第四章 .曝氣理論基礎(chǔ)

4.6曝氣的理論基礎(chǔ)4.6.1氧轉(zhuǎn)移理論4.6.2氧轉(zhuǎn)移的影響因素4.6.3曝氣池供氧量和供氣量的計(jì)算曝氣的作用與方式概述活性污泥法的三個(gè)要素構(gòu)成一是引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就是活性污泥；二是廢水中的有機(jī)物，它是處理對(duì)象，也是微生物的食料；三是溶解氧，沒(méi)有充足的溶解氧，好氧微生物既不能生存，也不能發(fā)揮氧化分解作用。給曝氣池供氧謂之曝氣。曝氣的作用與曝氣方式

曝氣作用：

充氧攪拌混合曝氣方式：

鼓風(fēng)曝氣機(jī)械曝氣：縱軸表面曝氣機(jī)——曝氣葉輪橫軸表面曝氣器——曝氣轉(zhuǎn)刷鼓風(fēng)+機(jī)械聯(lián)合曝氣系統(tǒng)氣體通過(guò)氣液界面的傳質(zhì)問(wèn)題也就是如何計(jì)算通過(guò)界面所受的阻力問(wèn)題.知道了阻力,傳質(zhì)的通量也就能計(jì)算得到.氣液界面附近區(qū)域難于進(jìn)行觀(guān)察和試驗(yàn),故建立數(shù)學(xué)模型來(lái)描述:雙膜理論(Whitman)淺滲理論(Higbic)界面更新理論(Danckwerts)氧轉(zhuǎn)移原理1、菲克定律

Vd——物質(zhì)的擴(kuò)散速度（g/h·m2）DL——擴(kuò)散系數(shù)（m2/h）C——物質(zhì)濃度（g/m3）X——擴(kuò)散過(guò)程的長(zhǎng)度（m）——濃度梯度（4－62）2.雙膜理論與氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)KLa通過(guò)氣液界面氧的擴(kuò)散速度VddM/dt——單位時(shí)間通過(guò)氣液界面擴(kuò)散的物質(zhì)量A——?dú)庖航缑娴拿娣e將（4-62）式代入：（4－63）（4－65）·層流阻力大于紊流阻力·氣膜Pg→Pi

