污水好氧生物处理工艺中供气系统的优化与节能分析

对于污水好氧生物处理技术而言,供气系统包括曝气方式/装置、气体输送管线、曝气器(气体释放头)、反应器/反应池以及结合运行程序的监控仪表等,以节能降耗作为考察目标,本文全面分析了供气系统中的常见曝气方式的适用范围、影响因素、优化控制与节能途径。以鼓风曝气方式为主要考察对象,分析了空气从风机到曝气池释放的全过程耗能及节能途径,讨论了鼓风机的类型特征与污水处理适用范围,综合分析了环境因素(气温、气压、含湿量、粉尘)对供气系统稳定运行带来的影响并提出了设置空气预净化、采用管道内涂层以及合理布管等建议,如通过加装调节阀、选用枝状或环状管网、优化安装深度等措施实现气体在管道输送及分配过程中的低耗能运行,通过选择曝气器的孔径及安装位置来提高反应器内的传质,通过参数集成的精准控制实现供气系统的优化与节能。综合上述,认为污水处理好氧生物技术供气系统的优化必须包括高效的供风装置、低阻力的空气输送与分配、合理的曝气器安装以及均匀稳态流场反应器设计等的有效结合。     

废水好氧生物处理工艺中氧的传质与强化的理论与实践

废水处理好氧生物工艺供氧过程的控制步骤是气液传质作用,即将气体分子氧转化为足够微生物用于氧化污染物的溶解氧(DO),包含碳源BOD5的降解、氨氮的硝化和总氮的去除以及无机COD氧化的共同需求。文章指出DO的传质过程由总传质系数KLa决定,废水性质、生物量、污泥龄、微生物耗氧速率、微生物种群等因素都会影响KLa。DO的浓度梯度是气液固三相氧传质的主要推动力,气液传质受水温、水质、氧分压、气泡大小、液体紊流程度和液膜更新速度等的影响,通过提高氧气分压、增大气泡比表面积、强化气液混合以及无泡供氧等方式及其它们的结合,或者控制污泥流态化程度及其污泥龄,可以获得微生物摄氧能力的提高。本文指出在对水质特征、环境条件、微生物特性、反应器流体特性以及运行参数等优化的基础上,结合一些研究新的方向,如无泡供氧、纯氧/富氧曝气的气泡行为,流场分布、湍流构造、浓度梯度的流体行为,挡板内构件、流态化控制的反应器结构优化,以及充分考虑负荷的HRT和SRT的运行工艺条件,可以实现更加全面的节能目标。     

污水的内含能及污水处理过程的耗能与节能

污水处理是一个高能耗、低能效的复杂过程。改变传统认知,将污染物当作能量物质加以资源化,回用于水处理过程或者产品化,可改变污水处理的能耗。以城市污水与焦化废水为例,分析了水质中污染物具有的内含能形式,并探讨了两种计算方法,指出内含能利用的两类可能途径和最大限度。基于热力学基本定律与污水水质特征,辅以适当的当量假设,分析了污水处理过程中的不同形式能量消耗及其原因,运用能流图表达了两个具体案例的能量转化与分布规律。比较了污水处理两类节能评价方法的优异性,提出了未来水处理可能的节能新途径。在加深污水内含能认识的基础上,结合相关产业与工艺技术,分离回收有价值成分,如营养物（氮、磷）、重金属等,并获得水资源的再利用,以间接补偿处理过程的能耗,从而实现节能目标。     

污水的内含能及污水处理过程的耗能与节能

污水处理是一个高能耗、低能效的复杂过程。改变传统认知,将污染物当作能量物质加以资源化,回用于水处理过程或者产品化,可改变污水处理的能耗。以城市污水与焦化废水为例,分析了水质中污染物具有的内含能形式,并探讨了两种计算方法,指出内含能利用的两类可能途径和最大限度。基于热力学基本定律与污水水质特征,辅以适当的当量假设,分析了污水处理过程中的不同形式能量消耗及其原因,运用能流图表达了两个具体案例的能量转化与分布规律。比较了污水处理两类节能评价方法的优异性,提出了未来水处理可能的节能新途径。在加深污水内含能认识的基础上,结合相关产业与工艺技术,分离回收有价值成分,如营养物(氮、磷)、重金属等,并获得水资源的再利用,以间接补偿处理过程的能耗,从而实现节能目标。