气体传递原理和曝气设备

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曝气原理及装置

曝气原理及装置
曝气是指将空气通过气体液体接触面上方进入液体中，使氧气以分子扩散和气泡扩散等方式溶解到液体中，以增加液体中的溶解氧含量的过程。

曝气装置通常由以下几个部分组成：
1. 曝气器：曝气器是曝气装置的核心部分，其主要作用是将空气进一步细分为小气泡，增加气泡与液体接触面积，以促进氧气的溶解。

常见的曝气器有喷射曝气器、旋流曝气器等。

2. 气源：气源是提供曝气器所需气体的设备，常见的气源包括压缩空气机、空气泵等。

3. 气液分配系统：气液分配系统用于将气体均匀地分配到曝气器上。

常见的气液分配系统包括气体分配管、气体调节阀等。

4. 气体输送管道：气体输送管道用于将气体从气源输送到曝气器。

通常包括气体输送管、接头等。

5. 控制系统：控制系统用于控制曝气装置的运行，常见的控制系统包括气体压力控制器、液位控制器等。

曝气装置的工作原理是通过曝气器将气体细分成小气泡，通过气泡的扩散和液体的搅拌作用，增加氧气与液体的接触面积，从而促进氧气的溶解。

这样可以提高液体中的溶解氧含量，满足生物处理等过程中的氧气需求。

曝气的原理

曝气的原理、方法与设备一、曝气的原理与理论基础在活性污泥法中，曝气的作用主要有：① 充氧：向活性污泥中的微生物提供溶解氧，满足其在生长和代谢过程中所需的氧量。

② 搅动混合：使活性污泥在曝气池内处于悬浮状态，与废水充分接触。

1、Fick 定律通过曝气，空气中的氧，从气相传递到混合液的液相中，这实际上是一个物质扩散过程，即气相中的氧通过气液界面扩散到液相主体中。

所以，它应该服从扩散过程的基本定律——Fick 定律。

Fick 定律认为：扩散过程的推动力是物质在界面两侧的浓度差，物质的分子会从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散、转移。

即dydCD v Ld-= (1)式中： d v ——物质的扩散速率，即在单位时间内单位断面上通过的物质数；L D ——扩散系数，表示物质在某种介质中的扩散能力，主要取决于扩散物质和介质的特性及温度；C ——物质浓度； y ——扩散过程的长度dy dC ——浓度梯度，即单位长度内的浓度变化值。

式（1）表明，物质的扩散速率与浓度梯度呈正比关系。

如果以M 表示在单位时间t 内通过界面扩散的物质数量，以A 表示界面面积，则有：A dtdM v d /)(= (2)代入（1）式，得：dy dCA D dt dM L -=)((3)2、双膜理论：对于气体分子通过气液界面的传递理论，在废水生物处理界被普遍接受的是Lewis & Whitman 于1923年建立的“双膜理论”。

双膜理论认为：1) 当气、液面相接触并作相对运动时，接触界面的两侧，存在着气体与液体的边界层，即气膜和液膜；2) 气膜和液膜内相对运动的速度属于层流，而在其外的两相体系中则均为紊流；3) 氧的转移是通过气、液膜进行的分子扩散和在膜外的对流扩散完成； 4) 对于难溶于水的氧来说，分子扩散的阻力大于对流扩散，传质的阻力主要集中在液膜上；5) 在气膜中存在着氧分压梯度，而液膜中同样也存在着氧的浓度梯度，由此形成了氧转移的推动力；6) 实际上，在气膜中，氧分子的传递动力很小，即气相主体与界面之间的氧分压差值i gP P -很低，一般可认为i g P P ≈。

