20 0.4×4.0 = 1.6 g/m3本实验所需投加钴盐为CoCl2·6H20 1.6 V(g)式中:V——水样体积,m3c)将Na2S03用煮沸过的常温水化开,均匀倒入曝气筒内,溶解的钴盐倒入水中,并开动循环水泵,小流量轻微搅动使其混合(开始计时),进行脱氧.搅拌均匀后(时间 t0),测定脱氧水中溶解氧量 C0,连续曝气 t 后,溶解氧升高至 Ct.每隔溶解氧浓度升高 0.01,记录一次所用时间(直到溶解氧值达到饱和为止).(3)当清水脱氧至零时,提高叶轮转速进行曝气,并计时.每隔0.5min测定一次溶解氧值(用碘量法每隔1min 测定一次),知道溶解氧值达到饱和为止.4数据记录与整理水温:28℃亚硫酸钠用量:1.8 g表4-1 曝气设备充氧能力实验数据记录5数据处理与阐发5.1公式法求解KLa值公式:式中:KLa——氧的总传递系数,L/min;Cs——实验室的温度和压力下,自来水的溶解氧饱和度,mg/L;Ct——相应某一时刻 t 的溶解氧浓度,mg/L;t0——脱氧使用时间,min;t ——开循环水泵后的时间,min.实验中,t-t0的值对应表4-1 中的 t 值, C0对应时间 t=0 时的Ct = 0.53mg/L.将已知值代入公式中求出 KLa,计算结果如表5-1所示.表5-1 公式法KLa计算结果由上表可以看出,运用公式法计算出来的KLa值总体上不竭增大,且有较大的增幅,无论采取取平均值或者中间值等办法确定KLa值都会存在较大误差,都无法很好表征曝气设备的充氧性能,因此使用公式法求解KLa值不适用于本实验.5.2线性回归法求解KLa值5.2.1ln(Cs - Ct) - t关系曲线的绘制由公式“” 可知,作 ln(Cs - Ct)和 t 的关系曲线,其斜率即为KLa值.于是,对ln(Cs - Ct)进行计算,结果如表5-2所示.按照计算结果以t为横坐标、ln(Cs - Ct)为纵坐标,绘制ln(Cs - Ct) 和 t 的关系曲线如图5-1所示.表5-2 ln(Cs - Ct)计算结果序号时间t/min Ct/(mg/L)Cs-Ct ln(Cs-Ct)10.00 2.010920.17 1.948830.33 2.000140.50 2.004250.67 1.972760.83 1.87337 1.00 1.84218 1.17 1.77669 1.33 1.712010 1.50 1.637111 1.67 1.562312 1.83 1.479313 2.00 1.396214 2.17 1.324415 2.33 1.241316 2.50 1.150617 2.67 1.081818 2.83 0.9969图5-1 ln(Cs - Ct) - t关系曲线由上图可以不雅察到,在曝气充氧的整个过程中,随着时间的增长,ln(Cs - Ct)总体呈下降趋势.①在曝气充氧的初始阶段,循环水泵处于启动初期,液体水还没有完全处于湍流状态,充氧系统未达到稳定,故出现ln(Cs - Ct)值短暂的上下动摇情况,但动摇幅度不大;同时,此阶段的曲线斜率较小,水中溶解氧量没有明显增加,这是因为曝气前加入水样中的脱氧剂是过量的,剩余的脱氧剂会与曝气时溶解到水样中的氧气反响,不竭地消耗溶解氧.②随着曝气充氧的进行,剩余的脱氧剂逐渐被反响完,水中的溶解氧不再被消耗,溶解氧量稳定增大.③当曝气充氧进入到最后阶段,由于水中溶解氧量趋近饱和,增长速率逐步减慢,即曲线斜率越来越小.综上所述,曝气充氧系统稳定阶段的斜率才真正对应本次实验的KLa值.5.2.2ln(Cs - Ct) - t线性拟合由上一部分对ln(Cs - Ct)-t关系曲线的阐发可知,为求得较为准确的 KLa值,应将实验前半段数据及结束前一段时间内较平缓变更点去除,以免影响线性拟合结果.