纯氧曝气#(精选.)
0162.曝气工艺与纯氧曝气
曝气工艺与纯氧曝气曝气是指水与气体接触,进行溶氧或散除水中溶解性气体和挥发性物质的过程。
是将空气中的氧强制向液体中转移的过程,其目的是获得足够的溶解氧。
在废水的活性污泥法中,混合液的溶解氧必须用曝气法补给。
曝气可借助如下方法实现:(1)将液体在空气中喷洒,例如生物滤池;(2)使空气气泡通过液体扩散,例如鼓风曝气;(3)不断更新液面促使空气在界面向液相转移,例如机械曝气。
空气曝气法是一种广泛用于水处理工艺中的技术。
但是,由于空气中氧的含量只有21%,加之氧气又是一种难溶于水的气体,因此当采用空气曝气法时,必然造成设备体积庞大,占地面积和投资都比较大的缺点。
从而出现了以纯氧代替空气的纯氧曝气法。
纯氧曝气活性污泥法是在19世纪60年代由西方国家在传统活性污泥法基础上发展起来的一种高效污水处理方法。
在美国和欧洲,纯氧技术已成功用于城市和工业污水处理中,建立新厂和旧厂的改造共达500多个项目。
在提高污水排放水质、增加处理能力、提高灵活性、降低能耗和减少剩余污泥量方面,这些项目均取得了良好的效果。
我国现有城市污水处理厂80%以上采用的是普通曝气活性污泥法,存在工程造价高、占地面积大、不耐冲击负荷、能耗高、剩余污泥产量高等问题。
此外,中国目前部分城市污水处理厂超负荷运行,而且我国新颁布的《城镇污水厂污染物排放标准》(GB18918-2002)已于2003年7月1日开始实施,明确规定了城市污水厂较为严格的氮、磷排放标准,原有城市污水处理厂面临进一步改造提高出水标准的问题。
因此,以纯氧代替空气的纯氧曝气法越来越多的受到人们的关注。
纯氧曝气工艺介绍美国联合碳化物公司开发的 NUOX 技术是最早也是现阶段较为成熟的纯氧曝气废水处理技术,该系统采用密闭式曝气池,氧气在池中得到充分的利用。
我国于20世纪80 年代引进了6套UNOX系统,均用于石油化工废水的处理。
其它的纯氧曝气系统还有如英国 ROC公司的VITOX系统,Messer 公司开发的BIOX系统(即微气泡纯氧曝气工艺),空气产品和化学品公司开发的Oxy- Dep系统以及PRAXAIRI- SOTM纯氧曝气技术。
2023年注册环保工程师之注册环保工程师专业基础精选试题及答案一
2023年注册环保工程师之注册环保工程师专业基础精选试题及答案一单选题(共30题)1、对于江、河水体,当水深为3米时,应该将采样点布设在()。
A.1/2水深处B.水面以下0.5m处C.河底以上0.5m处D.水的表面【答案】 B2、污水厂二级处理之后,为了回用为观赏性景观环境用水,应该采取哪种深度处理方式?( )A.混凝沉淀B.膜分离C.臭氧氧化D.活性炭吸附【答案】 A3、《污水综合排放标准》将排放的污染物分成两类,下列说法错误的是( )。
A.第一类污染物为毒性较大B.第二类污染物为毒性较大C.第一类污染物部分行业和污水排放方式,一律在车间或车间处理设施排放口采样,其最高允许排放浓度必须达到本标准要求D.第二类污染物,在排污单位排放口采样,其最高允许排放浓度必须达到本标准要求【答案】 B4、哪一项不属于《中华人民共和国环境保护法》规定的环境定义范畴。
A.自然保护区B.地表水环境C.野生动物D.法律环境【答案】 D5、光能异养型微生物的碳源物质是( )。
A.有机碳B.无机氮C.无机碳D.光能【答案】 A6、平面射流的喷口长2m、高0.05m,喷口速度10m/s,用阿勃拉莫维奇的旧方法(α=0.11)计算,射程2m处的质量平均流速为( )。
A.2.74m/sB.3.74m/sC.4.74m/sD.5.74m/s【答案】 A7、根据地表水水域功能,将地表水环境质量标准基本项目标准值分为五类,地表水IV类的化学需氧量标准为:A.≤15mg/LB.≤20mg/LC.≤30mg/LD.≤40mg/L【答案】 C8、关于饮用水消毒,下列说法正确的是( )。
A.目的是杀灭水中对人体健康有害的全部病原微生物B.使处理后饮用水的微生物学指标达到饮用水水质标准,把饮水导致的水致疾病的风险降到零C.消毒处理能杀灭水中所有微生物D.埃希氏大肠菌、总大肠杆菌和耐热大肠菌群是肠道微生物的指示菌,以衡量消毒处理的效果【答案】 D9、音速a越大,说明传播音速的介质( )。
09环保考试专业知识模拟试题-3
09环保考试专业知识模拟试题-3污水处理中级工训练试题(一)第一部分理论部分(一)是非题(对的打“√”,错的打“某”,答案写在本题横线上)1.曝气池供氧的目的是提供给微生物分解无机物的需要。
(某)2.用微生物处理污水是最经济的。
(√)3.生化需氧量主要测定水中微量的有机物量。
(某)4.MLSS=MLVSS—灰分。
(某)5.生物处理法按在有氧的环境下可分为推流式和完全混合式两种方法。
(某)6。
良好的活性污泥和充足的氧气是活性污泥法正常运行的必要条件。
(√)7。
按污水在池中的流型和混合特征,活性污泥法处到污水,一般可分为普通曝气法和生物吸附法两种。
(某)8.好氧生物处理中,微生物都是呈悬浮状态来进行晒附分解氧化污水中的有机物。
(某)9.多点进水法可以提高空气的利用效率和曝气池的工作能力。
(√:10.水体中溶解氧的含量是分析水体自净能力的主要指标。
(√)11.有机污染物质在水体中的稀释、扩散,不仅可降低它们在水中的浓度,而且还可被去除。
(某)12.水体自净的计算,一般是以夏季水体中小于4mg/L为根据的。
(某)13.由于胶体颗粒的带电性,当它们互相靠近时就产生排斥力,所以不能聚合。
(√)14.化学需氧量测定可将大部分有机物氧化,而且也包括硝化所需氧量。
(某)15.生物氧化反应速度决定于微生物的含量。
(某)16.初次沉淀池的作用主要是降低曝气池进水的悬浮物和生化儒氧量的浓度,从而降低处理成本。
(√)17.二次沉淀池用来去除生物反应器出水中的生物细胞筹物质。
(√) 18.胶体颗粒不断地保持分散的悬浮状态的特性称胶体的稳定性。
(√)19.在理想的推流式曝气池中,进口处各层水流不会依次流人出口处,要互相干扰。
(某)20.推流式曝气池中,池内各点水质较均匀,微生物群的性质和数量基本上也到处相同。
(某)21.活性污泥法净化废水主要通过吸附阶段来完成的。
(某)22.曝气系统必须要有足够的供氧能力才能保持较高的污泥浓度。