污水处理中的曝气器工作原理与作用

污水处理中的曝气器工作原理与作用曝气器是污水处理系统中重要的设备之一，其主要作用是向生物反应器中通入气体供微生物进行呼吸代谢，以促进有机物质的降解。

以下是曝气器的工作原理和作用的详细解析。

一、曝气器的工作原理：曝气器是通过将气体通入水体中，产生大量的气泡来实现气体与水体之间的质量转移过程。

曝气器的主要原理是由于气泡的上升过程中释放出的气泡表面的气体溶解到水体中，形成气体和水体之间的接触，实现气体和水体的质量转移。

在曝气器中，气泡在水体中的上升速度与其表面的扩散速度之间的差值会产生涡流和射流，使气体与水体之间的混合更加均匀。

曝气器通过这种方式将气体均匀地分布在水体之中，以保证微生物在水体中有充足的氧气供应。

二、曝气器的作用：1.提供氧气：曝气器是为生物反应器提供氧气的重要设备之一、生物反应器中的微生物通过代谢作用降解有机物，需要充足的氧气来维持其正常的生物活性。

曝气器通过将气体注入水体中，产生大量的气泡，使氧气均匀分布在水体中，为微生物提供需要的氧气供应。

2.促进氧化作用：曝气器通过气泡的上升过程中释放出的气体将其溶解到水体中，形成氧气和水体之间的接触，促进氧化过程的进行。

氧气能够与水体中的有机物质进行氧化反应，使有机物质降解为二氧化碳和水，并释放出能量。

3.提供混合作用：曝气器产生的气泡在上升的过程中会形成涡流和射流，使气体与水体之间更加均匀地混合。

这样可以保证水体中的氧气充分混合，提高生物反应器的氧气传递效率，并避免水体中氧气的死区。

4.维持好氧环境：曝气器提供的氧气使生物反应器中维持好氧条件，有利于好氧微生物的繁殖和降解有机物质。

好氧微生物通过与有机物质的降解过程中的氧化作用产生能量，使生物反应器中的有机物质得到有效的降解。

5.促进悬浮物的悬浮：曝气器产生的气泡在上升的过程中会产生涡流和射流，可增加水体的搅拌和悬浮物的悬浮。

这有利于悬浮物与微生物之间的接触，提高生物降解过程的效率。

总结：曝气器通过将气体注入水体中，形成大量气泡，实现气体与水体之间的质量转移，为微生物提供充足的氧气供应，促进有机物质的降解。

曝气原理和曝气设备

曝气原理和曝气设备曝气是水处理中常用的一种方法，通过将空气通入水体中，促进气体和液体之间的传质及气体溶解，从而提高水质。

本文将介绍曝气的原理和曝气设备。

曝气的原理曝气是一种通过通入空气来提供氧气的方法，以促进水中溶解氧（DO）的增加。

曝气将空气通过曝气设备在水体中进行通气，使空气中的氧气溶解在水中，从而提高水中的溶氧量。

曝气的过程中，由于气泡的形成和运动，气液界面的扩散面积增加，氧气能够更快地传递到水体中，从而提高水体的溶氧量。

曝气设备曝气设备是实现曝气的关键设备，根据不同的工作原理和应用场景，有多种不同类型的曝气设备。

1.气水混合曝气器：气水混合曝气器是一种常见的曝气设备，它通过将水和气体同时进入曝气装置，通过高速旋转进气装置产生水气混合物，在气液界面形成气泡并向上浮升，从而将溶解氧带入水中。

2.压力式曝气装置：压力式曝气装置是一种通过压力差促使氧气溶解到水中的曝气设备。

它通常由压缩空气系统和带有多孔板或喷嘴的曝气装置组成。

压缩空气通过装置产生气泡，气泡进一步分散为微小气泡，提高气液界面的扩散面积。

3.曝气槽：曝气槽是一种通过水位差和重力作用来实现曝气的设备。

水从曝气槽的上层流入下层，通过与气体的接触，气体溶解到水中。

曝气槽通常由多个层次的装置组成，以增加气液接触的时间和表面积。

曝气设备的选择应根据具体的应用场景和水质要求进行选择。

例如，在废水处理中，选择适当的曝气设备可以提高废水的生物处理效率和COD （化学需氧量）的去除率。

而在饮用水处理中，曝气可以通过增加溶解氧量来提高水体的口感和品质。

总结曝气是一种重要的水处理方法，通过将空气通入水体中，促进气体和液体之间的传质及气体溶解，从而提高水质。

曝气设备是实现曝气的关键设备，根据不同的工作原理和应用场景可以选择不同类型的曝气设备。

选择合适的曝气设备能够提高水体的溶氧量，提高水质。

在实际应用中，需要根据具体的需求和条件进行合理选择和运行。

曝气器原理

曝气器原理
曝气器是一种用于在水体中增加溶解氧浓度的装置，其原理是通过将空气通过水体中，利用气泡与水体接触来实现氧气的传递。

具体原理如下：
1. 气泵产生气流：曝气器通常使用气泵将空气吸入，然后通过管道将气流输送至曝气器。

2. 气流进入曝气器：气流通过进气口进入曝气器，通常是通过一个小孔或扩散器等设备控制气流的进入量。

3. 气泡冒出：当气流进入曝气器后，会形成大量的气泡，这些气泡随着气流的推动逐渐往上冒出水面。

4. 气泡与水体接触：气泡在冒出水面的过程中与水体进行了充分接触，氧气分子从气泡中扩散到水体中。

5. 溶解氧增加：由于气泡与水体接触面积大，气泡冒出水面的速度快，并且气泡会在上升过程中产生湍流，进一步增加气泡与水体的接触时间和接触面积，从而使得氧气更快地溶解到水体中。