剔除无效数据后,对ln(Cs - Ct)-t数据点进行线性拟合,拟合图像如图5-2所示,相关拟合数据如表5-3所示.图5-2ln(Cs - Ct) –t线性拟合图像表5-3 ln(Cs - Ct) –t线性拟合方程数据由上表可知,对ln(Cs - Ct) –t进行线性拟合,线性相关系数达 0.99944,极其接近1,拟合效果极好,与理想条件下溶解氧的传递合适一级反响相合适,结果可用于理论阐发.由上表数据可得拟合方程为:其中,氧的总传递系数换算为20℃时氧的总传递系数5.3非线性回归法求解KLa值由于使用线性回归法计算氧传递系数 KLa受Cs取值的影响较大,所以Cs值取值是计算结果合理与否的关头.有研究标明,如果代入的Cs值比真实值每减少1%,计算的 KLa将增大3%;只有测得的Cs值大于或等于真实值的99.7%时,才干准确的计算出KLa值,而这在我们的实验中一般是比较难达到的,因此,使用该种办法计算KLa存在一定的弊病.计算KLa值的另一种办法是非线性回归法.非线性回归法把Cs看成未知量,在一定程度上减轻了采取线性回归法计算氧传递系数KLa受Cs取值的影响.使用这种处理办法只需测得的Cs大于或等于真实值的98%即可准确的计算KLa值,因此,在实际测试中加倍便利控制且计算结果准确性较高.以下将采取非线性回归法对KLa值进行求解.已知曝气实验溶解氧转移速率满足下列一级反响:对该方程积分得:同线性回归法,剔除无效数据后,以t为横坐标、C为纵坐标绘制C-t散点图,用函数对C-t散点图进行拟合,拟合图像如图5-3所示,拟合方程数据如表5-4所示.图5-3 Ct –t非线性拟合图像表5-4 Ct –t非线性拟合方程数据Equation y =y0-a*exp(-b*x)Adj. R-SquareValue Standard ErrorB y0B aB b由上表可知,对Ct –t进行非线性拟合,相关系数R2达0.99953,极其接近1,拟合效果极好,拟合结果可用于理论阐发.由上表数据可得拟合方程为:其中,溶解氧饱和浓度氧的总传递系数换算为20℃时氧的总传递系数5.4线性拟合与非线性拟合结果的比较表5-5 线性拟合与非线性拟合结果的比较由上表数据可知,①对于同一组数据,线性拟合与非线性拟合的拟合程度都极好.②线性拟合结果KLa值比非线性拟合偏小,相对误差为:③线性拟合结果Cs值比非线性拟合偏小,相对误差为:本次实验中,线性拟合结果的KLa值和Cs值相对误差都很小,说明实验最开始测得的Cs值具有很高的准确性度,实验KLa值的求解可使用线性回归法也可以使用准确性更高的非线性拟合法. 5.5鼓风充氧能力Qs的计算公式式中KLa——氧的总转移系数,L/min;Cs——饱和溶解氧,mg/LV——水样的体积,m3.式中KLa值和Cs值的选取采取准确性更高的非线性拟合法.将V = 0.018 m3,KLa(20℃) = 0.374 L/min,Cs= 8.02 mg/L代入上式,得即计算所得鼓风机的充氧能力 Qs为3.239×10-3 kg/h.6思考与讨论6.1检测曝气设备充氧性能有哪些办法?(1)化学消氧法水处理曝气设备性能检测办法在曝气充氧测定中,将一定量的脱氧剂亚硫酸钠投入清水中,并以氯化钴作催化剂,消除清水中的溶解氧,化学反响式如下:由上式可知,1 kg 的氧气可以与 8 kg 的亚硫酸钠相结合,从而导致水中溶解氧浓度的下降甚至消除.曝气充氧测定过程中,在开启曝气系统之前,水中的溶解氧必须去除洁净.开启曝气系统后,水溶液通过吸收空气中的氧份子,氧的浓度会迅速的上升到饱和状态.在此过程中,通常采取CoCl2·6H2O 作为催化剂,以加速亚硫酸钠的氧化,其催化剂投加量以Co2+浓度 0.3~0.5 mg/L 计.因为化学消氧法实验办法比较简单,故其成为曝气设备充氧能力测试的主要办法得到广泛应用.