曝气量及污泥含量对生物膜-活性污泥工艺充氧性能的影响

在小试条件下,以氧利用率为评价指标,研究了不同曝气量及不同污泥含量下生物膜-活性污泥工艺氧传质效率的变化规律,并考察了污染物的去除情况。结果表明,当曝气体积流量为60~100 L/h时,生物膜-活性污泥工艺状态下氧传质效率随着曝气量的增大而增大,且较生物膜工艺明显提高;当污泥的质量浓度分别为1、2、3 g/L时,随着污泥含量的增大,生物膜-活性污泥工艺状态下氧传质效率先增大后趋于稳定;由于生物量及氧传质效率的提高,因此生物膜-活性污泥工艺系统对COD的去除效果明显优于生物膜系统,且对NH_3-N的去除效果较好。     

旋转曝气器的曝气充氧性能研究

针对曝气池中的实际充氧情况,提出新的曝气性能指标—充氧均匀性指数,并提出一种新型曝气器旋转曝气器。在长宽高尺寸为600 mm×800 mm×910 mm的有机玻璃曝气池内,以空气-清水为体系,对旋转曝气器的曝气充氧性能进行了研究。主要考察了充氧均匀性指数、氧总传质系数和曝气效率等曝气充氧性能,并与微孔曝气器进行对比。实验结果表明,当曝气流量为1.0~2.5 m~3/h,旋转曝气器和微孔曝气器的氧总传质系数、氧传质速率、氧传质效率和曝气效率很相近;旋转曝气器的充氧均匀性指数介于0.040 4~0.049 4,而微孔曝气器的充氧均匀性指数介于0.054 7~0.127 5。旋转曝气器产生的旋转流场能使气泡在水平面分布更均匀,提高了氧传质效果。     

营养条件与间歇曝气方式对活性污泥累积聚-3-羟基丁酸酯的影响

考察了营养条件与间歇曝气方式对好氧培养的活性污泥累积聚-3-羟基丁酸酯(PHB)的影响。结果表明,在营养平衡的条件下PHB的最大累积量占活性污泥(MLSS)质量分数的12.5%;而在只添加碳源的条件下,PHB的最大积累量可提高到MLSS质量分数的19.2%;高碳源浓度有利于活性污泥累积PHB,以4.5g/L的乙酸钠为碳源,PHB的最大累积量达MLSS质量分数的41.7%,PHB的生成速率为265mg/(L.h)。以曝气30min停曝30min为循环的间歇曝气方式能有效提高活性污泥中PHB的累积量。与连续曝气相比,该间歇曝气方式使污泥最大累积PHB量占MLSS的质量分数提高了9%。     

长期运行期间微孔曝气系统氧传质效率的影响因素及污染控制

微孔曝气因其较高的氧传质效率成为城镇污水处理厂好氧生物处理系统中最常用的曝气技术之一.文中综述了影响微孔曝气氧传质效率的因素,包括工艺条件、污水水质条件、环境因素等.但是,在长期运行过程中,微孔曝气器的污染成为对氧传质效率影响最大的因素.文中对累积于微孔曝气器表面及气孔内的生物污染、有机污染和无机结垢的形成原因进行了总结,探讨其污染机理,以期为微孔曝气系统在污水处理厂的优化运行提供指导.     

活性污泥法中的曝气控制问题

本文从活性污泥法中微生物的好氧呼吸过程出发,依据耗氧速率应与供氧速率相匹配的原则,简述了曝气控制的几种形式。这些曝气控制方式和以往的经验式控制不同,它可以较少的能耗使曝气池内呈好气状态,对提高活性污泥系统的处理效率、降低运行费用有一定的实用意义。     

微孔曝气充氧性能的影响因素研究

曝气量、孔径和水深是影响微孔曝气充氧性能的3个重要因素。通过试验研究了曝气量、孔径和水深对氧总传质系数、氧利用率及理论动力效率的影响,并通过曲线分析优化出最佳参数组合。结果表明,安装水深为2.0 m时采用200μm孔径的曝气器和0.5 m3/h的曝气量具有最佳的充氧性能。     

微孔曝气系统多参数曝气性能实验分析

为了提高生化池曝气过程中氧的转移率、降低曝气能耗,本文基于微孔曝气清水性能实验研究,通过调整实验过程中的参数,来探讨合适的曝气方式,从而达到节能降耗的目的。实验通过对2种不同类型的微孔曝气器分别在不同的通气量下确定合适的曝气量,在此基础上进行了不同周期的间歇性曝气充氧实验。实验数据表明:当曝气量从1 Nm~3/h增大到2.5 Nm~3/h时,2种类型的曝气盘均在1.5 Nm~3/h处氧的转移率和动力效率达到最大值,即1.5 Nm~3/h为本实验连续曝气的最佳曝气量;再在此基础上进行间歇性曝气实验,氧的转移率和氧的动力效率均在间歇性曝气周期为0.1 s时达到最大值。分析表明:间歇性曝气方式较连续曝气方式,氧的利用率提高了50%以上,氧的动力效率提高了60%以上,从而大幅度减少了电能的消耗,为活性污泥好氧生化处理系统工艺提供了新的研究思路。     