通过以上步骤，曝气器能够有效地将氧气溶解到水体中，提高水体中的溶解氧浓度。

这对于养殖、污水处理等环境和工业应用中具有重要意义。

曝气机原理

曝气机原理
曝气机是水处理领域中常见的设备，它的作用是将空气通过机械手段溶解到水中，以增加水中溶解氧的含量，提高水体的氧化性能。

曝气机原理是基于气体传质原理和液体动力学原理，通过机械运动将空气与水充分接触，使空气中的氧气溶解到水中，从而实现水体的氧化。

曝气机主要由气源、气管、曝气装置和控制系统组成。

气源通常是通过空气压
缩机将空气压缩后输送至曝气机，气管将压缩空气输送至曝气装置，曝气装置则将空气以微细气泡的形式释放到水中。

控制系统则负责监测和调节曝气机的工作状态，以确保曝气效果的稳定和高效。

曝气机原理的核心在于气体传质过程。

当空气进入水中时，由于气泡表面张力
和水的黏性，气泡在水中会迅速破裂并释放氧气。

随着气泡的释放，水中的氧气含量逐渐增加，从而提高水体的溶解氧含量。

这一过程实质上是气体在液体中的传质过程，其速率受到气泡尺寸、水体混合程度、气体浓度和水温等因素的影响。

另外，曝气机原理还涉及到液体动力学原理。

曝气机通过机械运动将空气与水
充分混合，使得水体中的氧气分子与水分子发生接触和碰撞，从而实现氧气的溶解。

这一过程需要曝气机具有一定的搅拌和混合能力，以确保氧气能够充分溶解到水中。

综上所述，曝气机原理是基于气体传质和液体动力学原理的，通过机械手段将
空气与水充分接触，实现氧气的溶解，从而提高水体的氧化性能。

在实际应用中，曝气机的工作效率和稳定性对水处理过程起着至关重要的作用，因此需要充分考虑气体传质和液体动力学原理，合理设计和运行曝气机，以确保水体的水质得到有效改善。

