一种可调式增氧导流装置在氧化沟工艺中的应用效果探究

论文导读:：本文提出的可调式增氧导流装置上端活动设置。氧化沟系统的正常运转就会遭到破坏。单片曝气转盘的充氧能力。种简便方式是在氧化沟中设置斜置导流板。
关键词：可调式增氧导流装置，氧化沟，充氧能力，导流板，底边流速

 

0 前言

氧化沟工艺是一种完全混合式推流式活性污泥处理工艺，其处理效果与沟中液流与污泥的混合性密切相关。若污泥在沟中沉积，氧化沟系统的正常运转就会遭到破坏，使出水效果急剧下降。氧化沟中曝气设备，主要向沟中提供溶解氧及推动水体在沟内流动，使污泥与污水及溶解氧充分接触，实现污水生物降解。氧化沟曝气设备主要为表面曝气设备，例如曝气转盘、曝气转刷，倒伞形表曝机等。表面曝气设备对氧化沟底部推流作用及溶氧作用，相对表面要低的多。如果沟底部流速过低，例如低于0.3m/s，容易导致沟中流动污泥沉积，同时因溶氧较低，沟底部呈缺氧状态，由此易限制了氧化沟深沟的发展。为均衡表、底流速，改善氧化沟底部溶氧，一种简便方式是在氧化沟中设置斜置导流板化工论文，通过导流板下压导流功能，达到增强沟底部流速，提高水中溶氧的目的。

现有技术氧化沟导流板均采用淹没式固定设计，即在氧化沟水面下约100-200mm，设置淹没式斜置通常为60度角挡板(俗称导流板)。然而，淹没式导流板，安装位置及角度固定设置，并且又设置于水面以下，使用时不能根据氧化沟工作情况进行调整。而实际处理过程中水量、污染物浓度等经常发生变化，固定设置的淹没式导流板不能进行适应性调整，因此难以保证氧化沟运行时始终处于设计时的优化状态，造成处理效果的不稳定。另外导流板固定设置，在不需导流板的功能下，又会成为不必要的能耗浪费，例如当使用大直径转盘，沟内流速较快，例如当接近于１m/s的时候，基本不需要导流板增加底部流速，这样导流板的存在，只会增加无用能耗毕业论文开题报告。其次，现有淹没式导流板，因设置在水面以下，且不能调整，为避免造成过渡影响流速，其宽度通常≦900mm，因此实际主要只有改善底部流速的导流功能，充氧功能极小，充氧提高不足10%，与增加导流板造成的恶化环流能力来比并不节能。

工程中虽然可以通过额外增加推流及曝气设备，根据处理情况开启或关闭额外增加的推流及曝气设备，但一是增加了设备投资，二是会增加运行能耗。上述不足仍有值得改进的地方。本文提出的可调式增氧导流装置上端活动设置，相对于原固定设置而言，导流板通过单边例如铰支承、轴支承等化工论文，既可以摆动改变倾斜角度，又可以在氧化沟上相对于曝气装置前后移动位置，两者既可以单独可调，也可以同时可调。因此本装置可根据氧化沟实际运行情况，调节导流板距曝气装置距离，以及倾斜角度，使氧化沟始终运行在比较理想工艺条件下，确保理想的处理效果。

1 可调式增氧导流装置在氧化沟的应用测试

1.1测试装置及仪器

本测试在江苏凌志环保有限公司内5000m2的检测池内进行。该氧化沟长 38米，宽18.5米，有效水深3.532米。测试用的曝气转盘为推流型曝气转盘。采用耐腐蚀的玻璃钢一次加温加压注塑成型，转盘表面设有规则排列的四棱锥型凸块，以增强转盘推动混合和充氧效率，盘片上开有许多不穿透圆形凹坑(称曝气孔) ，以此带入混合液中的空气量，增加气泡的形成，使空气分散到混合液中以达到充氧目的。每一个曝气转盘由四个四分之一圆形部件组成，用不锈钢螺栓固定在转轴上。转盘安装密度可以根据充氧要求进行调节。

本测试整个工况如下表所示：

本实验测试工况表1

导流增氧装置的结构如图1、2所示：

按照CJ/T3015.2-1993《中华人民共和国城镇建设行业标准 曝气器清水充氧性能测定》的要求，检测同一转盘曝气器在同一工况下分别加导流板和不加导流板的充氧能力。