2023年-2024年注册环保工程师之注册环保工程师专业基础精选试题及答案一
2023年-2024年注册环保工程师之注册环保工程师专业基础精选试题及答案一单选题(共45题)1、为了防治大气污染,对于机动车船排放污染的防治,下列说法错误的是()。
A.机动车船、非道路移动机械不得超标排放大气污染物B.国家鼓励和支持高排放机动车船、非道路移动机械提前报废C.交通、渔政等有监督管理权的部门必须按照规范亲自对机动船舶排气污染进行行年度检测D.国家建立机动车和非道路移动机械环境保护合同制度【答案】 D2、当气体溶解度很大时,吸收过程为:A.气膜控制B.液膜控制C.共同控制D.不能确定【答案】 A3、对于一级评价项目,对其所在地区气象资料的调查期间,至少应为最近( )年。
A.5B.4C.2D.3【答案】 A4、关于纯氧曝气,下列说法正确的是()。
A.由于顶面密封,上层聚集二氧化碳,不利于氨化B.氧的传质效率比较高,但是氧的利用效率和传统曝气方式相同C.污泥浓度高,容易污泥膨胀D.污泥量大【答案】 A5、大气采样时,多孔筛板吸收管气样入口应是:A.球形上部的导管口B.球形旁边的长导管口C.以上均可D.无法确定【答案】 B6、废水处理最常用的气浮方法是()。
A.加压溶气气浮B.分散空气气浮C.真空气浮D.电解气浮【答案】 A7、海水中的微生物具有的特点是:( )。
A.耐酸B.耐碱C.耐热D.耐盐【答案】 D8、下列说法中不正确的是哪项?A.环境要素质量参数本底值的含义是指未受到人类活动影响的自然环境物质的组成量B.在进行环境影响评价时,往往是将开发活动所增加的值叠加在背景值上,在于相应的环境质量标准比较、评价该开发活动所产生的影响程度C.环境背景值既可作为环境受污染的起始值,同时也可作为衡量污染程度的基准D.环境背景值和环境基线值是通过系统的监测和调查取得的【答案】 B9、可压缩流动中,欲使流速从超音速减小到音速,则断面必须()。
A.由大变到小B.由大变到小,再由小变到大C.由小变到大D.由小变到大,再由大变到小【答案】 A10、根据《中华人民共和国海洋环境保护法》,以下结论不正确的是()。
纯氧曝气工艺的曝气控制
纯氧曝气工艺的曝气控制参考资料:/esite/detail10005714.htm纯氧曝气工艺即采用纯氧替代空气进行曝气。
空气中氧的含量仅为21% 左右, 而纯氧含氧量为90% ~ 95%, 氧分压纯氧比空气高4. 4~ 4. 7 倍, 用纯氧进行曝气能够提高氧向混合液中的传递能力。
采用纯氧曝气系统氧利用效率可达80% ~90% , 而鼓风曝气系统仅为10% 左右; 曝气池内混合液的MLSS 可达4 000~ 7 000 mg/ L, 能够提高曝气池的容积负荷; 曝气池混合液SVI 一般都低于100 mL/ g , 污泥膨胀现象发生较少; 混合液DO 高,能促进污泥降解率, 即使在进水COD 高的情况下,污泥产量也较少。
目前, 废水处理中常用的纯氧曝气工艺称为UNOX 系统, 曝气池多为盖密闭式, 以防氧气外溢和可燃性气体进入。
池内分成若干个小室, 各室串联运行, 每室流态均为完全混合, 池内气压略高于池外, 以防池外空气渗入, 同时, 池内产生的废气如CO2 等得以排出。
而影响U NOX 系统的环境因素主要有: 营养物供给、温度、pH、DO、泡沫。
UNOX纯氧曝气法的自控是怎样实现的?有哪些控制仪表?UNOX纯氧曝气工艺过程的控制依靠一些在线仪表,将:工艺过程参数的实际值转化为电信号后,传递到中心控制室的计算机和仪表系统,再将控制信号传递到马达控制系统,对UNOX系统的自控设备进行指令,从而实现纯氧曝气系统正常、安全且节能地运行。
其主要控制仪表有:①安装在第一段的气相压力表;②安装在第一段的可燃气浓度分析仪;③每段都安装有溶解样测定仪;④尾气含氧量检测仪;⑤安装在进水管道、回流污泥管道、氧气管道上的流量计;⑥安装在进水管道上的pH计等;⑦安装在氧气管道和吹扫空气管道上的电动阀门;⑧安装在第一段的温度计等。
UNOX纯氧曝气法的控制回路有哪几个?如何实现控制的?UNOX纯氧曝气法的控制回路有三个,即供氧控制回路、溶解氧控制回路和尾气含氧量控制回路。
2024年注册环保工程师之注册环保工程师专业基础题库附答案(基础题)
2024年注册环保工程师之注册环保工程师专业基础题库附答案(基础题)单选题(共45题)1、大气环境质量现状监测,对于二级评价项目,监测点数不应少于()。
A.6个B.8个C.10个D.12个【答案】 A2、病毒的分类方法有很多,根据专性宿主分类可分为动物病毒、植物病毒、细菌病毒等,下面哪一种病毒属于动物病毒( )。
A.噬菌体B.大肠杆菌C.SARSD.烟草花叶病毒【答案】 C3、在以下四大类微生物中,只含DNA或RNA一种核酸的是( )。
A.真菌B.真细菌C.古生菌D.病毒【答案】 D4、在用重铬酸钾法测定COD时,若加热回流过程中溶液颜色变为绿色,是何原因导致()。
A.水样中的难氧化的有机物含量过高B.Fe3+转变为Fe2+C.水样中的可氧化有机物含量过高D.没有加入硫酸银催化剂【答案】 C5、采用活性炭对含苯酚废水进行吸附处理,吸附等温线满足q= 2.5c 0.5,其中q为吸附容量(mg/g),c为吸附平衡时苯酚浓度(mg/L)。
假设废水中的苯酚浓度为100mg/L、体积为10L,拟采用间歇吸附法将废水中的苯酚浓度降低到20mg/L,试计算需要的活性炭投加量。
(假设采用的活性炭曾用于含苯酚废水的处理,但未饱和,活性炭内的初始苯酸含量为5mg/g)A.146. 84gB.117.47gC.67.74gD.3. 27g【答案】 A6、如果有一船底穿孔后进水,则进水的过程和船的下沉过程属于()。
A.变水头进水、沉速先慢后快B.变水头进水、沉速先快后慢C.恒定进水、沉速不变D.变水头进水、沉速不变【答案】 C7、细胞壁肽聚糖含量在40%以上的细菌是( )。
A.酵母菌B.枯草芽孢杆菌C.大肠杆菌D.放线菌【答案】 B8、关于纯氧曝气,下列说法正确的是()。
A.由于顶面密封,上层聚集二氧化碳,不利于氨化B.氧的传质效率比较高,但是氧的利用效率和传统曝气方式相同C.污泥浓度高,容易污泥膨胀D.污泥量大【答案】 A9、废水处理最常用的气浮方法是()。
0104.纯氧曝气池的组成及氧气来源