污水处理设备曝气装置工作原理

污水处理设备曝气装置工作原理污水处理设备曝气装置是污水处理系统中的重要组成部分，它起着供氧、搅拌以及提供氧化剂等关键作用。

本文将详细介绍污水处理设备曝气装置的工作原理。

一、曝气装置的基本构成曝气装置主要由曝气管、曝气头、气泡器以及管道和阀门等组成。

曝气管是曝气装置的核心部件，通常采用PVC或者聚丙烯等材料制成，具有耐腐蚀、高强度的特点。

曝气头负责将气体均匀地输送到曝气管中，而气泡器则通过向曝气管中注入气体，产生大量气泡，提供充足的氧气供给。

二、气体输送和传递曝气装置通过气泵或者空气压缩机将空气输送到曝气管中，产生气泡。

当气泡上升到液面时，会与污水中的有机物质发生接触，并将氧气传递给污水中的微生物。

气泡的大小和数量对于氧气的传递效果有着重要影响。

适当的气泡大小和均匀分布能够增加曝气面积和氧气的接触机会，从而提高氧化反应的效率。

三、溶解氧传递曝气装置通过将空气注入到污水中，使得氧气溶解在水中，从而提供氧化剂供给微生物进行呼吸代谢。

溶解氧的含量是衡量污水处理系统氧化效果的重要指标之一。

曝气装置的工作原理主要是通过气泡的上升过程中，氧气与污水发生物理和化学反应，从而使得污水中的有机物质得到氧化降解。

四、搅拌作用在曝气过程中，气泡的产生和上升过程，会引起污水的搅拌作用，从而增加污水与氧气的接触面积，加快氧化反应速率。

搅拌作用还有助于防止污泥的沉积和污水中的悬浮物沉淀，保持污水中的均匀分布，提高处理效果。

五、选择合适的曝气方式根据具体的污水处理需求，可以选择不同类型的曝气装置。

常见的曝气方式包括曝气管曝气、曝气板曝气、喷丝式曝气以及气浮曝气等。

每种曝气方式都有其特点和适用范围，根据实际情况选取合适的曝气方式能够提高污水处理效果和降低能耗。

六、节能减排和运维维护在设计和使用污水处理设备曝气装置时，应考虑节能减排和运维维护的问题。

合理设计曝气系统的结构和布局，利用现代化的曝气技术，能够提高气泡的产生效率、减少能源消耗。

五日化学需氧量的曝气装置-解释说明

五日化学需氧量的曝气装置-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：五日化学需氧量（BOD₅）是指在五天内，生物在一定温度条件下将水中有机物氧化分解所需的氧气量。

BOD₅值是衡量水体污染程度的重要指标，其高低直接反映了水体中有机物负荷的多少。

为了有效降低水体中的BOD₅值，曝气装置被广泛应用于废水处理工艺中。

曝气装置通过将空气或氧气通过气体传动装置喷射至水中，将气体溶解在水中，增加水体中的氧气含量，促进有机物的降解和微生物的生长，从而降低水体的BOD₅值。

不同种类的曝气装置具有不同的设计原理和操作特点，选择合适的曝气装置可以有效提高水处理效率。

在本文中，我们将详细介绍五日化学需氧量的概念及其重要性，探讨曝气装置的作用和原理，分析不同种类的曝气装置的设计要点，以期为废水处理工艺提供更为有效的解决方案。

1.2 文章结构文章结构部分主要包括以下内容：1. 引言部分：介绍文章的背景和目的，引出文章的主题。

2. 五日化学需氧量简介：对五日化学需氧量的定义、意义和测定方法进行简要介绍。

3. 曝气装置的作用和原理：详细解释曝气装置在水处理中的作用和工作原理。

4. 曝气装置的种类和设计要点：介绍不同种类的曝气装置及其设计要点，以及在实际操作中的应用。

5. 结论部分：总结全文，强调曝气装置在水处理中的重要性，展望未来研究方向。

1.3 目的：本文的目的旨在探讨五日化学需氧量（COD）监测中曝气装置的重要性和作用，系统分析曝气装置的原理、种类和设计要点，为工程师和研究人员提供在水处理过程中有效利用曝气装置的指导和建议。