测试仪器包括：

溶解氧测试系统（溶解氧测定仪 OXI296，数据实时采集装置）

电能质量分析仪 8910B

电流表、计时秒表、水银温度计、噪声仪、LS25-3A型旋浆式流速仪等。

1.2 测试目的、内容和方法

1.2.1测试目的：可调式增氧导流装置对曝气设备充氧能力及水体流速分布的影响。

1.2.2测试内容：

（1）曝气转盘浸没深度为550mm，主轴转速45r/min，工况下，曝气转盘后不设置可调式增氧导流装置时，单片曝气转盘的充氧能力。

（2）曝气转盘浸没深度为550mm，主轴转速45r/min，工况下，曝气转盘后设置可调式增氧导流装置时，单片曝气转盘的充氧能力。

（3）曝气转盘浸没深度为600mm，主轴转速45r/min，工况下，曝气转盘后不设置可调式增氧导流装置时，单片曝气转盘的充氧能力。

（4）曝气转盘浸没深度为550mm，主轴转速45r/min，工况下，曝气转盘后设置可调式增氧导流装置时化工论文，单片曝气转盘的充氧能力。

（5）不设置本装置时，曝气转盘后5米及20米处断面处，在距离水面0.5米、1.0米、1.5米、2.0米、2.5米及3.0米处，水流速度情况。

（6）设置本装置时，曝气转盘后5米及10米处断面处，在距离水面0.5米、1.0米、1.5米、2.0米、2.5米及3.0米处，水流速度情况。

1.2.3测试方法

曝气转盘充氧能力测定方法：采用清水状态下无氧消耗非稳态方法，沿氧化沟对角点作为溶解氧的测定点。待沟中溶解氧消为零后，开动曝气转盘，记录溶解氧随时间的变化值（每30秒记录一次），直到池中溶解氧接近饱和为止。

流速测定方法：在所确定的断面，分别测定以上不同断面工况下各断面的流速分布，各断面在相同水深处的流速按平均流速计，试验用仪器为LS25-3A型旋浆式流速仪（国产），测定下限为0.02m/s毕业论文开题报告。

导流板设置方式：本测试是在氧化沟实测试验所得出可调式增氧导流装置最佳设置位置基础上，安装于曝气设备下游4m处（设备轴间距），设备与氧化沟同宽，长为2米。设置倾角为60度。

2 测试数据分析

2.1本装置对曝气装置充氧能力的影响

结果见下表：

充氧能力检测结果 表2

注：主轴转速均为45r/min。

在不加导流板的情况下，通过曝气转盘的水利剪切作用空气与水接触接触生成小气泡，被曝气转盘掀起的水流带入水中，如图3所示。

在加导流板的情况下，由于导流板的阻挡作用，夹带着微小气泡的水流在即将脱离水面的时候，又被导流板压下，如图4所示：

通过实验数据对比表明，增加本装置后曝气设备的充氧能力得到了明显的提高。

2.2对断面水流速度垂直分布的影响

测量距离曝气设备5米和20米处断面的水流速度，在加本装置和不加本装置的情况下测的的结果如下：

流速分布检测结果表3

从以上数据可以看出在5米断面处不加本装置的情况下，底部流速远远小于使污泥悬浮的最小流速0.3m/s，在这个区域很容易产生污泥沉降。而加装本装置后底部流速明显增大，达到了0.55m/s（以水下3.0米，即据池底0.5m计），最大限度降低了污泥沉降的可能性。
 

在20米断面处加装本装置后距水表面1.5米以下流速和不加装导流板流速大致不变，但由于导流装置的作用是水体流动更加平稳各个深度流速大致相同，从而更大程度上保证了污泥回流效果。

由于该设备的位置和安装角度可调化工论文，在实际应用中可以根据氧化沟的运行状况和需要，调整本装置的状态，相对于现在普遍采用的固定式导流板可以最大限度的发挥导流板的功能，能随时调节氧化沟的工作状态。

3 结论

综上所述，可调增氧导流装置具有以下特点：

（1）这种上端活动设置于氧化沟池壁上，下端可依上端摆动角度可调，的可以前后、左右移动的可调导流增氧装置可最大限度发挥导流板功能，消除了导流板固定不可调设置带来的缺陷，还可以在不需要导流板时，抬空露出水面，不因导流板的设置而成为“包袱”。

（2）根据以上的实验测试，该设备可以增大曝气器的充氧能力，并可调节水体流速，减少活性污泥的沉降，即可通过调节本装置可以随时改变氧化沟的运行状态，使其达到最佳的运行状况。

本实验证明了该设备具有增加曝气设备对水体的充氧能力，改变水体流速的作用。在以后的实际应用中，通过工程人员的实际摸索，可好氧化沟的工作状态调整在最佳状态下运行，起到节约资源，降低能耗的作用。

参考文献于
1、联合编写组编.机械设计手册[M].化学工业出版社，1979.
2、陈文根.给水排水设计手册，第九册专用机械[M].上海市政工程设计院.
3、党风武，张书军.导流板在生产性氧化沟中的应用[J].29~31.