纯氧曝气池的组成及氧气来源为了充分利用氧气,曝气是在一个加盏密封的池中进行的,池子分为气相部分与液相部分。
为了使污水在池中形成稳定性好的几个完全的混合区段,根据表面曝气机的作用半径大小,将纯氧曝气池分成互相连通的格,呈一系列凹段。
污水、氧气、回流污泥均从池的第一段流入。
通过设于每段隔墙上部(气一液交界面处)的气窗及设于池底部隔墙上的液窗,氧气、污水及回流污泥的混台液,分别依次流入其它各段。
通过曝气生物氧化作用,使污水中的BOD逐段降低,同时气相中的氧纯度也逐步降低,即B0D与氧浓度是等梯度下降的。
这样既有利于污水中需氧量的满足,又有利于氧捣充分利用,使排出尾气中氧浓度降到经济极限值。
在每段上,为了使得气液充分混台,配置有表面曝气机。
采用离心泵型式的叶轮,使池中水先沿叶轮上升,而后抛向周边,形成小的水跃,再沿每段隔墙向下,后至池中心再向上,又经叶轮提升再抛向饲边,这样周而复始,连续运行。
增快了氧向污水中的传质速率,使污永得到很好的充氧效果。
为了得到比较好的水力条件,在池子每段底部都装有一个十字形的整流板。
为防止水跃波及池壁,消耗能量,影响液体稳定向下流动,在每段的一面隔墙上均设一块防振板。
为了保证池子的密封性,出水槽做成水封槽。
表面曝气机的传动轴穿越池顶部分,采用水槽进行轴封。
取样管、仪表安装孔,均用淹没套管进行封闭。
为了防止表面器气机在搅拌污水的过程中,由于产生泡辣堵塞气窗,在每段气窗处设有消泡水管。
通过位于池顶部的阀门、窥镜掌握冲洗水量,使气相部分畅通。
纯氧曝气的氧气来源纯氧曝气活性污泥工艺处理污水的各工艺参数远远好于空气曝气活性污泥工艺,西方国家很多污水处理厂已采用纯氧曝气活性污泥工艺,并有成熟经验,但这项技术在我国未得到广泛应用,其主要原因是缺乏廉价氧气。
目前工业化制氧技术主要有两种,一种是深冷空气分离制氧,氧气纯度高,但制氧成本高,投资大,适用于大规模用氧场合; 另一种是变压吸附制氧(简称PSA、VPSA制氧),氧气纯度只有90% ~95%,但投资少,能耗低,适用于中小规模不需要高纯度氧的场合。
2023年注册环保工程师之注册环保工程师专业基础题库附答案(典型题)
2023年注册环保工程师之注册环保工程师专业基础题库第一部分单选题(200题)1、环境容量是指()。
A.环境能够容纳的人口数B.环境能够承载的经济发展能力C.不损害环境功能的条件下能够容纳的污染物量D.环境能够净化的污染物量【答案】:C2、已知某污水处理厂出水TN为18mg/L,氨氮2.0mg/L,则出水中有机氮浓度为()。
A.16mg/LB.6mg/LC.2mg/LD.不能确定【答案】:D3、污泥脱水前常常需要进行加药调理,此项操作的目的是:A.降低含水率,缩小污泥体积B.降解有机物,使污泥性质得到稳定C.破坏污泥的胶态结构,改善污泥的脱水性能D.去除污泥中毛细水和表面吸着水【答案】:C4、厌氧消化是常用的污泥处理方法,很多因素影响污泥厌氧消化过程,关于污泥厌氧消化的影响因素,下列哪点说明是错误的?A.甲烷化阶段适宜的pH值在6.8~7.2B.高温消化相对于中温消化,消化速度加快,产气量提高C.厌氧消化微生物对基质同样有一定的营养要求,适宜C/N为(10~20):1D.消化池搅拌越强烈,混合效果越好,传质效率越高【答案】:D5、一分选设备处理废物能力100t/h,废物中玻璃含量8%,筛下物重l0t/h,其中玻璃7.2t/h,求玻璃回收率、回收玻璃纯度和综合效率。
A.90%,72%,87%B.90%,99%,72%C.72%,99%,87%D.72%.90%,72%【答案】:A6、下述哪种废水在测定BOD5时,如不采取适当措施,测定结果可能比实际偏高?A.初沉池进水B.初沉池出水C.硝化池进水D.硝化池出水【答案】:D7、原生动物在污水生物处理中不具备下列哪项作用?A.指示生物B.吞噬游离细菌C.增加溶解氧含量D.去除部分有机污染物【答案】:C8、好氧生物处理是常用的污水处理方法,为了保证好氧反应构筑物内有足够的溶解氧,通常需要充氧,下列哪项不会影响曝气时氧转移速率?()A.曝气池的平面布置B.好氧反应构筑物内的混合液温度C.污水的性质如含盐量等D.大气压及氧分压【答案】:A9、《地下水质量标准》将地下水质量划分为()。
纯氧曝气
1纯氧曝气的概述纯氧曝气是利用纯氧(富氧)代替空气进行曝气的活性污泥法生物处理过程。
纯氧曝气技术的基本原理是采用深冷空气分离制氧、变压吸附制氧等技术制取高纯度氧气,利用含氧体积分数90%以上的纯氧取代空气曝气。
纯氧曝气工艺与空气曝气活性污泥法机理上基本是相同的,都是通过好氧微生物对污水中的有机物进行生化反应使污水得以净化,污水中的有机物的分解都是靠活性污泥(好氧微生物)均匀分散与污水充分接触完成的。
所不同的是前者是向污水中充纯氧,后者是向污水中充空气。
氧气曝气法的一大特点就是处理效率明显高于空气法。
将同一污水处理到同一水平,氧气法所需曝气时间一般仅为空气法的1/3 左右。
这是因为纯氧的浓度是空气中氧浓度(21%) 的4.7 倍,因此氧气法系统中氧的分压,亦即溶氧的推动力,也比空气法高4.7倍,在水中溶解氧的饱和值也增加了4.7 倍,充氧速率也增加了4.7 倍,显著提高了氧的转移速率,从而使好氧微生物的浓度和活性都提高,明显改善了传统活性污泥法的不足。
纯氧曝气按照曝气器的形式可以分为以下三大类:1、纯氧微孔曝气系统;2、纯氧射流曝气系统;3、纯氧涡旋曝气系统。
可以根据曝气池池形的不同灵活地选择三种曝气系统。
但纯氧曝气需配备制氧设备,或者需要外部的液氧供氧。
2纯氧曝气的特点与空气曝气相比较,它有以下特点。
(1) 氧转移率高。
在水温20 ℃时, 纯氧的浓度是空气氧浓度( 21% ) 的4.7 倍, 曝气时纯氧氧气分压比空气的氧分压高417倍, 在水中, 溶解氧的饱和浓度也同样比空气高417倍,因而纯氧向清水转移的溶解速率也比空气高417倍, 在污水中高于417倍。
纯氧曝气所需停留时间仅为空气曝气的1 /3左右。
敞开式微气泡纯氧曝气和水下叶轮试验结果表明纯氧曝气氧利用率为80%~90% , 而一般的空气鼓风曝气氧利用率仅为12%。
纯氧曝气耐冲击负荷能力强, 出水水质稳定。
(2) 剩余污泥量少。
在纯氧条件下, 生物处于高度的内源代谢即自身氧化状态, 污泥产量大为减少, 比空气曝气活性污泥法可减少约25%的剩余污泥。