通过深入研究曝气装置的相关知识，可以更好地理解其在COD监测中的作用，提高COD 监测的准确性和效率，进一步推动水质监测技术的发展和水环境治理的进步。

同时，本文也旨在引起对曝气装置技术的重视和关注，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。

2.正文2.1 五日化学需氧量简介：五日化学需氧量（BOD5）是指在标准化条件下，经过五天的时间，生物氧化氧化有机物质所需的氧气量。

污水处理曝气装置

污水处理曝气装置引言概述：污水处理是一项重要的环保工作，而曝气装置是其中的关键设备之一。

曝气装置通过向水中注入气体，提供氧气供给微生物进行污水处理过程中的生物降解反应，从而达到净化水质的目的。

本文将从曝气装置的原理、分类、设计要点、优化与发展以及应用领域五个方面进行详细阐述。

一、曝气装置的原理1.1 溶氧原理：曝气装置通过将气体注入水中，增加水体中的溶解氧含量，提高微生物活性，促进污水中有机物的降解。

1.2 混合原理：曝气装置通过气泡的上升运动，产生强烈的对流和搅拌作用，使水体中的污染物与微生物更好地接触，提高处理效果。

1.3 气液传质原理：曝气装置通过气泡与水体的接触，实现气体和溶解在水中的污染物之间的质量传递，加速有机物的降解过程。

二、曝气装置的分类2.1 机械曝气装置：采用机械方式产生气泡，如空气增压曝气机、鼓风机等。

具有气泡均匀、操作稳定等优点，适合于中小型污水处理厂。

2.2 液力曝气装置：利用水力能量产生气泡，如喷射曝气装置、涡轮曝气装置等。

具有能耗低、维护简单等优点，适合于大型污水处理厂。

2.3 生物膜曝气装置：将曝气装置与生物膜技术相结合，形成生物膜曝气装置。

具有高效降解、处理效果稳定等优点，适合于高浓度有机废水处理。

三、曝气装置的设计要点3.1 气泡尺寸：气泡尺寸对曝气效果有重要影响，普通选择直径在1-5mm范围内的气泡，以保证气泡在水中的悬浮时间和传质效果。

3.2 曝气量：曝气量应根据污水处理厂的水质、水量和处理要求等因素进行合理设计，以保证曝气装置的运行效果和经济性。

3.3 曝气方式：曝气方式包括表面曝气和底部曝气两种，根据不同的处理要求和设备特点选择合适的曝气方式，以提高处理效果。

四、曝气装置的优化与发展4.1 能耗优化：通过改进曝气装置的结构和工艺参数，减少能耗，提高能源利用效率，降低运行成本。

4.2 气泡分布优化：通过优化曝气装置的布置方式温和泡分布控制技术，实现气泡在水中的均匀分布，提高曝气效果。

管式曝气器工艺原理

管式曝气器工艺原理
管式曝气器是一种常用的污水处理设备，其工艺原理是通过将空气通过气体分配装置均匀地送入污水中，使气泡与污水充分接触，从而达到增加氧气传递效率、促进生物降解反应的目的。

管式曝气器的工艺原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 气体输送：管式曝气器通过气体输送系统将空气从压缩机中送入气体分配装置。

气体分配装置通常由多个孔径大小不同的气孔组成，以确保气体能够均匀地分布到整个污水处理系统中。

2. 气泡生成：当空气进入污水中时，由于气体的密度较小，气泡会在液体中形成并逐渐上升。

气泡的形成与空气流速、气孔形状等因素有关，通常通过调整气体输送的流量和压力来控制气泡的大小和数量。

3. 气泡传质：气泡上升过程中与污水中的有机物质、悬浮物等发生物质传递过程。

气泡表面与污水中的有机物质接触，氧气从气泡中溶解到污水中，促进了生物降解反应的进行。

4. 气泡破裂：气泡上升到液面时，由于表面张力的作用，气泡会破裂释放出溶解在内部的气体。

这些气体会重新溶解到污水中，继续参与后续的气泡传质过程。

通过管式曝气器的工艺原理，污水中的有机物质可以得到有效的氧
化和降解，从而达到净化水质的目的。

管式曝气器具有结构简单、运行稳定、能耗低等优点，被广泛应用于污水处理、生物反应器等领域。

管式曝气器的工艺原理基于气泡与污水的充分接触，通过气泡传质的方式提高氧气传递效率，促进生物降解反应的进行。

这种工艺原理的应用，为污水处理提供了一种高效、可靠的技术手段，对于改善环境质量、保护生态环境具有重要意义。

水污染控制工程-第三版-部分要点整理

水污染控制工程-第三版-部分要点整理第十二章第一节基本概念活性污泥法本质上与天然水体自净过程类似，都是好氧生物过程，只是活性污泥法净化强度大，有人工的因素在里面。

污泥泥龄：污泥泥龄是指曝气池中微生物细胞的平均停留时间。

活性污泥的组成：有活性的微生物（Ma）；微生物自身氧化残留物（Me）；媳妇在活性污泥上不能被微生物所降解的有机物（Mi）；无机悬浮固体（Mii）。

活性污泥性状：活性污泥是粒径在200~1000μm的类似矾花状不定性的絮状物。

混合液悬浮固体浓度（MLSS）：指曝气中池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量，也称之为污泥浓度，它包括（Ma、Me、Mi、Mii）。

混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）：是指混合液悬浮固体中有机物的质量，它包括（Ma、Me、Mi）。

一般污水处理厂曝气池混合液的MLVSS/MLSS在0.7~0.8.污泥沉降比：污泥沉降比是指曝气池混合液静止30min后沉淀污泥的体积分数，通常采用1L的两桶测定污泥沉降比。

