課堂報(bào)告：深井曝氣(高航)課件

深井曝氣工藝介紹1.發(fā)展歷史2.工作原理與流程簡介3.深井曝氣的工藝特性

4.深井曝氣的應(yīng)用實(shí)例深井曝氣工藝介紹

主講人：高航

2007年11月14日

1.發(fā)展歷史1968年首先由英國帝國化學(xué)工業(yè)有限公司(ICI)在進(jìn)行利用好養(yǎng)菌生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白(SCP)的研究中,發(fā)明出了充氧能力很高的深井培養(yǎng)槽,并把這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于廢水處理中.1974年在英國Billingham建造了世界第一個半生產(chǎn)性的深井曝氣裝置。1975年在前西德KSK在埃姆里姆的馬鈴薯淀粉廠建成了世界上第一座處理工業(yè)廢水的深井曝氣裝置。之后，日本、美國、加拿大、法國等相繼進(jìn)行了研究，并相繼建成了一批生產(chǎn)處理裝置。

目前，歐美已把此工藝用于處理化工廢水、制藥廢水、食品加工廢水、造紙廢水和混合廢水等的處理中。2.1深井曝氣的工作原理

2.1深井曝氣的工作原理深井曝氣是以地下深井或地面高塔作為曝氣池的高效活性污泥系統(tǒng)。做成地下深井時其直徑為1～6m，井深30～100m；做成地面高塔時其直徑5～30m，塔高10～30m。該活性污泥系統(tǒng)主要由升流管和降流管兩大部分構(gòu)成。原污水和回流污泥的混合液沿降流管和升流管循環(huán)流動，在降流管中注入空氣作為生物氧化的氧源，在升流管中亦注入空氣作為揚(yáng)升污水的動力源，同時也兼作生物氧化的補(bǔ)充氧源以及吹脫生化廢氣的曝氣源。2.工作原理與流程簡介2.1深井曝氣的工作原理2.2深井曝氣的流程簡介2.3深井曝氣的運(yùn)行方式2.2深井曝氣的流程簡介2.2.1深井曝氣的裝置構(gòu)成型式2.2.2深井曝氣的流程示意2.2.3典型深井工藝的設(shè)計(jì)參數(shù)2.2.1深井曝氣的裝置構(gòu)成形式2.2.2深井曝氣流程示意1.沉沙池；2.空氣壓縮機(jī)；3.深井裝置；4.脫氣裝置；5.污泥回流泵；6.沉淀池。2.2深井曝氣的流程簡介2.2.1深井曝氣的裝置構(gòu)成型式2.2.2深井曝氣的流程示意2.2.3典型深井工藝的設(shè)計(jì)參數(shù)2.2.1深井曝氣的裝置構(gòu)成型式2.2.2深井曝氣的流程示意2.2.3典型深井工藝的設(shè)計(jì)參數(shù)深井曝氣設(shè)計(jì)規(guī)范里對工藝參數(shù)的規(guī)定2.工作原理與流程簡介2.1深井曝氣的工作原理2.2深井曝氣的流程簡介2.3深井曝氣的運(yùn)行方式2.3深井曝氣的運(yùn)行方式深井被分割為上升管和下降管兩部分污水沿下降管下降，沿上升管上升形成循環(huán)2.3.1氣提循環(huán)方式

當(dāng)深井曝氣所需的氣量小于生化氣量的1.3倍時，宜按生化供氣量1.3倍計(jì)；當(dāng)深井曝氣所需的氣量大于生化氣量的1.3倍時，供氣量即為循環(huán)所需供氣量。供氣量的2/3左右應(yīng)注入降流管中，其余氣量應(yīng)注入升流管中。注氣點(diǎn)的深度應(yīng)按循環(huán)所需的動力計(jì)算確定。供氣的富于風(fēng)壓不宜小于0.02MPa

