空氣攪拌在廢水工程應(yīng)用中的問題討論

作者： 2015年11月18日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量：
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廢水水量和水質(zhì)的波動變化不利于生物處理設(shè)備或生化系統(tǒng)處理功能的正常發(fā)揮，因此一般在污水處理系統(tǒng)前設(shè)置均化調(diào)節(jié)池，以均和水質(zhì)、存盈補虧。目前，水質(zhì)和水量的均化方式有3種，分別是水泵強制循環(huán)攪拌、空氣攪拌
　　廢水水量和水質(zhì)的波動變化不利于生物處理設(shè)備或生化系統(tǒng)處理功能的正常發(fā)揮，因此一般在污水處理系統(tǒng)前設(shè)置均化調(diào)節(jié)池，以均和水質(zhì)、存盈補虧。目前，水質(zhì)和水量的均化方式有3 種，分別是水泵強制循環(huán)攪拌、空氣攪拌和機械攪拌。但受水質(zhì)、水量和實際池體結(jié)構(gòu)的一些限制，空氣攪拌逐漸成為廢水處理工程中常用且有效的均化方式。
 
　　空氣攪拌一般是在池底設(shè)置穿孔管，穿孔管與鼓風機空氣管路相連，利用壓縮空氣進行曝氣攪拌。其主要工作原理是利用空氣與池內(nèi)水體接觸，攪動水體以防止水體中的懸浮物下沉，加速空氣中的氧向水體轉(zhuǎn)移，完成充氧目的。此外，也加強了有機物、微生物與溶解氧的接觸，對污水中有機物進行氧化分解。因此，考察空氣攪拌在廢水處理工程中的均化效果和應(yīng)用條件就顯得非常重要。
 
　　筆者經(jīng)過多年的工程實踐，針對空氣攪拌在廢水處理工程中的設(shè)計和應(yīng)用進行了探討。
 
　　1 空氣攪拌的應(yīng)用范圍
 
　　空氣攪拌在廢水處理工程中的應(yīng)用范圍取決于廢水水質(zhì)、工藝要求和廢水處理池體的結(jié)構(gòu)需求等。
 
　　1.1 腐蝕性廢水
 
　　機械攪拌的結(jié)構(gòu)和安裝形式?jīng)Q定需將攪拌設(shè)備常年浸于液體中，易受腐蝕，運行費用很高，為后期維護帶來困難。因此對于腐蝕性廢水，采用空氣攪拌是較好的選擇，采用防腐蝕材質(zhì)管路，根據(jù)池體面積和氣量確定開孔率。
 
　　1.2 全地下結(jié)構(gòu)池體
 
　　有些廢水處理工程因占地要求，將均化調(diào)節(jié)池設(shè)計成地埋結(jié)構(gòu)，此種情況下水質(zhì)和水量的均化可采用空氣攪拌，這樣可以避免因采用機械攪拌而帶來的安裝和后期維修等問題。
 
　　1.3 廠區(qū)內(nèi)設(shè)有空壓站
 
　　如果廠區(qū)內(nèi)設(shè)置空壓站，建議采用空氣攪拌，這樣可以節(jié)約配備鼓風機和機械攪拌裝置的費用，降低能耗，節(jié)約工程項目的投資成本。
 
　　1.4 高濃度且可生化性較好的廢水
 
　　對于高濃度且具有一定可生化性的廢水的處理可采用空氣攪拌調(diào)節(jié)，其具有以下優(yōu)點：(1)空氣攪拌除均化水質(zhì)水量外，還可通過充氧曝氣加強有機物與溶解氧的接觸，在調(diào)節(jié)池中形成一定量的微生物菌群，初步對污水中有機物進行氧化分解，降低廢水中的污染物濃度。(2)可以控制溶解氧，兼為回流生物提供溶解氧作用。(3)對含有還原性物質(zhì)的廢水進行預(yù)氧化，降低后續(xù)處理工藝處理廢水的難度。
 
　　1.5 不宜采用空氣攪拌的廢水處理工程
 
　　雖然空氣攪拌可廣泛應(yīng)用于廢水處理工程的調(diào)節(jié)池中，但對于某些廢水處理工程仍需盡量避免采用空氣攪拌：
 
　　(1)含無機細小懸浮物的廢水。如中藥制藥廢水，此類廢水中含有絨毛狀細小懸浮物，長時間使用穿孔管曝氣攪拌容易堵塞孔口，導(dǎo)致攪拌系統(tǒng)崩潰。
 
　　(2)污水處理如考慮除磷，則在厭氧前不宜采用空氣攪拌。空氣攪拌過程中將帶入溶解氧，如將溶解氧帶入?yún)捬醭貢绊憛捬踽屃祝瑥亩绊懗仔Ч?/FONT>
 
　　(3)如廢水pH 較低，有形成酸霧可能時則要慎重考慮是否采用空氣攪拌。
 
　　(4)如廢水中含有極易揮發(fā)且有毒有害類有機物時慎重考慮是否采用空氣攪拌。
 
　　2 空氣攪拌的設(shè)計
 
　　2.1 空氣攪拌裝置
 
　　由于攪拌對溶解氧的要求較低，目前國內(nèi)工程多采用穿孔管曝氣攪拌。為保證空氣攪拌均勻，穿孔管多布置成環(huán)路，曝氣管路材質(zhì)可根據(jù)實際水質(zhì)情況選擇，如果條件允許盡量采用塑料管材，原因是鋼制穿孔管孔口易氧化銹蝕。管道內(nèi)氧化物的脫落及泥沙沉積易造成穿孔管孔口堵塞。市場上也有環(huán)保公司開發(fā)的下彎式環(huán)形穿孔管，選用ABS 塑料管制作整個管路，不同管徑的穿孔管與干管采用特制的管路變徑聯(lián)接件連接;日本開發(fā)的多孔式曝氣管，整個表面都分布著微細的小孔，能均勻產(chǎn)生直徑僅為微米大小的氣泡，因此增氧及攪拌效果極佳。此外，攪拌散氣曝氣也是空氣攪拌中的一項新技術(shù)。
 
　　2.2 空氣攪拌的設(shè)計
 
　　當采用壓縮空氣攪拌時，主要設(shè)計理論數(shù)據(jù)為：(1)空氣供給強度2～3 m3/(h˙m)(以單位管長計)或5～6 m3/(h˙m2)(以單位池面積計);(2)空氣主干管流速為10～15 m/s;(3)孔眼流速為20～30 m/s;(4)孔眼直徑3、5、10 mm;(5)根據(jù)風量風速，通過截面積計算每米的開孔數(shù)量。
 
　　根據(jù)實際工程應(yīng)用經(jīng)驗，一般在設(shè)計穿孔管曝氣攪拌時，所需曝氣量約為0.01～0.015 m3/(min˙m2)，開孔孔徑≥5 mm，因孔徑過小容易堵塞。開孔形式一般采用底部兩側(cè)45°開孔。在設(shè)計使用時能夠保證孔口流速≥15 m/s。此外，穿孔管長度盡量不要超過10 m;為保證曝氣攪拌效果，穿孔管路未必要均勻布孔;穿孔管徑盡量大，管壁摩擦力盡量小。
 
　　3 結(jié)語
 
　　在實際工程中，空氣攪拌的應(yīng)用和設(shè)計不能僅僅依靠某方面來確定，需綜合考慮各方面的影響因素，才能保證空氣攪拌的均勻效果，使用壽命長和較低的能耗。
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