污水处理曝气法分类简介
曝气法(13类)1.传统推流式:三方面:一,手段有机物浓度,高耗氧速率高:二,污水与回流污泥进入后无法立即与曝气池混合液混合,易受冲击负荷影响,适应水质水量能力差;三,DO 长度方向逐渐下降,会出现前半段DO不足,后半段DO超量。
2.渐减曝气式:充氧设备沿池长方向与需氧量匹配,总空气用量减少,改变了传统推流式供养需氧的差距,节能效率提高。
3.阶段曝气式:采用分段进水,均衡了有机负荷与需氧率,提高了对水质水量冲击负荷能力,与传统式相比,拥有更高的污泥总量,提高了污泥龄。
4.高负荷曝气法:活性污泥处于生长旺盛期。
特点:有机负荷或污泥负荷高,曝气时间短,处理效率低,BOD5去除率不超过70~75,必须保证充分搅拌曝气。
5.延时曝气法:活性污泥处于内源呼吸区,有机负荷非常低,曝气时间长,一般在24小时以上,污泥龄长,在20~30天。
剩余污泥少,稳定,主要为难降解的内源代谢残留物,该工艺是污水污泥综合好氧处理系统。
优点:处理过程稳定性高,对水质水量适应性强,不需初沉池。
缺点:池体容积大,基建费,运行费高。
适用于小型污水处理系统。
6.吸附再生法:又名接触稳定法。
特点:污水活泥在吸附池内吸附时间短,30~60min,池容积小,再生池接纳的是回流污泥,污泥浓度高,再生池容积也小;具有一定抗冲击负荷能力,由于吸附接触时间短,限制有机物降解氨氮硝化,处理效率低。
不适用含溶解性有机物较多的污水处理。
7.完全混合法:特点:一,对冲击负荷有较高适应能力,适用于处理工业废水,特别是浓度较高的废水;二,污水分布均匀,F/M值均等;三,需氧速率均衡。
微生物生长处于静止期或衰老期,活性污泥易膨胀。
8.深层曝气法:主要为了节约用地,又称竖井或深井曝气,直径1.0~6.0m,水深150~300m,促进氧传递速率,处理功能不受气候影响,适用于高浓度有机废水,原理:液流进行不断的循环,活性污泥受压力变化大,二氧化碳产量多30,污泥产量低,溶解氧随深度增加而增加。
活性污泥法的发展和演变
活性污泥法的发展和演变传统的活性污泥法或称普通活性污泥法,经不断发展,已有多种运行方式。
1.渐减曝气在推流式的传统曝气池中,混合液的需氧量在长度方向是逐步下降的。
因此等距离均量地布置扩散器是不合理的。
实际情况是:前半段氧远远不够,后半段供氧超过需要。
渐减曝气的目的就是合理的布置扩散器,使布气沿程变化,而总的空气用量不变,这样可以提高处理效率。
2.分步曝气在30年代,纽约市污水厂的曝气池空气量供应不足,厂总工程师把入流的一部分从池端引到池的中部分点进水,见(图6-10),解决了问题。
使同样的空气量,同样的池子,得到了较高的处理效率。
3.完全混合法美国1950年以前建造的曝气池全是狭长的条形池,按推流设计。
由于前段需氧量很大,因而通过渐减曝气池来解决。
但是,一般池子只有中段(约全长的1/3处)需氧速率与氧传递速率配合的比较好一些,见(图6-11)。
在池的前段,因食料多,微生物的生长率高,需氧率也就很大,因而即使渐减曝气也不能根本解决问题,实际的需氧速率受供氧速率控制和制约。
图中需氧和供氧率之间池前后两块面积应相等。
这样的供氧和需氧情况,当受到冲击负荷时,前段阴影面积扩大,后段阴影面积缩小,严重时,后段面积全部消失,出现全池缺氧情况。
从上面二种运行方式看,传统活性污泥法的重要矛盾是供氧和需氧的矛盾,为了解决这个矛盾,渐减曝气是通过布气的方法来改善,分步曝气则是通过进水分配的均匀性上来改善。
为了根本上改善长条形池子中混合液不均匀的状态,在分步曝气的基础上,进一步大大增加进水点,同时相应增加回流污泥并使其在曝气池中迅速混合,它就是完全混合的概念,见(图6-12)。
在完全混合法的曝气池中,需氧速率和供氧速率的矛盾在全池得到了平衡,因而完全混合法有如下特征:①池液中各个部分的微生物种类和数量基本相同,生活环境也基本相同;②人流出现冲击负荷时,池液的组成变化也较小,因为骤然增加的负荷可为全池混合液所分担,而不是象推流中仅仅由部分回流污泥来承担。
河道曝气技术原理及设备选型
河道曝气技术原理及设备选型河道曝气技术原理及设备选型目录1.河道曝气技术简介2.河道曝气原理3.需氧量的计算3.1 组合推流式反应器模型3.2 箱式模型3.3 好氧特性曲线法4.曝气设备的选择4.1 曝气设备充氧量的计算河道曝气技术简介河道曝气技术是一种通过向河道注入氧气来提高水体溶解氧浓度的技术。
这种技术可以有效地提高水体的生态环境,促进水生生物的生长和繁殖,同时也可以降低水体中有害物质的浓度,保护水生生物的健康。
河道曝气原理河道曝气原理是利用曝气设备将空气注入水体中,使空气中的氧气与水体中的有机物质发生氧化反应,从而提高水体中的溶解氧浓度。
同时,曝气设备的水流也可以带动水体的对流,促进水体中的氧气与有机物质的接触,提高氧化反应的效率。
需氧量的计算需氧量是衡量水体中有机物质含量的指标,通常用化学需氧量(COD)或生化需氧量(BOD)来表示。
需氧量的计算可以采用不同的模型,包括组合推流式反应器模型、箱式模型和好氧特性曲线法等。
曝气设备的选择曝气设备是河道曝气技术的关键设备,其充氧量的大小直接影响到水体中的溶解氧浓度。
曝气设备的选择应考虑水体的深度、流速、水质等因素,以及设备的性能和成本等因素。
充氧量的计算可以采用不同的方法,包括理论计算和实测计算等。
总之,河道曝气技术是一种有效的水环境治理技术,其原理简单,设备选型关键。
通过合理的设备选型和充氧量的控制,可以实现水体的生态修复和环境保护。
河道曝气技术是通过向水体中充入空气或氧气,加速水体复氧过程,以提高水体的溶解氧水平,恢复和增强水体中好氧微生物的活力,从而改善河流的水质。
溶解氧在河水自净过程中起着非常重要的作用,水体的自净能力直接与复氧能力有关。
河水中的溶解氧主要来源于大气复氧和水生植物的光合作用,水体溶解氧主要消耗在有机物的好氧生化降解、氨氮的硝化、底泥的耗氧、还原物质的氧化、水生生物和植物生长等化学、生化及生物合成等过程中。
污染河道就是由于溶解氧的总消耗量大于复氧量,水体的溶解氧大幅下降,甚至被消耗殆尽,河流水体处于无氧状态,有机物的分解就从好氧分解转为厌氧分解,水体生态系统遭到严重破坏,导致污染水体黑臭。
纯氧曝气在污水处理和河道复氧中的应用