基于旋转浮阀的复合曝气器在曝气池中的应用及CFD模拟

基于气体通过阀片后能在阀盖四周形成旋转流场的特点,本文将旋转浮阀应用于曝气池中,以提高其充氧性能。在旋转浮阀四周均匀排布6个气泡石,即旋转浮阀-气泡石复合曝气器;在长宽高为800mm×600mm×910mm的透明有机玻璃池内,以空气-清水为体系,进行曝气实验。为了考察旋转浮阀形成的旋转流场对曝气的影响,以塔内件领域常见的F1浮阀以及气泡石为基准进行实验比较。结果表明,与F1浮阀-气泡石复合曝气器相比,旋转浮阀-气泡石复合曝气器的中心测量点与边界测量点的溶解氧浓度更接近,充氧均匀性指数也更小,说明了旋转浮阀能促进气泡分布均匀,减少传质死区。相比于F1浮阀-气泡石复合曝气器,旋转浮阀气泡石复合曝气器提高了氧总传质系数、氧传质速率、氧传质效率和曝气效率;相比于气泡石曝气器,旋转浮阀-气泡石复合曝气器提高了氧总传质系数、氧传质速率,但降低了氧传质效率和曝气效率。本文还利用CFD模拟流场分布,解释了旋转流场的产生及其提高曝气充氧能力的原因。     

气升式内循环蜂窝陶瓷反应器的氧传质特性

气升式内循环蜂窝陶瓷反应器(IAL-CHS)的氧传质性能测定结果表明,IAL-CHS反应器与普通气升式反应器相比氧传递能力更强,氧传质效果更好,氧转移效率更高。进行清水充氧试验分别采用0.006、0.018、0.025、0.05、0.10、0.15、0.20 m.3h-1的曝气强度,最初IAL-CHS反应器的氧传递系数(Kla)20与曝气强度呈正相关,在0.1m3.h-1的曝气强度下氧传质系数增至最大值,之后再提高曝气强度反应器的氧传递系数反而降低。然而反应器的氧转移效率EO2值始终随着曝气强度的升高而减少。     

射流曝气-压力式接触氧化法耗氧供氧特性研究

研究了射沆曝气-压力式接触氧化法的耗氧特性,分析了压力、气水比、溶解氧、耗氧速率、容积负荷等的相互关系。研究表明,射流曝气可有效提高游离微生物活性,压力可显著提高水中平衡溶解氧浓度,但对耗氧速率无直接影响,在一定的溶解氧范围内,同等负荷下耗氧速率仅取决于水中的平衡溶解氧浓度。     

青岛某污水处理厂微孔曝气系统更新应用实例

青岛市某污水处理厂因生物反应池曝气系统的微孔曝气器老化,导致曝气系统整体氧转移效率下降,造成污水处理厂运行单耗升高。针对该问题,开展了曝气池微孔曝气系统更新改造工程,阐述了曝气系统更新改造过程,总结了工程经验,对比了曝气系统更新改造前后的氧转移效率和系统运行能耗变化。结果表明:更换新曝气器后,试验廊道微孔曝气系统的平均氧转移率从18.41%提高到49.84%;在出水水质均达标的前提下,相比旧曝气系统,新曝气系统的气水比、单耗分别降低32.5%、31.6%,整个污水处理厂的能耗降低8.9%以上。实践表明,当曝气设备达到运行年限时,及时更换微孔曝气器,对污水处理厂的稳定运行和节能降耗有重要意义。     

氧化沟内曝气器布置方式对曝气性能的影响规律

研究中试微孔曝气氧化沟内清水和活性污泥混合液中溶解氧的传递特性,考察了曝气器布置方式(交叉式、并排式和集中式)对清水和污泥混合液中氧传质效率的影响.结果 表明,清水和活性污泥混合液中,交叉式曝气器布置方式下的氧传质效率最高,且交叉式＞并排式＞集中式.在活性污泥混合液中,DO浓度在1.3～1.7 mg/L之间时,三种曝气...     

微曝氧化沟气液两相传质模型构建及传质影响因素分析

基于ANSYS Fluent软件建立了微曝氧化沟气–液两相流动和溶解氧输运模型,对比不同工况下氧体积传质系数的实验测量值和模拟结果,误差在7%以内。采用验证可靠性的模型模拟研究了气泡直径、曝气量和横向流动速度对微曝氧化沟内氧传质的影响。结果表明,气泡直径由1.5 mm增至3 mm时,氧体积传质系数由15.80 h?1降低至5.83 h?1;曝气量由0.5 m3/h增大至2 m3/h时,氧体积传质系数由4.21 h?1增至14.15 h?1,减小气泡直径和增大曝气量能明显提高氧体积传质系数。微曝氧化沟内气–液相间传质及溶解氧的分布受横向流动影响,开启单台和两台推流泵时,氧体积传质系数分别比无横向推流工况增大27.7%和42.4%,横向流动能有效提高气泡羽流内的气含率,增强氧传质效果。     