Pg≈Pi

液膜Cs→C·O2難溶于水，阻力集中在液膜上·液膜成為氧轉(zhuǎn)移的控制步驟（4－64）2）液膜中溶解氧的濃度梯度Xf＝液膜厚度（4－66）3）氧轉(zhuǎn)移速率——氧傳遞率（KgO2/h)DL——氧分子在液膜中的擴(kuò)散系數(shù)（m2/h)（4－67）氧轉(zhuǎn)移速率①氧轉(zhuǎn)移速率公式的推導(dǎo)——液相中氧轉(zhuǎn)移速率（KgO2/m3·h）V——曝氣池中混合液容積KLa——氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)（1/h）過(guò)程阻力↓KLa↑dC/dt↑反之亦然·1/KLa（h）——表示曝氣池中DO濃度從C提高到Cs所需要的時(shí)間過(guò)程阻力↓KLa↑1/KLa↓混合液DO濃度從C提高到Cs所需的時(shí)間減少，說(shuō)明氧傳遞速度快。（4－68）（4－69）②叉對(duì)念公銹式的凝討論提高棒dC股/d協(xié)t值戲的措砌施·提高感KLa值。蔥增大然界面賀A→脅減小驢氣泡叉的粒蹄徑。降低偵液膜棒厚度挺Xf→加最強(qiáng)紊懶流程賣(mài)度·提高零CS值。攤→提弄高氣美相中竄的氧我分壓短：純擠氧曝平氣；綢加大克曝氣冬器的朗浸沒(méi)層深度奇；深井盤(pán)曝氣的測(cè)匯定a）水中責(zé)無(wú)氧銹狀態(tài)燦下的嫩測(cè)定恥法——用清定水進(jìn)亡行測(cè)寒定·用Na2SO3或N2氣脫豎氧，皆使DO等于0·啟動(dòng)須曝氣議充氧鐘，每堪隔一寬定時(shí)掉間測(cè)燭定DO值，鹽直至DO達(dá)到蹲飽和以充恨氧時(shí)層間為隔橫坐廟標(biāo)，阿以D腥O為糊縱坐征標(biāo)得秩一曲抄線(xiàn)，丸并求義相應(yīng)榜點(diǎn)的爸斜率抵dC敏/d贏t汁。以昏DO漏為橫冒坐標(biāo)綱，以沃dC旅/d醬t為隙縱坐槽標(biāo)得蝦一直羊線(xiàn)，裳直線(xiàn)餓得斜飽率即曾為KLa●●●●★★★★b)灘對(duì)烈曝氣匆池混成合液木的測(cè)將定對(duì)于養(yǎng)混合徹液，濱氧的節(jié)變化偏率是謀氧的浸轉(zhuǎn)移云率與朵活性淹污泥笛微生哀物耗團(tuán)氧率夕R之浪差，戲即：R—芝—活釀性污吹泥微峰生物壇的耗倉(cāng)氧速升率R壓（m乏g/摧L?覺(jué)mi魯n）可寫(xiě)寨為：－截期距隆斜錄率4.娛6.原2柄影響理氧轉(zhuǎn)泉移的跑因素Cs——征氧的可飽和果濃度（4吊－6限8）污水明中存春在著兇溶解兆性有頑機(jī)物冒，特午別是指表面?zhèn)钚怨镔|(zhì)纖，如貿(mào)短鏈窯脂肪呼酸和獻(xiàn)乙醇箏，是赴一種攻兩親暈分子絕，極呢性端遠(yuǎn)羧基棵CO思OH－（親所水）膀或羥稼基－垂OH－（親絹水）熄插入壺液相礦中，泳而非察極性研端（匙疏水潮）的曬碳基誦鏈則佳伸入甲氣相宅中。如毛C17H35—CO槍OH非極華性端鍬極犁性端疏水艦親水私極性柿端亞非級(jí)極性員端C17H35CO稍O(shè)H根（德親水楊）竊（親須氣相曬，疏謀水）1．犧氧轉(zhuǎn)監(jiān)移的斷影響犯因素?cái)D－污鄉(xiāng)豐水的譜水質(zhì)①諷表距面活踐性物恩質(zhì)的末影響由于冰兩親聞分子術(shù)聚集勺在氣傅液界繞面上維，阻羞礙氧浪分子傳的擴(kuò)伐散轉(zhuǎn)拍移，每增加收了氧卡轉(zhuǎn)移晝過(guò)程周的阻料力→房誠(chéng)KL嗓a↓（4剩－7旗2）（4－7金3）引入廣α因熔子來(lái)脊修正取表面副活性拌物質(zhì)猾對(duì)KLa的影察響②裕污懲水中池含鹽兇量的戶(hù)影響CS’＝絡(luò)βC兼s（4甚－7縱4）（4年－7恭5）2政．水套溫的澆影響T↑附→μ腳↓→倘擴(kuò)散膽系數(shù)隸DL↑→裁KLa↑→犯dC薪/d懶t↑（4糠－7瓦6）T對(duì)君dC綁/d汗t有憶一正毯一負(fù)帽的影討響，龜?shù)⒛遣煌暄┤址较?dāng)濕1瀉5～腿30辜℃時(shí)宗：水熱溫低返對(duì)氧威轉(zhuǎn)移爭(zhēng)有利黎T刻↓d晶C/范dt個(gè)↑30芳～3大5℃幫時(shí)：走水溫語(yǔ)較高哈對(duì)氧懸轉(zhuǎn)移劇有利嚴(yán)T襖↑d換C/摸dt床↓氣壓溝↓C革s策↓應(yīng)慎考慮強(qiáng)一個(gè)單壓力滴修正兇系數(shù)軌ρ（4淹－7槳7）3約．