回流污泥浓度(mg/L)
15000~35000
5000~15000
污泥体积指数30~70来自100~150污泥产率(VSS/BOD去除)
0.4~0.55
0.5~0.75
相比之下,纯氧活性污泥工艺的性能改善具体表现在以下各方面:可以在很高的曝气池污泥浓度下保持高的溶解氧浓度;可以在很高的有机负荷下运行并具有很高的基质去除率;显著提高污泥的沉降速率和改善污泥的脱水性能;在相同的负荷下产生较少的剩余污泥;整个处理系统的运行稳定性、抗冲击能力均有改善。
在空气曝气时氧的分压为21 kPa,而纯氧曝气时氧压力可达101 kPa。于是,纯氧曝气时氧饱和浓度是43.74 mg/L(20℃),这是空气曝气时9.17 mg/L的4.8倍。如果实际要求达到溶解氧浓度5 mg/L,则空气曝气时氧亏值是4.17 mg/L,而纯氧曝气时氧亏值高达38.74 mg/L。显然,纯氧曝气时溶解氧的增长速率是空气曝气时的38.74/4.17=9.3倍。
②应用于序批式反应器(SBR),可充分利用SBR中较高污泥浓度和水深的优点。
③应用于污水生物脱氮的三级处理厂,即采用BIOX—N工艺。由于纯氧曝气可显著提高污泥浓度和曝气池容积负荷,不仅可缩小曝气池容积,而且由于污泥负荷的降低,有利于硝化反应的发生。所以在污水处理厂的脱氮改造时,可将原有曝气池的一部分隔开,用作反硝化的缺氧池,剩余部分则为纯氧曝气的硝化池(见图2)。这样,无需新建任何构筑物就可以实现污水处理的脱氮升级。
德国MESSER集团协助上海环境科学院在上海苏州河支流新泾港下游进行了BIOX工艺的现场中试。这是一条严重污染的河道,河水黑臭,COD高达100~200 mg/L。由于受潮汐和闸门开闭的影响,河道流态变化复杂。试验装置由一个5 m3液氧贮罐、一个100 m3/h蒸发器、稳压计量仪表和软管曝气垫组成。共设两块曝气垫,分别由长度4×40 m的软管组成,曝气区的总长度约为100 m。软管的供气压力为0.32 MPa,氧气流量在0~106 kg/h范围内可调。液氧槽车定期灌注贮罐,保证了氧源的正常供给。试验结果表明,纯氧曝气可有效降低黑臭水体中的COD浓度。当河水流速较平缓时,COD浓度降低19.5%~55.6%;经过曝气区的BOD/COD值从0.46降至0.40,这表明在纯氧曝气过程中不仅发生了硫化物、亚铁等还原物质的化学氧化(表现为水体黑色变浅,臭味减弱),而且发生了一定程度的生物降解作用。在河水污染程度不太严重且流速较慢、水位较深时,溶解氧浓度可升至9.46 mg/L(10℃),在三个月的连续运行中整个曝气系统的设备运行正常,无需任何维修。由于不产生任何噪声和对河道水体的流态不会形成任何明显的扰动和障碍,故BIOX工艺尤其适用于在市中心水上航运繁忙、具有旅游景观功能的河道上进行人工曝气复氧。
水处理方法
水处理方法1、沉淀物过滤法沉淀物过滤法的目的是将水源内之悬浮颗粒物质或胶体物质清除干净。
这些颗粒物质假如没有清除,会对透析用水其它精密的过滤膜造成破坏或甚至水路的堵塞。
这是最古老且最简单的净水法,所以这个步骤常用在水纯化的初步处理,或有必要时,在管路中也会多加入几个滤器(filter)以清除体积较大的杂质。
滤过悬浮的颗粒物质所使用的滤器种类很多,例如网状滤器,沙状滤器(如石英沙等)或膜状滤器等。
只要颗粒大小大于这些孔洞之大小,就会被阻拦下来。
对于溶解于水中的离子,就无法阻拦下来。
假如滤器太久没有更换或清洗,聚积在滤器上的颗粒物质会愈来愈多,则水流量及水压会渐渐削减。
人们就是利用入水压与出水压差来判定滤器被堵塞的程度。
因此滤器要定时逆冲以排出聚积其上的杂质,同时也要在固定时间内更换滤器。
沉淀物过滤法还有一个问题值得注意,由于颗粒物质不断被阻拦而聚积下来,这些物质面或许有细菌在此繁殖,并释放毒性物质通过滤器,造成热原反应,所以要常常更换滤器,原则上进水与出水的压力落差上升达到原先的五倍时,就需要换掉滤器。
2、硬水软化法硬水的软化需使用离子交换法,它的目的是利用阳离子交换树脂以钠离子来交换硬水中的钙与镁离子,以此来降低水源内之钙镁离子的浓度。
其软化的反应式如下:Ca2++2NaEX→CaEX2+2Na+1Mg2++2NaEX→MgEX2+2Na+1式中的EX表示离子交换树脂,这些离子交换树脂结合了Ca2+及Mg2+之後,将原来含在其内的Na+离子释放出来。
树脂基质(resinmatrix)内藏氯化钠,在硬水软化的过程中,钠离子会渐渐被使用耗尽,则交换树脂的软化效果也会渐渐降低,这时需要作还原(regeneration)的工作,也就是每隔固定时间加入特定浓度的盐水,一般是10%,其反应方式如下:CaEX2+2Na+(浓盐水)→2NaEX+Ca2+MgEX2+2Na+(浓盐水)→2NaEX+Mg2+假如水处理的过程中没有阳离子的软化,不只是逆渗透膜上会有钙镁体的沉积以致降低功效甚至破坏逆渗透膜,长期饮用也简单得到硬水症候群。
纯氧曝气法
纯氧曝气法
纯氧曝气法指的是将纯氧注入水体中,以此来增加水体中的氧气含量,促进水生生物的生长和繁衍。
该方法在城市生活污水处理、养殖业、水产养殖等领域得到广泛应用,已成为促进水质改善和增强水生态系统健康的一种有效工具。
在城市污水处理方面,纯氧曝气法被用于处理生活污水,特别是针对高氮、高磷等难处理的污水。
在污水处理过程中,纯氧曝气法可以提高生物处理的效率和水体中氧气的含量,从而促进细菌的生长和代谢,降解污染物质。
相比传统的曝气法,纯氧曝气法具有更高的能效和更小的占地面积。
此外,纯氧曝气法不会产生大量的二氧化碳和氮气等气体,降低了空气污染。
在水产养殖中,纯氧曝气法被广泛应用于养殖池和水产养殖场,以提高水体中的氧含量,保证养殖生物的健康生长。
养殖过程中,养殖密度的增加、饲料残留物的堆积、新水不足等问题都会导致水体缺氧,从而危及养殖生物的生命。
采用纯氧曝气法,可以有效增加水体氧气含量,提高养殖密度和增加养殖收益。
但在应用纯氧曝气法时,必须注意控制氧气的注入量和注入的方式。
要根据水质状况、季节和饲料种类等因素来决定加氧的时间和氧气的注入量。
同时,还应加强对水体的监控,及时发现和处理各种异常情况。
总体来说,纯氧曝气法是一种环保、高效和经济的水处理方法,已广泛应用于城市污水处理和水产养殖领域。
