結果表明,在污水處理廠曝氣池不同廊道分布的曝氣頭氧傳質性能存在顯著差異,同一廊道的曝氣頭在一天內的氧傳質能力變化不大.與清水條件相比,實際工況下曝氣池中的微孔曝氣頭充氧性能下降較大,其中氧傳質系數KLa、充氧能力OC和氧利用率Ea分別下降了43%、57%和76%.
正文:
目前污水處理廠為了提高氧轉移效率普遍采用微氣泡曝氣系統[1].與中大氣泡的曝氣系統相比,微孔曝氣系統能節約50%的能耗[2],氧利用效率、動力效率、氧總轉移系數較大,但是同時具有阻力損失較大、容易堵塞、使用壽命較短等不足[3].實際的污水處理運行條件,會使曝氣器的傳質性能產生很大變化,而曝氣器性能優劣差異,可使能耗相差50%以上[4]. 因此,污水處理廠需要及時地對曝氣器的性能進行測量和評價,才能進行日常維護和保養,并且在充氧性能明顯下降且不可逆轉時及時更換新的曝氣器,使微孔曝氣系統發揮最佳的節能效果. 而實際污水中正常運行條件下曝氣頭的充氧性能正是一個直接反映曝氣頭傳質、運行情況的參數.
然而,目前國內外針對曝氣傳質的研究,大部分只是根據具體水質進行實驗室規模的模擬,對于實際污水的傳質也只限于對不含污泥的污水的研究.對曝氣設備在實際污水處理工況下的曝氣池泥水混合物中的氧傳質性能參數的研究很少. 研究實際工況下曝氣設備的氧傳質系數( KLa) 、充氧能力( OC) 、氧利用率( Ea) 等充氧性能參數[5]有助于認清污水水質、污泥菌群及工藝條件對氧傳遞過程的影響,對了解實際情況與理論的差異,尋求曝氣工藝的最佳操作參數、曝氣系統的精確控制、優化運行,以及對曝氣系統性能評價繼而進行日常維護、節能降耗具有十分重要的意義. 目前,確定曝氣設備充氧性能的方法有穩態法、非穩態法、尾氣法等. 其中,尾氣法是一種典型的穩態分析方法,該方法基于耗氧率和溶解氧濃度來確定KLa,而耗氧率則可以由氣相中氧氣的平衡來確定,通過該方法,可在污水廠實際工藝運行條件下( 相對恒定的DO 值和氣體流速) 推導出曝氣系統的氧傳質系數[6 ~ 9]. 因此,尾氣法非常適合對污水廠曝氣設備的實際性能研究.
本研究以無錫市蘆村污水處理廠四期曝氣池為對象,利用尾氣法測試和分析蘆村污水廠微孔曝氣系統的充氧能力,并通過與清水中曝氣性能的比較,探討曝氣系統在實際工藝運行條件及清水條件下的充氧性能差異,以期為污水廠曝氣設備的維護改造、節能降耗提供理論支持.
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