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豆制品加工廠污水處理設(shè)備

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曝氣器在污水處理中的應(yīng)用
生物處理法根據(jù)參與作用的微生物的需氧情況，可分為好氧法和厭氧法兩大類。一般情況，好氧法比較適用于較低濃度污水，如乙烯廠污水;而厭氧法較適用于處理污泥和較高濃度的污水。好氧生物處理法可分為活性污泥法和生物膜法兩大類?；钚晕勰喾ㄊ撬w自凈的人工強化方法，是一種依靠活性污泥工作主體的去除污水中有機物的方法。存在于活性污泥中的好氧微生物必須在有氧氣存在的條件下才能起作用。在污水處理生化系統(tǒng)的曝氣池中，充氧效率與好氧微生物生長量成正相關(guān)性。溶解氧的供給量要根據(jù)好氧微生物的數(shù)量、生li特性、基質(zhì)性質(zhì)及濃度來綜合考慮。這樣，活性污泥才能處在*的降解有機物的狀態(tài)。根據(jù)試驗表明，曝氣池中溶解氧維持在3～4mg/L為宜，若供氧不足，活性污泥性能差，導(dǎo)致廢水處理效果下降。為保證有充足的供氧，必須依靠一種設(shè)備來完成，例如曝氣器。
曝氣原理
曝氣是使空氣與水強烈接觸的一種手段，其目的在于將空氣中的氧溶解于水中，或者將水中不需要的氣體和揮發(fā)性物質(zhì)放逐到空氣中。換言之，它是促進氣體與液體之間物質(zhì)交換的一種手段。它還有其他一些重要作用，如混合和攪拌。空氣中的氧通過曝氣傳遞到水中，氧由氣相向液相進行傳質(zhì)轉(zhuǎn)移，這種傳質(zhì)擴散的理論，目前應(yīng)用較多的是劉易斯和惠特曼提出的雙膜理論。
雙膜理論認為，在“氣水”界面上存在著氣膜和液膜，氣膜外和液膜外有空氣和液體流動，屬紊流狀態(tài);氣膜和液膜間屬層流狀態(tài)，不存在對流，在一定條件下會出現(xiàn)氣壓梯度和濃度梯度。如果液膜中氧的濃度低于水中氧的飽和濃度，空氣中的氧繼續(xù)向內(nèi)擴散透過液膜進入水體，因而液膜和氣膜將成為氧傳遞的障°，這就是雙膜理論。顯然，克服液膜障°有效的方法是快速變換“氣液”界面。曝氣攪拌正是如此，具體的做法就是：減少氣泡的大小，增加氣泡的數(shù)量，提高液體的紊流程度，加大曝氣器的安裝深度，延長氣泡與液體的接觸時間。曝氣設(shè)備正是基于這種做法而在污水處理中被廣泛采用的。

曝氣類型與曝氣器的功能
曝氣類型大體分為兩類：一類是鼓風曝氣，一類是機械曝氣。鼓風曝氣是采用曝氣器￡擴散板或擴散管在水中引入氣泡的曝氣方式。一般乙烯廠的污水處理多采用這種方式。機械曝氣是指利用葉輪等器械引入氣泡的曝氣方式。
所有的曝氣設(shè)備，都應(yīng)該滿足下列3種功能：
①產(chǎn)生并維持有效的氣水接觸，并且在生物氧化作用不斷消耗氧氣的情況下保持水中一定的溶解氧濃度;
②在曝氣區(qū)內(nèi)產(chǎn)生足夠的混合作用和水的?環(huán)流動;
③維持液體的足夠速度，以使水中的生物固體處于懸浮狀態(tài)。
鼓風曝氣設(shè)備
鼓風曝氣系統(tǒng)由鼓風機、曝氣器和一系列連通的管線組成。鼓風機將空氣通過一系列管道輸送到安裝在池底部的曝氣器，通過曝氣器，使空氣形成不同尺寸的氣泡。氣泡在曝氣器出口形成，尺寸則取決于空氣擴散裝置的形式，氣泡經(jīng)過上升和隨水?環(huán)流動，后在液面處破裂，這一過程產(chǎn)生氧向污水中轉(zhuǎn)移的作用。鼓風系統(tǒng)的曝氣器主要分為微氣泡、中氣泡、大氣泡、水力剪切、水力沖擊及空氣升液等類型。