不同传质方式对电化学氧化垃圾渗滤液的效率分析

研究了不同传质方式对高氨氮垃圾渗滤液的电化学氧化效率,重点考察了高压水喷射电极板、曝气、搅拌及不搅拌4种传质方式对电解过程中的电解速率、电流效率、能耗的影响。结果表明,传质方式不同对电解过程中氨氮及COD的去除影响明显。其中,高压水喷射电极板方式具有高的电解速率、电流效率以及低的能耗,在电解6 h的过程中电解速率为7.41 mg/(L.min),电流效率为48%,电解氨氮能耗为0.11 kWh/g。不同传质方式具有不同的传质系数,提高传质系数能够提高传质速率,从而提高系统的整体效率。     

好氧流化床生物膜反应器中氧传质过程与污水处理效能研究

好氧流化床生物膜反应器(AFBBR)因具有处理效率高、成本低、适用广泛等优点,在污水处理方面具有很好的应用前景。然而,关于该工艺的关键作用机理的研究仍不完善。为了从氧传质性能的角度提高反应器的运行效能,建立了好氧流化床生物膜反应器,并将其用于探究处理城镇生活污水过程中微生物呼吸作用、氧传质机制以及污水处理效果,并解析了微生物呼吸、氧传质性能以及处理效果之间的响应关系。结果表明,当曝气量为150 L/h、温度为20℃时,反应器内微生物耗氧速率(oxygen uptake rate,OUR)、标准氧总传质系数(K_La_s)较其他条件下显著增加;OUR与K_La_s呈现显著线性关系(R²≥0.97);曝气量为150 L/h条件下化学需氧量(COD_Cr)、氨氮、总氮(TN)和总磷(TP)污水处理效果最佳,分别可达96.55%、89.53%、86.20%和83.96%。     

微孔纯氧曝气在甲醇废水中的应用分析

介绍了微孔纯氧曝气机理,从气液传质理论、氧转移率、气-液传质比表面积及微生物生长过程等方面阐述了微孔纯氧曝气在处理甲醇废水中的优越性。同时,介绍了B IOX工艺及无气泡纯氧曝气工艺的特点。最后指出,微孔纯氧曝气以其极大的优点,将会在甲醇废水处理行业中得到广泛的应用。     

外循环气升式膜反应器中的体积传质系数

传质系数是决定气升式反应器传质特性的主要参数之一,文中介绍了一种新型的将陶瓷膜曝气系统与外环流反应器耦合的外环流膜反应器,考察了不同曝气气量,曝气压力,曝气方式以及曝气位置条件下反应器中体积传质系数的变化情况。结果表明,曝气气量,曝气压力,曝气孔孔径都能影响体积传质系数,孔径的影响尤为显著,采用膜微孔曝气,体积传质系数相比曝气头曝气提高近2倍。将膜管曝气和曝气头曝气耦合起来,可在获得良好气液循环的条件下有较大的气液接触面,从而优化气液传质。     

静态螺旋切割强化臭氧液相传质研究

为解决臭氧在水中的溶解度低、应用受到限制的问题,开发了一种新型的变螺距的静态螺旋切割器,考察了臭氧气体流量、液体流量以及变螺距系数对强化传质效果的影响,并与常规曝气、循环气液喷射混合接触方式下的传质进行了对比。结果表明,在相同的时间内,液相O_3含量随着气液流量的增加而增加,变螺距系数m对于强化效果也有一定影响,采用螺距均匀变化的腔芯结构有助于臭氧在水中的溶解。采用新型螺旋切割器通气10 min后液相O_3的质量浓度可达16.2 mg/L,传质系数高达0.400 min~(-1),是相同条件下常规曝气和循环气液喷射混合方式的9.5和7.0倍。采用变螺距螺旋切割装置强化臭氧在水中的传质,能够显著提高传质速率和传质效率。     

不同中空纤维膜组件对甲烷和氧气无泡曝气过程的影响

为探索无泡膜曝气用于甲烷高效、安全生物转化的可能性,测试了3种中空纤维膜组件对甲烷和氧气传质速率的影响.所测膜组件分别为致密硅胶中空纤维膜(A)、疏水性微孔聚丙烯中空纤维膜(B)及亲水性微孔聚醚砜中空纤维膜(C).结果表明,膜组件A和B可以同时强化甲烷和氧气的气液传质过程,对甲烷进行无泡曝气,两者的体积甲烷传质系数(KLa)相近,分别为3.19和3.78h·1,约为传统鼓泡曝气的3倍.对空气进行无泡曝气时,膜组件B的KLa值(溶氧)为61.1h·1,是A的2.6倍,是传统鼓泡曝气的24.8倍.     

油田采出水曝气工艺氧化传质效率影响因素研究

对油田采出水曝气工艺氧气传质效率的影响因素进行了探究,明确了提高曝气速度,适当地增加油田采出水中电解质、醇类物质的浓度,可以有效地提高氧气传质效率.同时,保持采出水的酸性环境或是碱性环境也有利于曝气过程中氧气的传质,促使污染物质的氧化.建立了油田采出水曝气氧传质系数经验模型,为曝气工艺设计提供了理论依据.