污泥体积指数（SVI）：是指曝气池混合液沉淀30min后，单位之恋干泥形成的是污泥体积，常用单位也mL/g。

SVI=沉淀污泥的体积/MLSS。

SVI在100~150时，污泥沉降性能能娘好活性污泥法基本流程：主线是进水——曝气池——沉淀池——出水。

分线沉淀池污泥回流至进水处，同时剩余污泥量排出。

活性污泥降解有机物的过程分为：吸附阶段和稳定阶段。

吸附阶段：主要是污水中的有机物转移到活性污泥上。

稳定阶段：主要是转移到活性污泥上的有机物被微生物所利用。

耗氧量可以反映污水中有机物的浓度，耗氧量的下降就是有机物浓度的降低。

耗氧量和BOD5下降量相同时说明污水中取出的有机物已经全部被微生物所利用。

如果不相等，则两者之差就绪昂党羽尚未被微生物所利用的那部分有机物。

第二节活性污泥的发展曝气池实质是一个反应器，他的池型与所需的水力特征级反映要求密切相关，主要分为推流式、完全混合式、封闭环流式和序批式四大类。

污水处理设备曝气装置工作原理

污水处理设备曝气装置工作原理污水处理是保障环境卫生和人民健康的重要环节，而曝气装置作为污水处理设备的核心组成部分，起着关键的作用。

本文将从工作原理的角度对污水处理设备曝气装置进行介绍。

一、曝气装置的概述曝气装置是用于向污水中供应氧气的设备，通过提供充足的氧气，促使微生物在污水中进行好氧降解，将有机物质转化为无害的物质。

曝气装置通常由曝气管、风机、进气管等组成。

二、曝气装置的工作原理1. 氧气供应曝气装置主要通过向水中通入氧气来满足微生物降解有机物质所需的氧气。

通常使用的氧气供应方式有压缩空气供氧和纯氧供氧两种。

压缩空气供氧主要利用风机将空气通过进气管送入曝气管，然后通过曝气管的小孔向底部的水体中释放氧气。

而纯氧供氧则直接将纯氧气通过进气管进入曝气管。

2. 气泡产生曝气装置利用通入的氧气在水中产生气泡，这些气泡能够提供大量的氧气接触面积，促进微生物的生长与繁殖。

气泡的大小和数量对曝气效果具有重要影响，通常会根据水质情况和处理要求来合理调节。

3. 气泡上升与混合曝气装置通入的气泡在水中产生上升的浮力，同时也会带动水体中的悬浮物质上升。

气泡的上升过程中与周围的水体进行了充分的混合，使水中的有机物质均匀分布，增加了微生物与有机物质的接触机会。

4. 氧气传递曝气装置产生的气泡在上升的过程中，气泡与水体之间会发生气体传递。

氧气从气泡中转移到水体中，微生物通过吸附氧气进行呼吸作用，从而实现有机物质的降解。

气泡与水体中的氧气传递过程受到水体中的物理、化学因素的影响，例如水温、压力等。

5. 微生物降解通过曝气装置提供的氧气，微生物在污水中进行呼吸作用，将有机物质降解成无害物质。

微生物降解过程中会产生一些副产物，例如二氧化碳和水等。

三、曝气装置的应用领域曝气装置广泛应用于污水处理、废水处理、污水曝气池以及一些生物发酵过程中。

它的作用不仅局限于提供氧气，还可以增加水中的溶氧量，促进水中有机物质的降解效果，并提供了适宜的环境条件供给微生物进行生长。

曝气的原理; 曝气系统的计算方法; 主要的曝气设备

扩散物质和介质的特性及温度；
C ——物质浓度； y ——扩散过程的长度 dC/dy ——浓度梯度，即单位长度上的浓度变化值。物质的扩散速率与浓度梯度呈正比关系。
Fick定律
如果以 M 表示在单位时间 t 内通过界面扩散的物质数量，以A表示界面面积，则有：
dM vd = ( )/ A dt
dM dC = −DL A dt dy
曝气的原理与过程：
实际供氧量＝？× 标准供氧量
标准供氧量即曝气设备的技术指标：标准状态下测定，即： 1atm，20°C，清水
实际供氧量即曝气池实际运行时所需的供氧量：实际状态下，即：实际大气压与曝气头安装水深，实际水温，实际的废水水质
空气 O221% N279%
压力、气量
曝气的原理与过程（1）
dC A = K L (Cs − CL ) dt V
式中: dC/dt ——液相主体溶解氧浓度变化速率(或氧转移速率)，kgO2/m3.h； KL——液膜中氧分子传质系数，m/h。
KL = DL / yL
双膜理论
由于气液界面的面积难于计量，一般以氧总转移系数 A K （KLa）代替 L V ：
dC = KLa ⋅ (Cs −CL) dt
第四节
曝气的原理、方法与设备
曝气的原理；曝气系统的计算方法；主要的曝气设备
有关曝气、供氧的基本概念
曝气的作用：供氧、搅拌曝气的方式：鼓风曝气、机械表面曝气♠ 曝气的原理与过程：需氧、供氧、（供）曝气；标准供氧量与实际供氧量
压力、气量
空气 O221% N279%
曝气的原理与过程：
O2<21% N2>79% DO=1~2mg/L CO2/H2O
式中: dM/dt ——氧传递速率，kgO2/h； DL——氧分子在液膜中的扩散系数，m2/h； A ——气、液两相接触界面面积，m2； (Cs−CL)/yL——在液膜内溶解氧的浓度梯度，kgO2/m3.m；