但测试过程中要包管测试水溶液中盐浓度(TDS)≤2000 mg/L电导率(CND)≤3000 μS/cm.本实验采取该办法检测曝气设备充氧性能.(2)氮气吹脱法水处理曝气设备性能检测办法气体溶解于液体的过程称为吸附,而溶解气体从液体中解析出来的过程称为解吸附.若物质的吸附速率与解吸附速率相等,即达到吸附与解吸附现象的动平衡临界状态.在此状态下,液体中的气体份子浓度坚持不变,但气相或液相中任一气体份子浓度产生改动时,其将打破原平衡进而产生气-液相间的传质现象.氮气吹脱法就是向水中通入 N2,人为地降低气相氧份子浓度,使氧份子穿过气液相界面向气相转移,从而实现溶解氧在水中产生逆向传质现象而脱除水中溶解氧,达到曝气充氧测试反响初始的零溶解氧状态条件.在开启曝气系统之前,水中的溶解氧必须去除洁净.开启曝气系统后,水溶液通过吸收空气中的氧份子,氧的浓度会迅速的上升到饱和状态.氮气吹脱水处理曝气设备性能检测办法可实现测试用水的重复利用,节省大量的水资源,但系统所需设备较庞杂,测试过程操纵繁琐.(3)纯氧曝气法水处理曝气设备性能检测办法相对于吸附法,纯氧曝气充氧法一般通过向水溶液中鼓入纯氧来提高液相氧份子浓度.纯氧曝气充氧法与前两种办法原理不合.在曝气充氧测试中,化学消氧法与氮气吹脱法首先通过消氧剂或吹脱剂降低水中的溶解氧浓度,然后通过向水中通入空气使得水中溶解氧浓度增长的;纯氧曝气充氧法不需先降低水中溶解氧的浓度,而是直接向水中通入纯氧使其溶解氧浓度达到过饱和状态,然后停止通入纯氧,水中溶解氧浓度逐渐从过饱和浓度下降至饱和浓度.从过饱和浓度CS′下降至饱和浓度CS这段实验有效数据用于氧转移系数 KLa值的计算.6.2曝气设备充氧性能的指标为何是清水?这是由于清水的水质比较一致,进行充氧实验时,开动空气泵等进行曝气的开始阶段,即可认为水中的水质均匀安插,此时,测定水中任一点的溶解氧值,即可认为是整个水池的溶解氧值.如果用污水的话,由于水质组分无法一致,测得的性能无法比较,无法以一点的丈量值代表整个池中液体的性能;在曝气设备的实际使用过程中需要用目标水样进行充氧性能测定,实测的 KLa才干说明实际的充氧效率.6.3鼓风曝气设备与机械曝气设备充氧性能指标有何不合?答:鼓风曝气设备充氧性能指标一般用动力效率、氧的利用率暗示,而机械曝气设备充氧性能指标一般用动力效率、氧的转移效率暗示.这主要是鼓风曝气与机械曝气的特点所决定的.鼓风曝气属于水下曝气,其曝气量已知的,因此可用单位时间内转移到混合液中的氧量占总供氧量的百分比,即氧的利用率来暗示充氧性能;而机械曝气属于水面曝气,其单位时间内转移至液相中的曝气量是不成求的,因此只能用单位时间内转移至混合液中氧量,即氧转移效率来暗示充氧性能.另外,动力效率是指每消耗1KWh电能转移至混合液中的氧量,这对于鼓风曝气设备与机械曝气设备均是可以求的,故也可用此来暗示两者的充氧性能.6.4影响氧传递的因素有哪些?美国环保局对17个废水处理厂数百组试验进行总结,制定了微孔曝气系统设计手册,说明了对氧传递影响的因素,如表7-1所示.表7-1 氧传递的影响因素6.5氧总转移系数 KLa的意义是什么?怎样计算?答:按照行业尺度《曝气器清水充氧性能测定》的定义,氧总转移系数指的是曝气器在尺度状态、测试条件下,在单位传质推动力作用时,单位时间向单位体积水中传递氧的数量,暗示的是曝气器将氧从气相转移至液相中的能力.计算办法主要有3种:①公式法直接利用公式进行计算:式中:KLa——氧的总传递系数,L/min;Cs——实验室的温度和压力下,自来水的溶解氧饱和度,mg/L;Ct——相应某一时刻 t 的溶解氧浓度,mg/L;t0——脱氧使用时间,min;t ——开循环水泵后的时间,min.