溶解氧對污水好氧生物處理效果的影響及曝氣供氧技術(shù)的現(xiàn)狀

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1、湖北大學本科課程論文題目：溶解氧對污水好氧生物處理效果的影響及曝氣供氧技術(shù)的現(xiàn)狀姓名：喻明娥學號：2008221108210031專業(yè)年級：08環(huán)境工程指導教師：盧進登職稱：教授2011年9月溶解氧對污水好氧生物處理效果的影響及曝氣供氧技術(shù)喻明娥（環(huán)境工程08級，2008221108210031）摘要：好氧生物處理是污水處理中的一項重要的技術(shù)手段，對于出水效果有著很大的影響，而污水好氧生物處理的效果在很大的程度上由溶解氧決定。因此，供氧曝氣技術(shù)一直是污水處理領(lǐng)域研究開發(fā)的重點。本文綜合分析了氧傳遞的原理，溶解氧對好氧生物處理的影響，曝氣技術(shù)的現(xiàn)狀和問題，

2、表明曝氣技術(shù)具有較大的研究意義，但有些問題仍急待解決。關(guān)鍵詞：溶解氧，好氧生物處理，曝氣技術(shù)1．前言好氧生物處理是指在有游離氧(分子氧)存在的條件下，好氧微生物降解有機物，使其穩(wěn)定、無害化的處理方法。微生物利用廢水中存在的有機污染物，作為營養(yǎng)源進行好氧代謝。好氧生物處理的一個基本要素就是溶解氧。沒有充足的溶解氧，好氧微生物就不能發(fā)揮氧化分解作用。溶解氧的多少限制了好氧生物處理法的處理能力。而在一個典型的污水處理廠，曝氣耗費往往占運行費用的60%-80%.[1]曝氣的好壞決定了好氧生物處理法的能耗和處理效果。開發(fā)高效低耗的供氣設(shè)備，認清不同廢水及操作條件對

3、氧傳遞的影響，尋求曝氣工藝的最佳操作參數(shù)，使得既能保持溶解氧需求，又盡可能的降低能耗，具有重大的經(jīng)濟效益和環(huán)保意義。2．溶解氧溶解在水中的分子態(tài)氧成為溶解氧，水體受到污染會使溶解氧降低?；钚晕勰嗍窃谟醒醯臈l件下利用好氧微生物的代謝活動將廢水中的有機物氧化分解為無機物的方法。因此，溶解氧的水平會直接影響到這類微生物的代謝活性，為了滿足好氧微生物對溶解氧的需要，提高處理系統(tǒng)的效率，必須向處理系統(tǒng)供氧。雖然對好氧微生物來說，水體中溶解氧越高，對微生物的生長繁殖越有利，但溶解氧過高，除了能耗增加外，高速氣流使池內(nèi)激烈攪動會打碎生物絮粒，并易使污泥老化。一般來說，

4、曝氣池內(nèi)的溶解氧只要大于3mg/L已足夠滿足微生物的生長繁殖和生物處理要求，曝氣池出口處的溶解氧最好控制在2mg/L左右較為適宜。如果生化工藝是采用活性污泥法的話，那么活性污泥絮粒內(nèi)部的溶解氧應保持在2.0mg/L以上。溶解氧過低會影響絮粒內(nèi)部微生物的代謝速率，影響生化處理效果。如果生化工藝是采用接觸氧化法的話，那么生物膜內(nèi)的溶解氧也不能太低，以致影響處理效果。3．氧傳遞原理氧的氣相轉(zhuǎn)入液相的機理常用雙膜理論來解釋，雙膜理論是基于在氣液界面存在著兩層膜即氣膜和液膜的物理模型。雙膜理論認為，在氣-液界面上存在著氣膜和液膜，氣膜外有氣體流動，液膜外有液體流動

5、，屬于紊流狀態(tài)，氣膜和液膜間屬于層流狀態(tài)，不存在對流。在一定條件下，氣膜和氣相主體中會出現(xiàn)氣壓梯度，而液膜和液體主體中會出現(xiàn)濃度梯度。如果液膜中的氧的濃度低于液相主體中氧的飽和濃度，在其界面存在的濃度梯度將促使氧向液膜傳遞，空氣中的氧以分子擴散的形式從氣相主體通過氣膜和液膜而進入液相主體，阻力僅存在于氣液兩層層膜中。在廢水生物處理的系統(tǒng)中，氧是難溶氣體，它的傳遞速率可用下式表達：dC0/dt=KLa(Cs-Ci),[2]KLa是氧轉(zhuǎn)移系數(shù)，包括兩膜中之一的阻力作用或兩膜共同的阻力作用，是單位體積液體所具有的液-氣界面面積的函數(shù)，其大小表征了曝氣設(shè)備性能的

6、好壞，同時作為廢水處理的操作參數(shù)，Cs和Ci分別為液相氧的飽和濃度和試劑濃度，它們的差值表示氧傳遞的推動力。4．曝氣供氧系統(tǒng)的研究4.1曝氣設(shè)備的作用和要求在好氧生物處理法中，曝氣的主要作用有：（1）沖氧，將空氣中的氧轉(zhuǎn)移到混合液中的活性污泥棉絮體上，以供應微生物呼吸之需。（2）攪拌、混合，使曝氣池內(nèi)導熱混合液處在劇烈的混合狀態(tài)，使活性污泥中的有機物與微生物、氧充分接觸。同時，也起到防止活性污泥在曝氣池內(nèi)沉淀的作用。良好的曝氣設(shè)備除應當具有較高的動力效率和氧轉(zhuǎn)移效率外，還應盡可能滿足下列要求；（1）攪拌均勻；（2）構(gòu)造簡單；（3）能耗少；（4）價格低；（

7、5）性能穩(wěn)定，故障少；（6）不產(chǎn)生噪音及其他公害；（7）對某些工業(yè)廢水耐腐蝕性強。4.2影響曝氣供氧效果的因素設(shè)備因素：（1）擴散器類型：擴散器堵塞微氣泡擴散器較粗氣泡氧傳遞效率高。（2）擴散器開孔率：單位面積上微孔多的氧傳遞效率高。（3）擴散器埋深：隨著擴散器埋深的增加，氧利用率增大，但單位能耗轉(zhuǎn)移的氧量保持不變。（4）擴散器布置：格網(wǎng)形布置較單側(cè)布置水流螺旋式前進的及十字形布置的氧傳遞速率高。（5）水流方式：活塞流反應器較分段入流反應器氧傳遞效率高。（6）曝氣池類型：短寬的曝氣池較長寬的曝氣池氧傳遞速率沿程變化小，有生物膜形成導致的擴散表面而堵塞會降

8、低氧傳遞。廢水特性：（1）水質(zhì)：干擾物質(zhì)表面像表面活性劑含量的提高會降低氧傳遞。