加强对该方法的应用和研究,将为促进生态环境的改善和经济发展提供重要的支持和保障。
纯氧曝气法
纯氧曝气法简介纯氧曝气法是一种污水处理方法,通过将纯氧引入废水中,以刺激和促进废水中的细菌进行生化分解,达到降解有机物和去除污染物的目的。
该方法利用了纯氧比空气含氧量更高的特点,在提供充足氧气的情况下,促进废水中氧化还原反应的进行,加快废水处理的速度和效果。
纯氧曝气法的原理纯氧曝气法的原理基于生物降解的原理和曝气的作用。
废水中的有机物是细菌的主要营养源,废水处理中通过增加细菌数量来增强降解效果。
纯氧曝气法通过导入纯氧,提供充足的氧气供给,以满足细菌的呼吸需求。
纯氧曝气法在曝气槽中使用纯氧曝气装置,将纯氧强力混合到废水中,有效增强了废水中的溶解氧浓度,为细菌的生长和代谢提供了优越的条件。
纯氧曝气法的优势1.高效:纯氧曝气法能够提供高浓度的氧气供给,促进细菌的代谢和生长,从而加快废水处理速度。
2.经济:纯氧曝气法不仅能够提高废水处理效果,还能够减少处理时间和能耗,降低运行成本。
3.灵活性:纯氧曝气法适用于不同种类的废水处理,能够处理高浓度有机物的废水,灵活性强。
纯氧曝气法的适用范围纯氧曝气法适用于以下场景: 1. 高浓度有机物废水的处理:纯氧曝气法能够提供充足的氧气供给,适合处理高浓度有机物废水,如食品厂的污水、制药厂的废水等。
2. 对氧敏感物质的处理:某些废水中存在氧敏感物质,传统的曝气法可能无法满足需求,而纯氧曝气法能够提供高浓度的氧气,解决了这一问题。
纯氧曝气法的工艺流程纯氧曝气法的工艺流程一般包括以下几个步骤: 1. 废水进流:将待处理的废水进入处理系统。
2. 水解酸化:废水中的有机物通过水解酸化反应转化为可溶性有机物。
3. 曝气槽:将有机物溶解在水中,并添加纯氧进行曝气。
4. 沉淀池:通过重力沉淀,使污泥和悬浮物沉淀到池底。
5. 污泥回流:将沉淀池底的污泥回流到曝气槽,增加废水中细菌的数量,提高处理效果。
6. 水质净化:净化处理后的水体通过过滤等工艺,去除残余的悬浮物和污染物。
7. 出水排放:将净化后的水体排放到环境中。
纯氧曝气
1纯氧曝气的概述纯氧曝气是利用纯氧(富氧)代替空气进行曝气的活性污泥法生物处理过程。
纯氧曝气技术的基本原理是采用深冷空气分离制氧、变压吸附制氧等技术制取高纯度氧气,利用含氧体积分数90%以上的纯氧取代空气曝气。
纯氧曝气工艺与空气曝气活性污泥法机理上基本是相同的,都是通过好氧微生物对污水中的有机物进行生化反应使污水得以净化,污水中的有机物的分解都是靠活性污泥(好氧微生物)均匀分散与污水充分接触完成的。
所不同的是前者是向污水中充纯氧,后者是向污水中充空气。
氧气曝气法的一大特点就是处理效率明显高于空气法。
将同一污水处理到同一水平,氧气法所需曝气时间一般仅为空气法的1/3 左右。
这是因为纯氧的浓度是空气中氧浓度(21%) 的4.7 倍,因此氧气法系统中氧的分压,亦即溶氧的推动力,也比空气法高4.7倍,在水中溶解氧的饱和值也增加了4.7 倍,充氧速率也增加了4.7 倍,显著提高了氧的转移速率,从而使好氧微生物的浓度和活性都提高,明显改善了传统活性污泥法的不足。
纯氧曝气按照曝气器的形式可以分为以下三大类:1、纯氧微孔曝气系统;2、纯氧射流曝气系统;3、纯氧涡旋曝气系统。
可以根据曝气池池形的不同灵活地选择三种曝气系统。
但纯氧曝气需配备制氧设备,或者需要外部的液氧供氧。
2纯氧曝气的特点与空气曝气相比较,它有以下特点。
(1) 氧转移率高。
在水温20 ℃时, 纯氧的浓度是空气氧浓度( 21% ) 的4.7 倍, 曝气时纯氧氧气分压比空气的氧分压高417倍, 在水中, 溶解氧的饱和浓度也同样比空气高417倍,因而纯氧向清水转移的溶解速率也比空气高417倍, 在污水中高于417倍。
纯氧曝气所需停留时间仅为空气曝气的1 /3左右。
敞开式微气泡纯氧曝气和水下叶轮试验结果表明纯氧曝气氧利用率为80%~90% , 而一般的空气鼓风曝气氧利用率仅为12%。
纯氧曝气耐冲击负荷能力强, 出水水质稳定。
(2) 剩余污泥量少。
在纯氧条件下, 生物处于高度的内源代谢即自身氧化状态, 污泥产量大为减少, 比空气曝气活性污泥法可减少约25%的剩余污泥。
纯氧曝气活性污泥法技术说明
(1)纯氧曝气池是多段密闭型池体,污水中的有机物和池内气相中的氧浓度逐段降低,混合液溶解氧浓度可达到8~10mg/L,甚至更高。为避免溶氧动力的浪费,混合液溶解氧控制在4g/L即可。
(2)严格控制池内可燃气浓度,一般将其报警值设定为LEL25%。一旦超限,就发出报警并能使系统自动关闭供氧阀门,打开尾气阀;同时打开吹扫空气阀门将池内可燃气排放出去。池内可燃气浓度是直接影响纯氧曝气池运行安全的最关键指标,可燃气探头的测定值必须准确可靠,必须按照有关规定定期校验复核。
纯氧曝气活性污泥法技术说明
纯氧曝气活性污泥法是利用纯度在90%以上的氧气作为氧源。向污水中输送。普遍采用的运行方式是密闭式多段混合推流式(见图3 -7),即每段为完全混合式。从整体上看,段与段之间又是推流式。纯氧曝气活性污泥法也有采用敞开方式运行的。
氧气、污水、回流污泥一起进入曝气池第一段的一端,再通过设于每段隔墙上部的气窗和设于每段隔墙下部的液窗,氧气和混合液依此流经其他各段。污水中的有机物和池内气相中的氧浓度逐段降低,即BOD5与氧浓度等梯度下降的,这样既有利于池内活性污泥微生物需氧量的满足,又有利于氧的充分利用,使尾气中氧浓度降低到最经济的低限值。尾气从最后一段排出,混合液进入二沉池进行泥水分离。纯氧曝气池的首段设置压力传感器控制供氧管道上的调节阀,因为
(3)为避免池内压力超标,曝气池首尾两段的正压负压双向安全阀要定期进行校验复核。
(4)池内溶解氧含量的高低,不仅影响处理效果,也与氧曝系统的动力消耗直接相关。溶解氧探头的测定值必须准确可靠.必须按照有关规定定期校验复核。如果溶解氧出现异常变化,除了进水水质发生变化等因素外,也有可能是溶解氧探头出现了问题。
4.
为实现纯氧曝气系统的优越性,必须综合考虑水量、水质、气液比、输入氧纯度等各种因素,确定一个合理的氧利用率,此时总需用功率最小,经验表明此时对应的排放的尾气中氧含量要在45%左右。在这种条件下,即使上述组合发生较大的变化,也能保证运行相对平稳,不会引起需用功率的剧烈增加。
污水处理工初级技能鉴定题库(1).