曝气机工作原理

曝气机工作原理
曝气机是一种通过将氧气注入水体中，以增加水中溶解氧含量的装置。

其工作原理可概括为以下几个步骤：
1. 氧气输送：曝气机通过氧气泵或气体压缩机将大气中的氧气吸入，并通过管道输送到曝气机的装置中。

2. 氧气扩散：氧气进入曝气机后，通常会通过曝气管或曝气板等装置将氧气扩散到水体中。

曝气管通常具有多个小孔，而曝气板则有很多细小的气泡孔，使氧气能够均匀地分散到水中。

3. 气泡上升：一旦氧气进入水体中，它会以气泡的形式上升到水面。

这些气泡提供了与水体接触的表面积，促进了氧气与水的接触。

4. 溶解氧释放：随着气泡上升到水面，水中的溶解氧被推到水面。

一旦气泡破裂，溶解氧就会释放到水体中。

这种释放促进了水体中的氧气重新溶解，提高水中溶解氧的浓度。

通过这种方式，曝气机能够提供更多的氧气给水体，促进水中的生物活动，如鱼类和水生植物的生长。

在污水处理等环境中，曝气机也可以用来加速微生物的降解作用，提高废水的处理效果。

曝气的原理

② 搅动混合：使活性污泥在曝气池内处于悬浮状态，与废水充分接触。

1、Fick 定律通过曝气，空气中的氧，从气相传递到混合液的液相中，这实际上是一个物质扩散过程，即气相中的氧通过气液界面扩散到液相主体中。

所以，它应该服从扩散过程的基本定律——Fick 定律。

Fick 定律认为：扩散过程的推动力是物质在界面两侧的浓度差，物质的分子会从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散、转移。