3.深井曝氣的工藝特性3.1流體力學(xué)特性3.2生物反應(yīng)動力學(xué)特性

3.3充氧能力3.深井曝氣的工藝特性3.1流體力學(xué)特性3.2生物反應(yīng)動力學(xué)特性

3.3充氧能力

采用深層曝氣法的好氧曝氣塔，是一種高分散生物反應(yīng)體系，氣液兩相在塔式容器中呈現(xiàn)高速相對運(yùn)動狀態(tài)，有序流和無序流兩種流體運(yùn)動同時并存，氣液混合充分，從而也使固體——活性污泥不僅被高度分散，微生物體可以同時從氣相中直接呼吸攝氧和液相中攝取溶解氧，微生物體的內(nèi)外源呼吸速率以指數(shù)級得到加速，促進(jìn)微生物的增殖速率成幾何級上升，代謝旺盛，世代更新加快，世代鏈及微生態(tài)鏈延長，生物相豐富，生物活性增強(qiáng)，食欲旺盛，對有機(jī)物的攝取倍率亦成幾何級增長，對有機(jī)物種類的食譜展寬，故而對污水中各種分子量的有機(jī)物具有高效降解和快速的去除效果。深層曝氣法的這種優(yōu)秀的生物反應(yīng)動力學(xué)特性，用于高濃度的污水和難降解的有機(jī)、有毒、色度深的高分子有機(jī)廢水的處理時，非常適宜。高分散生物反應(yīng)體系3.深井曝氣的工藝特性3.1流體力學(xué)特性3.2生物反應(yīng)動力學(xué)特性3.3充氧能力充氧能力

氧轉(zhuǎn)移的影響因素1污水水質(zhì)（1）表面活性物質(zhì)：修正系數(shù)α=污水中的KLa'/清水中的KLa'（2）溶解鹽類：修正系數(shù)β=污水中的CS'/清水中的CS'2溫度（1）對KLa的影響

（2）對CS的影響水溫對氧的轉(zhuǎn)移有相反的影響

當(dāng)15～30℃時：水溫低對氧轉(zhuǎn)移有利，30～35℃時：水溫較高對氧轉(zhuǎn)移有利。3.氧分壓修正系數(shù)ρ=所在地區(qū)實(shí)際氣壓/1.013×105根據(jù)亨利定律Cs=HP充氧能力

深層曝氣的充氧能力高于其它曝氣方法，主要原因是：1、利用深層的靜水壓力，大大提高了傳氧的推動力（CS—C），使降流管內(nèi)的空氣泡下降所需要的能量，由升流管中釋放出的氣泡所產(chǎn)生的揚(yáng)升作用得到抵消，因此獲得高氣相分壓時所花費(fèi)的能量并不大，所以充氧動力效率高。2、在降流管中以0.6～1.5m/s的高流速下，使KLa值成倍提高。3、氣泡與液體的接觸時間或稱氣泡在液相中的作用時間可以長達(dá)3～5min，而普通曝氣（即淺層曝氣）都在15S以下，前者是后者的十至數(shù)十倍，從而極大地提高了氧的利用率。根據(jù)需氧要求，深層曝氣的充氧能力，一般可達(dá)0.5～1.0kg/m3?h，而其動力效率仍高于其它曝氣方法不同曝氣方式氧轉(zhuǎn)移參數(shù)的比較深井曝氣工藝的不足之處不足之處：施工難度大；對地質(zhì)條件和防滲要求高。4.深井曝氣的應(yīng)用實(shí)例

-國外應(yīng)用實(shí)例國外應(yīng)用實(shí)例VT/VD工藝介紹VT/VD工藝是由加拿大諾曼公司在污水處理方面推出的一項(xiàng)專利技術(shù)，包括VERTREAT（簡稱VT）污水處理工藝和VERTAD（簡稱VD）污泥處理工藝VT污水處理工藝示意圖VT污泥處理工藝示意圖4.深井曝氣的應(yīng)用實(shí)例

-國內(nèi)應(yīng)用實(shí)例黑牡丹（集團(tuán)）股份有限公司

1500m3/日印染廣發(fā)水處理工程（深井曝氣法）參考文獻(xiàn)：1.ZhuH,KeenerTC,etal.AerationrecirculationinairandhighpurityoxygensystemsforcontrolofVOCemissionsfromwastewateraerationbasins[J],EnvironmentalProgress,1999,18(2):1012106.2.WrampeP.Theuseofindustrialgasesforwastewatertreatment[J].HydrocarbonAsia,2001(9):54258.3.張鐵軍.深井曝氣廢水處理的現(xiàn)狀及其發(fā)展[J].煤礦環(huán)境保護(hù),2000,14(1):38~394.深井曝氣設(shè)計(jì)規(guī)范（CECS42：92）中國計(jì)劃出版社.1992