②线性拟合将一级反响方程dc/dt=KLa(CS−C)积分后得到ln(CS−C)=−KLat+常数,测得Cs和对应每一时刻t的C后绘制ln(CS−C)与t的关系曲线,或dc/dt与c的关系曲线,然后进行线性拟合,拟合直线斜率的绝对值即是KLa.③非线性拟合将一级反响方程积分后得到:用origin等数据处理软件自定义该积分函数,然后调用对实验C-t数据点进行非线性拟合,即可得到参数KKK的取值.6.6如何确定Cs值?确定正确的Cs值对于计算正确的K加值是很是重要的.用于计算KLa值的Cs目前国内外有三种办法:①采取理论饱和值.其值在有关的书中均可查到.对于鼓风曝气和射流曝气,需按照淹没深度,对查到的Cs值进行修正.该办法得到的值和实际饱和值出入较大.②采取现场实测值,即充氧实验时的实测饱和值.因水中溶解氧饱和浓度与温度、压力、测试条件均有很大关系,所以每次测定的饱和值均不相同,这就要求在每次测定时均使溶解氧达到饱和为止.该种办法需时较长.不过,在测试条件下是值得花精力去取得此数据的,这便于确定在一个特定的曝气器和测试条件下采取理论饱和值是否适宜.本实验采取该种办法.③试算Cs值.对选用的饱和值,按照拟和情况进行试算、调整、直至满意,即调整到使各测定值均在半对数格纸作图法的直线上为止.有研究标明,一般这是最差的办法.。
射流曝气器调研报告一、引言射流曝气器是一种常见的水处理设备,广泛用于污水处理、废水处理和水体增氧等领域。
本次调研旨在了解射流曝气器的原理、应用范围、技术特点以及市场前景。
通过该调研,我们希望能够为相关领域的企业和研究机构提供参考和借鉴。
二、射流曝气器的原理射流曝气器是通过增加气液界面面积和气液质量传递效率来实现气体溶解和气液混合作用的设备。
其工作原理如下:通过射流装置产生高速射流,使气泡具有较高的运动速度和较大的表面积,从而增加了气体的溶解速率。
同时,由于射流涡流的强烈剪切效应,射流曝气器能够促进气液混合,使溶解氧均匀分布在整个液体中。
三、射流曝气器的应用范围射流曝气器广泛应用于污水处理、废水处理、饮用水处理和湖泊/池塘增氧等领域。
其中,污水处理是射流曝气器的主要应用领域之一、射流曝气器可以提高生物膜的溶解氧浓度,促进生物活性污泥的代谢过程,从而提高污水处理的效果。
此外,射流曝气器还可以通过增加水体中的氧气含量来改善水质,提高水的溶解氧含量,减少水中的有害物质浓度。
四、射流曝气器的技术特点1.高效性能:射流曝气器通过高速射流和涡流剪切效应,能够提高气体的溶解速率和气液混合效率,从而提高曝气效果。
2.尺寸小巧:射流曝气器结构紧凑,占地面积小,容易安装和维护。
3.能耗低:射流曝气器采用射流原理实现曝气效果,相较于传统的曝气设备,具有更低的能耗。
4.操作灵活:射流曝气器可以根据实际需要进行设计和调整,适用于不同规模和工艺要求的水处理系统。
五、射流曝气器的市场前景随着环境保护意识的提高,水污染治理和水体健康增氧需求不断增加,射流曝气器作为一种高效、节能、灵活的水处理设备,具有巨大的市场潜力。
预计在未来几年中,射流曝气器的市场规模将持续扩大。
此外,随着技术的不断进步,射流曝气器的性能和效率也将不断提高。
六、结论射流曝气器作为一种高效、节能、灵活的水处理设备,在污水处理、废水处理和水体增氧等领域具有广泛的应用前景。
五种曝气器曝气性能的评价摘要:气装置的充氧性能可采用对曝气器性能参数进行测试的方法衡量。
吉化股份有限公司污水处理厂(以下简称污水厂)采用A/O工艺处理化工废水,曝气器的选择对处理效果至关重要。
本实验对污水厂提供的五种型号刚玉曝气器进行清水区充氧参数测试实验,为污水厂曝气器的选型、更新提供参考依据。
关键词:曝气器曝气性能评价前言曝气装置的充氧性能可采用对曝气器性能参数进行测试的方法衡量。
吉化股份有限公司污水处理厂(以下简称污水厂)采用A/O工艺处理化工废水,曝气器的选择对处理效果至关重要。