式（1）表明，物质的扩散速率与浓度梯度呈正比关系。

曝气器工作原理

曝气器工作原理
曝气器是一种常用于水处理和废水处理过程中的设备，主要用于增加溶解氧的含量以促进污水中的微生物生长和有机物降解。

其工作原理如下：
1. 气源供给：通过气源供应系统，将气体输送到曝气器中。

常见的气源包括空气压缩机或氧气瓶。

2. 气体输送：输送的气体通过管道系统引导到曝气器的底部。

底部通常设置有气体分布装置，如曝气板或多孔管，能够将气体均匀地分布到整个曝气器底部。

3. 曝气：气体从底部的气体分布装置中释放出来，通过气泡形式进入水中。

气泡的尺寸和分布对曝气效果有重要影响，气泡越小，曝气效果越好。

4. 气液接触：气泡在水中上浮过程中，与水中的微生物和溶解氧发生接触和交换。

气泡的表面积较大，有利于气体在水中的传递，从而增加了水中的氧气浓度。

5. 曝气时间控制：曝气时间是需要根据处理水的情况和要求进行控制的。

一般情况下，曝气时间较长，能够增加氧气的溶解度和生物活性。

6. 废气处理：曝气过程中产生的废气需要进行处理，常见的处理方式包括通过排气管道将废气排放到大气中。

通过曝气器的工作原理，可以增加水中的溶解氧含量，提高微生物的生长速率和活性，促进废水中的有机物降解，从而实现水的净化和废水的处理。

曝气系统用途

曝气系统用途曝气系统是污水处理厂中非常重要的一个组成部分，其主要用途是提供氧气以促进污水中微生物的生长和代谢活动，从而实现有机物的降解和去除。

本文将从曝气系统的原理、组成部分、工作原理和应用领域等方面进行详细阐述。

一、曝气系统的原理曝气系统是利用氧气来满足污水中微生物的需氧呼吸作用，以加速有机物的降解和去除。

曝气系统通过气泡的形式将氧气引入污水中，使氧气与污水中的微生物接触，提供足够的氧气以维持微生物的生长和代谢活动。

同时，曝气系统还通过气泡的搅动作用，促进污水中的悬浮物与微生物的接触，增加降解效率。

二、曝气系统的组成部分曝气系统主要包括气源装置、气泡发生器、气泡分配装置和曝气池等组成部分。

气源装置通常采用空压机或鼓风机等设备，用于提供所需的气体压力。

气泡发生器是将气体通过特定的装置引入污水中，产生气泡的装置。

气泡分配装置用于将气泡均匀地分布到曝气池中的各个区域。

曝气池是曝气系统中的核心部分，用于容纳污水和气泡并促进它们的接触。

三、曝气系统的工作原理曝气系统的工作原理是通过气泡的形成和搅动作用，将氧气传递给污水中的微生物。

气源装置产生的气体经过气泡发生器引入曝气池中，形成大量气泡。

这些气泡通过搅动作用，使氧气与污水中的微生物充分接触，提供足够的氧气供其呼吸作用。

污水中的微生物利用氧气进行有机物的降解和去除过程，同样产生二氧化碳和水等无害物质。

曝气系统通过持续不断地供氧，保持曝气池中的氧气浓度，提供稳定的环境条件，以保证微生物的生长和代谢活动。

四、曝气系统的应用领域曝气系统广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂、生活污水处理站等场所。

在城市污水处理厂中，曝气系统是污水处理的关键环节，直接影响污水处理的效果和质量。

曝气系统的应用使得污水处理更加高效和环保，有效降解有机物，减少污染物的排放。

同时，曝气系统还可用于鱼塘、污水厂的氧化沟、厌氧池的氧化等领域，以提供氧气以促进微生物的生长和代谢活动，从而实现废水的处理和净化。

曝气原理和曝气设备

第七讲曝气原理和曝气设备李春杰曝气原理曝气系统的计算方法曝气设备曝气池双膜理论浅层理论表面更新理论目前工程和理论上应用较多的为双膜理论。

目前气液传质理论氧转移的双膜理论边界层紊流紊流层流层流y g C LC i P i P g液膜气膜气相主体液相主体y l对流扩散对流扩散分子扩散P g ≈P i=Cs双膜理论的基点在气液界面存在着处于层流状态的气膜和液膜，在其外侧则分别为处于紊流状态的气相主体和液相主体。

气体分子以分子扩散方式从气相主体通过气膜和液膜传递到液相主体。

由于气液两相主体均处于紊流状态，其中物质浓度基本上是均匀的，不存在浓度差，也不存在传质阻力，气体分子从气相主体传递到液相主体，阻力仅存在于气、液层流膜中。

在气膜中存在氧的分压梯度，在液膜中存在氧的浓度梯度，它们是氧转移的推动力。

氧难溶于水，因此氧转移的决定性阻力又集中在液膜上，因此氧分子通过液膜是氧转移过程的控制步骤。

氧转移过程中的传质推动力就可以认为主要是界面上的饱和溶解氧浓度值(Cs)与液相主体中的溶解氧浓度值(C L)之差。

Cs：与气相主体中氧分压相当的饱和溶解氧浓度；CL：液相主体中所要求的溶解氧浓度Fick 定律Fick定律认为：扩散过程的推动力是物质在界面两侧的浓度差，物质的分子会从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散、转移。

式中：V d ——物质的扩散速率，单位时间、单位断面上通过的物质数量D L ——扩散系数dXdC D v L d −=dXdC 为浓度梯度，即单位长度内浓度的变化值。

双膜理论和氧总转移系数以M表示在单位时间t内，通过界面扩散的物质数量；以A表示界面面积，则A dt dM v d /=因此A dt dM dX dC D L =−dX dC A D dt dM L ⋅−=设液膜厚度为Xf（该值极低），则在液膜溶解氧浓度梯度为fs X C C dX dC −=−代入得fs L X C C A D dt dM −⋅=()C C V A K V X C C A D dt dC V dt dM s L f s L −⋅=⋅−⋅==/进一步可得L K 为液膜中氧分子传质系数，m/h则前式可改写成()C C V A K dtdC s L −=由于A值难测，通常VA K L 项用La K 因此()C C K dtdC s La −=总的传质系数（h -1）讨论（1）提高K：加强液相主体紊流，加速气液界面更新，增大气液接触面积、降低液膜厚度；：提高气相中氧分压，如纯氧曝气、（2）提高C深井曝气。