鼓風曝氣設(shè)備的主要技術(shù)性能指標有：動力效率(Ep)，即每消耗1kW電能轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量;氧的利用效率(EA)，即通過鼓風曝氣轉(zhuǎn)移到混合液的氧量，占總供氧量的百分比(%)。
微氣泡曝氣器
微氣泡曝氣器也稱微孔曝氣器，采用多孔性材料如陶粒、粗瓷等摻以適當?shù)娜绶尤渲活惖恼硠?，在高溫下燒結(jié)成為擴散板、擴散管和擴散罩的形式。按照安裝的型式，可分為提升式微孔曝氣器及固定式微孔曝氣器。
提升式微孔曝氣器主要由微孔曝氣管、活動搖臂、提升機等3部分組成：①微孔曝氣管即由微孔管、前蓋、后蓋及連接螺栓組成;②活動搖臂是可提升的配管，微孔曝氣管安裝于支氣管上，成柵條狀，底座固定在池壁上，活動立管伸入池中，支管落在池底部，并支架支撐在池底部;③曝氣器提升機，為活動式電動卷揚機，起吊小車可隨意移動，將搖臂提起。
其工作原理是：空氣從微氣泡曝氣管后蓋的通氣孔進入曝氣管，曝氣管的管壁上密布者許多細小的孔隙，管內(nèi)空氣在壓力差的作用下，從管壁的孔隙中擴散出來，在污水形成許許多多微小的氣泡，并造成水的紊流，從而達到了將空氣中的氧溶入水中的目的。
微孔曝氣管的形式有很多，目前較為常用的有兩種：一種是由粗瓷或剛玉等燒結(jié)而成的普通曝氣管，這種管壁在燒結(jié)過程中產(chǎn)生許多極微小的孔隙，它的主要特點是能產(chǎn)生微小的氣泡，氣泡直徑約0.1～0.2mm，氣、液接觸面積大，氧利用率高，一般可達到20～25%;其缺點是氣壓損失較大，易堵塞，送入的空氣需經(jīng)過濾處理，易損壞，一旦損壞，氧利用率就開始快速下降。另一種是管式膜片微孔曝氣管。這種曝氣管的安裝方式與前一種基本一樣，但其自身的結(jié)構(gòu)卻有很大的區(qū)別，它是由一個用ABS或UPVC制成的管子作為布氣管，管壁上開有通風孔，布氣管外周覆蓋著合成橡膠制成的膜片，膜片被金屬卡子固定在管子上。

豆制品加工廠污水處理設(shè)備曝氣生物濾池的主要構(gòu)造包括池體、濾料、承托層、布氣系統(tǒng)、布水裝置、反沖洗裝置、排水系統(tǒng)。
①池體：
其作用是容納被處理水和圍擋濾料，并承托濾料和曝氣裝置的重量。其形狀有圓形、正方形和矩形(長寬比為1.2~1.5)三種，結(jié)構(gòu)形式有鋼制設(shè)備（處理水量?。┖弯摻罨炷两Y(jié)構(gòu)（處理水量大）等。為保證反沖洗效果，單池面積不宜太大（≤100m2）。+
②濾料：
是生物濾池的主體，對生物濾池的凈化功能有直接影響。因此濾料需具備質(zhì)堅、高強、耐腐蝕、抗冰凍，較高的比表面積，較大孔隙率，且能就地取材，便于加工、運輸?shù)葪l件。材質(zhì)可用輕質(zhì)陶粒、爐渣、石英砂、焦炭、沸石等，以圓形陶粒為佳。粒徑為3-6mm，濾層厚度約2.5-4.5m。
③承托層：
作用是支撐濾料，防止濾料流失和堵塞濾頭，同時還要保持反沖洗穩(wěn)定進行。為保證承托層的穩(wěn)定和配水的均勻性，要求材質(zhì)具有良好的機械強度和化學穩(wěn)定性，其形狀盡量接近圓形，常用材質(zhì)為卵石。