污水处理工技能鉴定(初级)题库第一部分:是非题1、在二级处理中,初沉池(生物处理单元)是起到了主要的处理工艺。
(×)2、污水处理方法中的生物法主要是分离(降解)溶解态的污染物。
(×)3、在活性污泥系统里,微生物的代谢(生长)需要N、P的营养物。
(×)4、用微生物处理污水的方法叫生物处理。
(√)5、化学需氧量测定可将大部分有机物氧化,而且也包括水中所存在的无机物性还原物质。
(√)6、污泥指数的单位是用mg/l来表示。
(√)7、污水处理厂设置调节池的目的主要是调节污水(的水量和水质)中的pH值。
(×)8、污泥浓度大小间接地反映混合液中所含无机物(微生物)的量(×)9、菌胶团多,说明污泥吸附、氧化有机物的能力较大。
(√)10、固体物质可分为(可挥发和不可挥发)悬浮固体和胶体固体,其总量称为总固体。
(×)11、细菌能将有机物转化成为无机物。
(√)12、一般活性污泥是具有很强的吸附和氧化分解有机物的能力。
(√)13、曝气池的悬浮固体不可能(可能)高于回流污泥的悬浮固体。
(×)14、生物处理法按在有氧的环境下可分为(活性污泥和生物膜)阶段曝气法和表面加速曝气法两种方法(×)15、污水处理系统中一级处理必须(不需要)含有曝气池的组成。
(×)16、SVI是衡量污泥沉降性能的指标。
(√)19、在污水管路是使用最多的是闸阀。
(√)20、污水中的悬浮固体是悬浮于水中的悬浮(固体)物质。
(×)21、好氧生物处理就是(包含)活性污泥法。
(×)22.MLVSS是指混合液悬浮固体中的有机物重量。
(√)23.培养活性污泥需要有菌种和菌种所需要的营养物。
(√)24.曝气池供氧的目的是提供给微生物分解无(有)机物的需要。
(x)25.用微生物处理污水是最经济的。
(√)26.生化需氧量主要测定水中微量(可生化)的有机物量。
(x)27.MLSS=MLVSS—(+)灰分。
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1纯氧曝气的概述纯氧曝气是利用纯氧(富氧)代替空气进行曝气的活性污泥法生物处理过程。
纯氧曝气技术的基本原理是采用深冷空气分离制氧、变压吸附制氧等技术制取高纯度氧气,利用含氧体积分数90%以上的纯氧取代空气曝气。
纯氧曝气工艺与空气曝气活性污泥法机理上基本是相同的,都是通过好氧微生物对污水中的有机物进行生化反应使污水得以净化,污水中的有机物的分解都是靠活性污泥(好氧微生物)均匀分散与污水充分接触完成的。
所不同的是前者是向污水中充纯氧,后者是向污水中充空气。
氧气曝气法的一大特点就是处理效率明显高于空气法。
将同一污水处理到同一水平,氧气法所需曝气时间一般仅为空气法的1/3 左右。
这是因为纯氧的浓度是空气中氧浓度(21%) 的4.7 倍,因此氧气法系统中氧的分压,亦即溶氧的推动力,也比空气法高4.7倍,在水中溶解氧的饱和值也增加了4.7 倍,充氧速率也增加了4.7 倍,显著提高了氧的转移速率,从而使好氧微生物的浓度和活性都提高,明显改善了传统活性污泥法的不足。
纯氧曝气按照曝气器的形式可以分为以下三大类:1、纯氧微孔曝气系统;2、纯氧射流曝气系统;3、纯氧涡旋曝气系统。
可以根据曝气池池形的不同灵活地选择三种曝气系统。
但纯氧曝气需配备制氧设备,或者需要外部的液氧供氧。
2纯氧曝气的特点与空气曝气相比较,它有以下特点。
(1) 氧转移率高。
在水温20 ℃时, 纯氧的浓度是空气氧浓度( 21% ) 的4.7 倍, 曝气时纯氧氧气分压比空气的氧分压高417倍, 在水中, 溶解氧的饱和浓度也同样比空气高417倍,因而纯氧向清水转移的溶解速率也比空气高417倍, 在污水中高于417倍。
纯氧曝气所需停留时间仅为空气曝气的1 /3左右。
敞开式微气泡纯氧曝气和水下叶轮试验结果表明纯氧曝气氧利用率为80%~90% , 而一般的空气鼓风曝气氧利用率仅为12%。
纯氧曝气耐冲击负荷能力强, 出水水质稳定。
(2) 剩余污泥量少。
在纯氧条件下, 生物处于高度的内源代谢即自身氧化状态, 污泥产量大为减少, 比空气曝气活性污泥法可减少约25%的剩余污泥。
(3) 改善了污泥的沉降性能。
纯氧曝气充氧能力提高, 减少了向曝气池输入的功率和对活性生物絮体的剪切力。
高溶解氧浓度能抑制引起污泥膨胀的丝状菌生长。
纯氧曝气法的污泥指数为30~50。
(4) 有利于生物硝化。
纯氧曝气的高溶解氧浓度可实现污水中的NH3-N完全硝化。
(5) 污水处理效率高。
纯氧曝气的高污泥浓度和高污泥负荷使其容积负荷达到空气曝气的3~5倍, 曝气池的体积可以大大缩小, 能耗降低25%左右。
(6) 无异味散发。
挥发性有机物分解快,反应完全。
两种工艺不同之处在于,纯氧曝气工艺使用纯氧而空气曝气工艺使用的是空气,即气源的氧气浓度不同。
纯氧曝气工艺高的氧溶解速率和氧浓度加快了微生物的代谢,从而提高了微生物的数量,即污泥的浓度,加快了反应速率,大大提高了污水处理效率。
纯氧曝气活性污泥法的主要优点如下。
(1)氧利用率可达80%~90%,而鼓风曝气系统仅为10%左右。
(2)曝气池内混合液的MLSS值可高达4000~7000mg/L,能够提高曝气池的容积负荷。
(3)曝气池内混合液的SVI值较低,一般都低于100,污泥膨胀现象发生的较少。
3、纯氧曝气活性污泥法纯氧曝气活性污泥法,又名富氧曝气活性污泥法,空气中氧的含量仅为21%,而纯氧中的含量为90%~95%,氧分压比空气高4.4~4.7倍,用纯氧进行曝气,以提高氧向混合液中的传递能力。
纯氧曝气活性污泥法示意图纯氧曝气活性污泥法的主要优点如下。
(1)氧利用率可达80%~90%,而鼓风曝气系统仅为10%左右。
(2)曝气池内混合液的MLSS值可高达4000~7000mg/L,能够提高曝气池的容积负荷。
(3)曝气池内混合液的SVI值较低,一般都低于100,污泥膨胀现象发生的较4 纯氧曝气的方式:(1)美国联碳公司开发的NUOX 纯氧曝气活性污泥工艺,用加盖密闭式曝气池和叶轮式氧气表曝机曝气,池体分3~4 段,每段设1台表曝机。
我国中石化公司的5家石化公司引进的就是这个技术。
此技术使用表面曝气,曝气能耗较高,且曝气池加盖造价较高。
(2)美国Filter/Kruger 公司开发的改进型活性污泥处理工艺(简称OASES工艺)也用加盖密闭式曝气池,曝气池中间分为若干个格,各格之间在池体上部开口,使各格气液串联,氧气用离心压缩机由顶部送入池内第一格液面,经水下叶轮中空轴进入水下叶轮,从水下叶轮的喷嘴溶入处理的污水中,污水和氧气都由第一格进,出水及排气由最后一格排出。
