更新時間(jian)：2014-03-28 09:54 來源：第一論文(wen) 作者: 閱讀：2566 網友評論0條

摘(zhai)要：氣(qi)(qi)裝置(zhi)的充(chong)氧性能(neng)(neng)可(ke)采用對(dui)曝(pu)氣(qi)(qi)器性能(neng)(neng)參數進行測(ce)試(shi)的 方法 衡量。吉化股份有限公(gong)司污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理廠(chang)(以下(xia)簡(jian)稱污(wu)(wu)水(shui)廠(chang))采用A/O工藝(yi)處(chu)理化工廢(fei)水(shui)，曝(pu)氣(qi)(qi)器的選擇(ze)對(dui)處(chu)理效果(guo)至關重要。本實(shi)驗(yan)對(dui)污(wu)(wu)水(shui)廠(chang)提供(gong)的五種型號剛玉(yu)曝(pu)氣(qi)(qi)器進行清水(shui)區充(chong)氧參數測(ce)試(shi)實(shi)驗(yan)，為污(wu)(wu)水(shui)廠(chang)曝(pu)氣(qi)(qi)器的選型、更新(xin)提供(gong) 參考 依(yi)據(ju)。

關鍵(jian)詞(ci)：曝氣器 曝氣性能 評價

前言

曝氣裝置的充氧性(xing)能可采用對曝氣器性(xing)能參(can)數(shu)進(jin)行測(ce)試的方法衡量。吉化股份有限公司污(wu)水(shui)處理廠(chang)(以下簡稱(cheng)污(wu)水(shui)廠(chang))采用A/O工(gong)藝(yi)處理化工(gong)廢水(shui)，曝氣器的選(xuan)擇對處理效果至關重要。本(ben)實驗(yan)對污(wu)水(shui)廠(chang)提供的五種型(xing)號剛玉曝氣器進(jin)行清水(shui)區(qu)充氧參(can)數(shu)測(ce)試實驗(yan)，為(wei)污(wu)水(shui)廠(chang)曝氣器的選(xuan)型(xing)、更新提供參(can)考依據。

1 計(ji)算 公式(shi)

曝氣(qi)器性能(neng)主要由氧(yang)(yang)轉移系(xi)數(shu)K1a、充氧(yang)(yang)能(neng)力N、氧(yang)(yang)利用率E、動(dong)力效率Ep四個主要參數(shu)來衡(heng)量。

①氧總轉移系數K1a

dc/dt=K1a(Cs—Ct)，mg/( L·h)

經積分得：

1n(Cs—Ct)=1nCs一K1a (1)

在(zai)實驗中(zhong)測得K1a即為(wei)清水中(zhong)的氧總轉移系數，如(ru)果水溫不同，按下式進行K1a的溫度(du)變(bian)換計算(suan)：

K1aT=K1a20×1.024T-20 (2)

K1a20——水溫為20℃時氧總轉移系數;

K1aT——水溫為T℃時氧總轉(zhuan)移系數;

T一(yi)實(shi)驗時水溫，℃。

實驗(yan)時的(de)換算結果(guo)詳見表2 內容 。

②充氧能力N

充氧能力(li)是(shi)指(zhi)某(mou)曝氣裝置在實驗(yan)體積內(nei)單位時間的充氧量(kg/h)：

N=0.55K1aV，kg/h (3)

③氧(yang)的利(li)用率E

氧(yang)的(de)利(li)用率是充(chong)氧(yang)能力占供氧(yang)量的(de)百分比。

E充(chong)氧能力/供(gong)氧量(liang)100%=N/供(gong)氧量(liang)100%，kg/h (4)

④動力(li)效率Ep，即每度電的充(chong)氧(yang)能力(li)

Ep=N/W，kg/(kw·h) (5)

2 實驗裝置

曝氣裝(zhuang)置高5 m、直徑(jing)0.75 m。實(shi)驗裝(zhuang)置詳(xiang)見圖(tu)1。

3 曝氣器(qi)型號

參(can)加測(ce)試(shi)的剛玉中微孔(kong)曝氣器共五種型號，分(fen)別為：

江(jiang)蘇某廠(chang)(chang)WZP型(xing)(xing)(xing)中(zhong)(zhong)微(wei)孔棕剛玉(yu)曝氣(qi)(qi)器(qi)，其曝氣(qi)(qi)膜片和支承托盤呈(cheng)球冠形結構，特性參數為(wei)(wei)：直徑(Φ)240 mrn、厚(hou)度(du)(δ)38 mm、氣(qi)(qi)孔率30%-35%、氣(qi)(qi)孔直徑250μm。另(ling)外(wai)四種為(wei)(wei)吉(ji)化污水(shui)廠(chang)(chang)自行研制的剛玉(yu)中(zhong)(zhong)微(wei)孔曝氣(qi)(qi)器(qi)，分別稱(cheng)為(wei)(wei)A型(xing)(xing)(xing)、B型(xing)(xing)(xing)、C型(xing)(xing)(xing)、D型(xing)(xing)(xing)，其外(wai)型(xing)(xing)(xing)構造、脫氣(qi)(qi)材料等與WZP型(xing)(xing)(xing)曝氣(qi)(qi)器(qi)相仿，只(zhi)是曝氣(qi)(qi)頭擴散盤直徑和微(wei)孔材料厚(hou)度(du)略有不同，分別為(wei)(wei) A型(xing)(xing)(xing)：Φ=178 mm、δ=19mm;B型(xing)(xing)(xing)：Φ=178 mm、δ=35 mm人(ren)型(xing)(xing)(xing)：C型(xing)(xing)(xing)：Φ=230 mm、δ=19 mm;D型(xing)(xing)(xing)：Φ=240 mm、δ=20 mm。