④布水系統(tǒng)：包括濾池下部的配水室和濾板上的配水濾頭。
對于上流式濾池，配水室的作用是使某一短時段內(nèi)進入濾池的污水均勻混合，依靠承托濾板和濾頭的阻力作用是污水在濾板下均勻、均質(zhì)分布，并通過濾板上的濾頭均勻流入濾料層；除了濾池正常運行布水外，也可作為定期對濾池進行反沖洗時布水用。對于下流式濾池，該布水系統(tǒng)主要用作濾池反沖洗布水和收集凈化水用。
配水室組成：緩沖配水區(qū)和承托濾板。緩沖配水區(qū)初步混勻污水，然后依靠承托板的阻力作用使污水在濾板下均勻、均質(zhì)分布，并通過濾板上濾頭將污水均勻送入濾料層。緩沖配水區(qū)在水氣聯(lián)合反沖洗時起到均勻配氣作用。
配水濾頭：其作用是向濾池均勻配水。
⑤布氣系統(tǒng)：工藝布氣系統(tǒng)（充氧曝氣）和進行氣-水聯(lián)合反沖洗時的供氣系統(tǒng)（反沖洗曝氣）。

工藝布氣系統(tǒng)：保持曝氣生物濾池中充足的溶解氧并維持濾池內(nèi)生物膜高活性。曝氣生物濾池一般采用鼓風曝氣形式，空氣擴散系統(tǒng)一般有穿孔管空氣管空氣擴散系統(tǒng)和空氣擴散系統(tǒng)兩種，該裝置（EPT）按一定間隔安裝在空氣管道上，距承托板約0.1~0.15m，空氣通過擴散器并流過濾料層是可達30%以上的氧利用率，且不易堵塞。
⑥反沖洗系統(tǒng)：由反沖洗供水系統(tǒng)和反沖洗供氣系統(tǒng)組成。
采用氣-水聯(lián)合反沖洗，目的是去除濾池運行過程中界留下的各種顆粒、膠體污染物及老化脫落的微生物膜。聯(lián)合反沖洗系統(tǒng)的配水配氣是通過濾板及固定其上的長柄濾頭實現(xiàn)。反沖洗時，反沖洗進氣與濾板下形成氣墊層，隨后空氣便從長柄濾頭上端的進氣孔進入，反沖洗水則由長柄濾頭下端進水孔進入。
反沖洗過程一般分為三步：氣洗、氣水同時反洗、水漂洗。氣洗目的是松動濾料層，使濾料層膨脹。氣洗強度一般為10~15L/(m2*S)，時間為5min。氣水同時反洗目的是將濾料上截留的懸浮物和老化的生物膜沖洗出去，水洗強度為5.0~8.5L/(m2*S)，時間為5~8min。
⑦出水系統(tǒng)：
周邊堰出水或單側(cè)堰出水兩種。在大中型污水處理廠一般采用單側(cè)堰出水，并將出水堰口出設(shè)計成60°斜坡，以降低出水流速。在出水堰口設(shè)置柵形穩(wěn)流板以攔截反沖洗時被出水帶出的濾料。
影響曝氣生物濾池處理效果的因素
水溫：水溫是影響微生物生長和生命代謝活性的主要原因，大多數(shù)微生物的新陳代謝活動隨著溫度升高而增強，隨溫度降低而減弱，水溫越低，活性越小。隨著溫度非下降10℃，生化反應(yīng)速率將下降一倍。細菌適宜生長繁殖的溫度在25~35℃之間，因此在溫度較高的夏季，曝氣生物濾池的處理效果*，而在冬季水溫低，生物膜活性受抑制，處理效果受到影響，出水水質(zhì)較差。
pH和堿度：微生物的生長和繁殖與污水的pH值有密切關(guān)系，pH值的改變可能會引起細胞膜電荷的變化，進而影響微生物對有機物的吸收和微生物代謝過程中酶的活性。對于好氧微生物來說，進水的pH值在6.5~8.5之間較為適宜。硝化反應(yīng)是一個耗堿過程，其適宜pH值范圍7.0~8.5，超出其適宜范圍，硝化細菌的活性急劇下降，氨氮的去除率也隨之降低。
水力負荷：水力負荷的大小直接影響污水在濾池中的停留時間，水力負荷越小，水力停留時間越長，處理效果越好，反之亦然。