氧利用率可达90%。
(3)德国MESSER公司开发的Biox-N工艺,称为敞开式微气泡纯氧曝气活性污泥工艺,该工艺使用敞开式曝气池,纯氧曝气的微气泡是由一种具有优良弹性和耐久性的特种橡胶材料制成的软管做成的输氧气垫产生的,软管壁上均匀分布微细小孔,氧气经过小孔可以产生<2 mm 的微气泡,扩大了气(氧气)、液(可溶性有机物)、固(活性污泥微生物)相接触面积,气、液、固传质效率高,提高了氧的利用率,缩短了反应时间。
输氧气垫由不锈钢架支撑,安装在曝气池底。
试验结果表明,在1m水深中用此法通氧,氧的利用率达16%,在5m水深中用此法通氧,氧的利用率达80%。
橡胶软管上的小孔能自行关闭,相当于单向阀,不会使池内处理污水倒流进软管且开停车方便。
曝气供氧压力0.2~0.4 MPa,采用较高的供氧压力可以保证整个池内输氧气垫的供气软管氧气分布均匀,输氧气垫的安装水平度因此也要求不高,利用较高的氧压,可使污水处理池内气、液、固三相混配均匀,保证了反应的快速进行,另外橡胶软管上的小孔能随压力的变化改变开度,氧气流量、压力控制范围宽,操作弹性大,从而大大提高了污水处理的抗冲击性。
5纯氧曝气的曝气机的特点纯氧曝气所用的曝气器与空气曝气器是可以通用的,只是因气量不同需做适当调整。
国内已能生产多种空气曝气器,效果良好的空气曝气器,从原理上讲对于纯氧曝气也应效果显著。
几种空气曝气器的性能比较见下表。
几种曝气器性能比较表由表可以看出,曝气性能最好的曝气器是小气泡型的微孔曝气器,我国吸收了芬兰、德国等国的技术自主开发了几种微孔曝气器,空气微孔曝气器充氧效率达15%~25%,比大中气泡型曝气器节能50%,目前微气泡曝气器有膜片式、盘式、管式等。
其中膜片式阻力小,但长期使用膜上孔易撑破。
盘式和管式有刚性和柔性之分,刚性孔容易堵塞,柔性盘表用多孔膜存在孔易撑破等问题。
北京北大先锋科技有限公司经反复实验用橡胶软管制得微气泡曝气软管,经久耐用、布气效率高。
每米售价仅为进口橡胶软管价格的1/3。
已在国内纯氧曝气活性污泥法处理污水中试用,效果很好。
3纯氧曝气的氧气来源综上所述,纯氧曝气活性污泥工艺处理污水的各工艺参数远远好于空气曝气活性污泥工艺,西方国家很多污水处理厂已采用纯氧曝气活性污泥工艺,并有成熟经验,但这项技术在我国未得到广泛应用,其主要原因是缺乏廉价氧气。
目前工业化制氧技术主要有两种,一种是深冷空气分离制氧,氧气纯度高,但制氧成本高,投资大,只适用于大规模用氧场合;另一种是变压吸附制氧(简称PSA、VPSA 制氧) ,氧气纯度只有90% ~95% ,但投资少,能耗低,适用于中小规模不需要高纯度氧的场合。
中石化公司天津、金山、扬子、齐鲁、大庆等公司20世纪80年代引进美国联碳公司开发的NUOX纯氧曝气活性污泥工艺处理石化废水,曝气用纯氧由深冷空气分离制得,虽然制氧成本比较高(电耗为0155 ~016 kW ·h /m3 ) ,但因氧气是空分装置制氮的副产品,用以处理污水是经济的。
对于绝大多数的污水处理厂,如用深冷法制氧则费用昂贵,宜选用PSA、VPSA制氧。
国内变压吸附制氧已有多年经验。
新近研制出的新型制氧高效吸附剂PU28的吸氮能力和氮氧分离系数均较传统分子筛高出许多,利用此吸附剂开发的变压吸附技术已达国际先进水平,制氧电耗仅0133 kW·h /m3,制氧规模可达到10 000 m3 /h,吸附剂1次装填可使用10 a以上,已在国内冶金、化工等行业建成了几十套装置,运行状态良好,其同等规模装置价格比进口设备低约50%。
变压吸附制氧技术的突破,为我国推广纯氧曝气活性污泥工艺进行污水处理创造了有利条件。
6纯氧曝气的方式(1) 美国联碳公司开发的NUOX纯氧曝气活性污泥工艺该工艺用加盖密闭式曝气池和叶轮式氧气表曝机曝气, 池体分3~4段, 每段设1台表曝机。
我国中石化的5家公司引进的就是这种技术。
此技术使用表面曝气, 曝气能耗较高, 且曝气池加盖造价较高。
(2) 美国Filter /Kruger公司开发的改进型活性污泥处理工艺该工艺(简称OASES工艺) 也用加盖密闭式曝气池, 曝气池中间分为若干格, 各格之间在池体上部开口, 使各格气液串联, 氧气用离心压缩机由顶部送达池内第1格液面, 经水下叶轮中空轴进入水下叶轮, 从水下叶轮的喷嘴溶入处理的污水中, 污水和氧气都由第1格进, 出水及排气由最后1格排出, 氧利用率可达90%。
(3) 德国MESSER公司开发的Biox2N工艺该工艺亦称敞开式微气泡纯氧曝气活性污泥工艺, 使用敞开式曝气池。
纯氧曝气的微气泡是由一种具有优良弹性和耐久性的特种橡胶材料制成的软管做成的输氧气垫产生的, 软管壁上均匀分布微细小孔, 氧气经过小孔可以产生直径小于2 mm的微气泡, 扩大了气(氧气) 、液(可溶性有机物) 、固(活性污泥微生物) 的接触面积, 传质效率高, 提高了氧的利用率, 缩短了反应时间。
输氧气垫由不锈钢架支撑, 安装在曝气池底。
试验结果表明, 在1 m水深中用此法通氧, 氧的利用率为16%; 在5 m水深中用此法通氧, 氧的利用率为80%。
橡胶软管上的小孔能自行关闭, 相当于单向阀, 不会使池内处理污水倒流进软管, 开停车方便。
曝气供氧采用较高压力(012~014MPa) , 目的是使整个池内输氧气垫供气软管的氧气分布均匀, 输氧气垫的安装水平度因此也要求不高, 并且可使污水处理池内形成混配均匀的气、液、固3相, 保证反应的快速进行; 另外, 橡胶软管上的小孔还能随氧气压力的变化改变开度, 氧气流量、压力控制范围宽, 操作弹性大, 因而能大大提高污水处理的抗冲击性。
7、纯氧曝气与普通活性污泥法的比较一、纯氧曝气和空气曝气运行控制参数的差异1、溶解氧浓度。
在好氧活性污泥法的运行中,溶解氧(Dis—solved Oxygen,简称DO)浓度是一个重要的控制参数。
曝气池中DO浓度的高低直接影响着有机物的去除效率和活性污泥的生长,曝气过程有效的运行控制是一个非常重要的方面。
系统的溶解氧供应不充分,微生物的代谢将受到影响,污染物的去除效率下降;系统溶解氧过高,微生物进行消耗性内源呼吸,活性污泥的量将减少,活性污泥的絮状结构也将受到破坏,同时也是对能源的一种浪费。