氣稀壓（潤(rùn)氧分葉壓）樂(lè)的影已響曝氣估池實(shí)餓際工況身分析當(dāng)考啦慮氣稻壓和碌含鹽泰量的表影響Cs1——登池底習(xí)氣泡俊生成爸時(shí)溶衣解氧頃的飽局和度Cs1＝Cs·X懶·ρCs——耳一個(gè)倚大氣損壓下逝溶解波氧飽連和度X太——垃2象1/耀21Cs2——補(bǔ)氣泡謝從池恥面逸紋出時(shí)義溶解燙氧的輝飽和車(chē)度（1樸1）溶解光氧飽攤和度篩平均圖值Csb（4查-7簽8）Ot（氣城泡從征曝氣妻池逸膠出時(shí)椅氧的已百分份數(shù)（歡％）蔬）的球計(jì)算式中昂：差EA——烤擴(kuò)散谷裝置短（擴(kuò)劫散器立）氧汪的轉(zhuǎn)臂移利歪用效走率，幣一般摧為6丈～1鳳2％（4鉤-8馳0）1姑．氧情轉(zhuǎn)移派速率在穩(wěn)嫌定條是件下轉(zhuǎn)，混飛合液茫中溶喪解氧漢濃度澤不變慰，氧涉的轉(zhuǎn)熄移速?lài)嵚蔰桶C/屬dt求等于圾活性垮污泥比微生鍋物的需氧粉速率硬Rr（K病gO2/m3·d抽）考慮呢到水教質(zhì)、爹溫度奇、含悼鹽量舞、氣魔壓的遣影響買(mǎi)，d犯C/冊(cè)dt腥應(yīng)寫(xiě)賀成dC唐/d管t＝樓KL描a（息Csb－C森）盒Rr兩＝博a‘蹄QS阻r＋健b’泡VX木v在標(biāo)女準(zhǔn)條菜件下寒：T盞＝2喪0℃杠；氣慌壓1調(diào).0暮13菊×1印05Pa詠；脫烤氧清峰水：笛C＝米0框，α費(fèi)＝1偏，β僚＝1（4斗-8械1）則在椒標(biāo)準(zhǔn)號(hào)條件殃下轉(zhuǎn)秋移到通水中檔的總附氧量悠為（K稀g/耳h）而在實(shí)艷際情捷況下掛，轉(zhuǎn)壯移到廟曝氣撫池混形合液棵的總將氧量為：將KLa癥（2豬0）代入繩上式鑼得出運(yùn)：（4懲-8似2）（4案-8債3）（4段-8摸4）而上爸式中精的實(shí)際覺(jué)上，最處理令廢水畜需要發(fā)轉(zhuǎn)移戲到曝菌氣池遼混合叼液中顛的總喂氧量友為R重，我殃們選批定的枯曝氣允設(shè)備薄應(yīng)滿(mǎn)框足在驕上述劉情況暴下總響需氧脾量R狀的要循求。禍然而絹曝氣旁設(shè)備印的制蓄造廠(chǎng)刪家是避在標(biāo)倉(cāng)準(zhǔn)條坑件下偷測(cè)試環(huán)得出鎮(zhèn)曝氣灑設(shè)備往的性潑能的孟KLa(2鎮(zhèn)0)。∴襯首鏟先要良確定辰曝氣狂池混諷合液喇所需夫的總犧氧量生R再求蛇出再鉛標(biāo)準(zhǔn)司條件愛(ài)下曝中氣設(shè)哀備應(yīng)掀轉(zhuǎn)移請(qǐng)的總石氧量框R0，這及樣才桂能滿(mǎn)夾足實(shí)砍際廢濫水曝蝦氣池贏混合罪液所眾需的禍總氧甘量R匠的要庫(kù)求選定江設(shè)備醬。2震．供裕氣量跳Gs氧轉(zhuǎn)突移效尼率（堵EA）式中炒：S墊—密—真供氧裝量（觀(guān)Kg抽/h跌）Gs姐—瘦—耽供氣謠量（足m3/h潛)0.臂21煮—招—券氧在坐空氣粘中所震占百膛分比1.省43梳—椅—僅氧的導(dǎo)容重菠（K閱g/匪m3）（4介-8肌5）（4行-8求6）（4您-8界7）3．命機(jī)械失曝氣貌標(biāo)準(zhǔn)大條件抗下充虛氧量（氧惕轉(zhuǎn)移要總量爹）Qos的計(jì)沒(méi)算1）貨QOS的計(jì)匹算（4殃-8扶8）V—洪—葉慈輪線(xiàn)碰速度時(shí)（乖m/孤s）式中器:n冤——傷葉輪今轉(zhuǎn)速匯（慨轉(zhuǎn)/惠分）D—啞—葉伐輪直食徑K1——昌池型溫修正稍系數(shù)勢(shì)（表姑17歇-1巨4）池型修正系數(shù)分建式圓形曝氣沉淀池圓池正方池長(zhǎng)方池K1K2110.640.810.91.340.85～0.980.85～0.87池型僚修正宋系數(shù)宮