旋流曝氣器技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用

水污染問題是一個遍及全世界的環(huán)境問題，無論是在發(fā)展中國家還是發(fā)達(dá)國家，這個問題已越來越引起人們的重視。現(xiàn)在，各國特別是發(fā)達(dá)國家每年都花巨大的人力、財力用于工業(yè)污水的治理。自20世紀(jì)60年代以來，各國都研究和發(fā)展了各種控制水體污染的新技術(shù)和新方法，對污染的控制也開始進(jìn)入一個較高級的階段，即綜合防治環(huán)境污染的新階段。

由于工業(yè)廢水成分的多樣性，往往需要通過幾種方法組成的處理系統(tǒng)才能達(dá)到所需的排放標(biāo)準(zhǔn)。污水處理按采用的方法手段分類，可分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法4種。生物法是利用廢水中的微生物的代謝作用分解水中可降解的有機(jī)物的一種方法，因為具有處理量大，投資省，經(jīng)濟(jì)可靠的特點(diǎn)，它是當(dāng)今世界最普遍的一種水處理方法。

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。活性污泥法是水體自凈的人工強(qiáng)化方法，是一種依靠活性污泥工作主體的去除污水中有機(jī)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、生理特性、基質(zhì)性質(zhì)及濃度來綜合考慮。這樣，活性污泥才能處在最佳的降解有機(jī)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(qiáng)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(jìn)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�？諝庵械难跬ㄟ^曝氣傳遞到水中，氧由氣相向液相進(jìn)行傳質(zhì)轉(zhuǎn)移，這種傳質(zhì)擴(kuò)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(rèn)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(kuò)散透過液膜進(jìn)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°最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(fēng)曝氣，一類是機(jī)械曝氣。鼓風(fēng)曝氣是采用曝氣器￡擴(kuò)散板或擴(kuò)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(jī)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)。