4 試驗步驟

①按圖1連(lian)接好試驗裝置

 ②調整氣體(ti)流量為2.07 m3/h，壓(ya)力為0.18MPa，但先不連到曝氣裝置(zhi)上。

③裝(zhuang)置(zhi)充(chong)上清水(shui)，水(shui)面距設備上沿64 cm，曝氣裝(zhuang)置(zhi)有效(xiao)容積V為 1.925 m3。

④將脫氧劑無水亞硫酸鈉、催化劑二氯(lv)化鈷加入清水裝置中，充分人工攪拌(ban)后，反(fan)應靜止10 min。

⑤DO在線(xian)測定儀讀數由高往低迅速下降達到(dao)0以下，反應(ying)10 min。連氣(儀表壓縮空氣)充氧，當溶解氧為0時(shi)計(ji)時(shi)，先(xian)半分鐘(zhong)計(ji)一次，隨著DO的升高適當延長(chang)計(ji)時(shi)時(shi)間直至飽(bao)和。

⑥對水溫、風壓、氣(qi)量進(jin)行測量，注意(yi)調節氣(qi)量。

⑦無機鹽(yan)的(de)加(jia)入會 影響 水的(de)充氧效率，因此重(zhong)復做(zuo)兩次后，要(yao)重(zhong)新換水。

⑧每個曝(pu)氣器進行(xing)兩組測試。

5 測試(shi)結果 計算

①測試條件

為了進行比較(jiao)，測試均在(zai)風量2.07 m3/h，風壓0.18 MPa條件下(xia)進行，DO在(zai)線測定儀在(zai)距(ju)水面 1/3處(chu)，溶解氧的飽和濃(nong)度Cs采用同等(deng)條件下(xia)現場實(shi)測確定。

②測試數據

五種型(xing)號曝(pu)氣(qi)器充(chong)氧過程(cheng)實驗測試數據(ju)詳見表l。

表1 五種型號剛玉曝氣器充氧過程測試數據

充氧時間/min	充氧過程DO變化情況
	WZP型	A型	B型	C型	D型
0.5	1.57	0.10	0.34	0.52	0.57
1	4.22	0.14	0.552	0.99	1.01
1.5		0.23	0.93	1.39	1.58
2	7.12	0.24	1.58	1.59	2.07
3		0.36	1.65	1.93	3.13
4	8.38	0.43	1.95	2.26	3.92
5		0.73	2.38	2.96	4.71
6	8.94	0.97	3.34	3.48	5.36
7		1.44	3.73	4.12	5.74
8	6.73	2.08	4.38	4.90	5.96
10	9.35	3.74	5.86	6.27	6.15
12	9.61	4.35	6.94	7.14	5.97
14	9.92	5.40	7.70	8.01	6.78
16	10.44	6.65	8.48	8.71	8.26
18	10.79	7.87	9.31	9.38	9.46
20	10.89	8.64	9.84	10.14	10.27

③計(ji)算K1a值

取表(biao)1中計時(shi)前(qian)20 min數據為Ci，采用(yong)公式(l)、(2)和已確定(ding)的Cs，計算K1a值，結果見表(biao)2。

表2 五種型號陽氣器K1a值計算結果

曝氣器型號	b值	K1aT	試驗水溫／℃	K1a（20℃）
WZP型	-0.18	0.18	7.5	0.2421
A型	-0.067	0.067	5	0.0956
B型	-0.070	0.070	6	0.0976
C型	-0.091	0.091	5	0.1299
D型	0.099	0.099	6	0.1380

④曝氣器充氧性能(neng)參數的計算

采用公式(3)、(4)、(5)進行曝(pu)氣器充氧(yang)性能參數(shu)計(ji)算，結果詳(xiang)見表3。

表3 五種型號剛玉曝氣器充氧性能參數計算結果

曝氣器型號	Q /(m3·h-1)	K1a（20℃） /（L·min-1）	充氧能力 /Kg[O2] ·h-1	氧利用率E /%	動力效率Ep /Kg[O2] ·度-1
WZP型	2.07	0.2421	0.2563	44.22	1.4390
A型	2.07	0.0956	0.1012	17.46	0.5682
B型	2.07	0.0976	0.1033	17.82	0.5600
C型	2.07	0.1299	0.1375	23.72	0.7720
D型	2.07	0.1380	0.1461	25.21	0.8203

6 研究 結果

從(cong)測試結果(guo)表3中可見，在同等測試條件下，曝氣器充氧性(xing)能從(cong)優到(dao)劣的排列順序為(wei)： WZP型棕剛玉、污(wu)水廠剛玉D型、污(wu)水廠剛玉C型、污(wu)水廠剛玉B型、污(wu)水廠剛玉A型曝氣器。

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