本实验对污水厂提供的五种型号刚玉曝气器进行清水区充氧参数测试实验,为污水厂曝气器的选型、更新提供参考依据。
1 计算公式曝气器性能主要由氧转移系数K1a、充氧能力N、氧利用率E、动力效率Ep四个主要参数来衡量。
①氧总转移系数K1adc/dt=K1a(Cs—Ct),mg/( L·h)经积分得:1n(Cs—Ct)=1nCs一K1a (1)在实验中测得K1a即为清水中的氧总转移系数,如果水温不同,按下式进行K1a的温度变换计算:K1aT=K1a20×1.024T-20 (2)K1a20——水温为20℃时氧总转移系数;K1aT——水温为T℃时氧总转移系数;T一实验时水温,℃。
实验时的换算结果详见表2内容。
②充氧能力N充氧能力是指某曝气装置在实验体积内单位时间的充氧量(kg/h):N=0.55K1a V,kg/h (3)③氧的利用率E氧的利用率是充氧能力占供氧量的百分比。
E充氧能力/供氧量100%=N/供氧量100%,kg/h (4)④动力效率Ep,即每度电的充氧能力Ep=N/W,kg/(kw·h)(5)2 实验装置曝气装置高5 m、直径0.75 m。
实验装置详见图1。
3 曝气器型号参加测试的刚玉中微孔曝气器共五种型号,分别为:江苏某厂WZP型中微孔棕刚玉曝气器,其曝气膜片和支承托盘呈球冠形结构,特性参数为:直径(Φ)240 mrn、厚度(δ)38 mm、气孔率30%-35%、气孔直径250μm。
几种倒伞型表面曝气机充氧性能实验研究论文导读:曝气器在测试条件下氧总转移系数。
曝气器充氧能力qc公式。
曝气器理论动力效率E。
水体平均流速V处理。
氧总转移系数,几种倒伞型表面曝气机充氧性能实验研究。
关键词:倒伞型表面曝气机,氧总转移系数,充氧能力,氧利用率,动力效率,平均流速生物处理是目前国内外污水处理工程中最常用也是最主要的处理方法,其中好氧生物处理法的应用最为广泛。
而曝气是好氧生物处理系统的重要环节,它的作用是向反应器内充氧,保证微生物生化作用所需的氧气,同时保证反应器内微生物、有机物、溶解氧三者的充分混合,为微生物创造有利的生化反应条件[1]。
据可靠研究表明曝气设备是生物处理法耗电做多的设备,约占整个污水处理系统的80%。
因此提高曝气设备的动力效率是降低水处理成本的关键因素。
目前常用的处理工艺有氧化沟工艺、SBR工艺、A/0工艺等。
由于氧化沟工艺具有较好的脱氮除磷效果并且运行维护方便在我国成为新建污水处理的首选工艺[2]。
氧化沟工艺主要以表面曝气方式为主近年来,也有微孔曝气方式的氧化沟工艺投入使用。
氧化沟工艺采用的曝气设备主要有:转刷曝气机、转盘曝气机和倒伞曝气机,倒伞曝气机因具有良好的充氧效率和推流能力而应用最为广泛[3]。
论文检测,氧总转移系数。
它是利用叶轮的高速旋转,推动污水上下翻腾并前进,同时空气中的氧气迅速溶入液相,可以同时完成对污水充氧、搅拌和推流三大作用[4]。
目前国内对表曝气器的性能进行了一些研究,但其中大多都是集中在测试方法和数值模拟计算方面[5-7]。
而本研究则是通过对安徽某科技公司产自行研究的几种倒伞型表面曝气器叶轮的充氧性能进行现场模拟试验,并通过试验研究分析了叶片安装角度、片数及推流能力三者之间关系,为今后的设备设计优化提供新的参考。
1计算公式曝气器的充氧性能主要是由氧的总转移系数氧总转移系数KLa、充氧能力qc、氧利用率E、理论动力效率Ep四个主要参数来衡量。
1.1 氧的总转移系数KLa[8]dC/dt=KLa(Cs-C)(1)将上式积分整理后有ln(Cs-C)=ln(Cs-C0)-KLa·t (2)式中:Cs—水中饱和溶解氧浓度,mg/L;C—与曝气时间t相应的水中溶解氧浓度,mg/L;t —曝气时间,min;KLa—曝气器在测试条件下氧总转移系数,l/min;利用上式,作ln(Cs-C0)-ln(Cs-C)和t的曲线,该曲线的斜率即为氧转移系数KLa。