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在废水好氧生物处理中,曝气设备是主要的耗能设备,曝气系统电耗约占废水处理厂总电耗的70%。由于传统的曝气设备氧利用率低,动力消耗大,因此研究开发高效率低能耗的曝气设备成为当前污水处理和环保产业发展的重要课题。射流曝气器是介于机械曝气和气泡扩散充氧装置这二者之间的一种曝气设备,利用气泡扩散和水力剪切两个作用达到曝气和混合的目的。
本课题设计加工了一套供气式射流曝气器清水充氧性能测试装置,并利用该装置对新型的供气式低压射流曝气器,进行清水充氧性能研究,通过测试计算出该射流曝气器在不同工作条件下的氧总转移系数(KLa)、充氧能力(EL)、氧利用率(EA)、氧动力效率(EP),并将其相关性能参数与其它曝气设备进行对比。
清水试验表明,供气式低压射流曝气器充氧性能好,理论动力效率可达2.65~3.05kgO2/kW·h,优于其它形式的曝气设备,有效节省了能耗。供气量增大时,氧总转移系数及充氧能力增大,但动力效率下降。在运行射流曝气器应选择适当的供气量及其气液比,从而获得较高的动力效率。
本课题的主要创新之处是供气式低压射流曝气器,取消射流曝气器的喉管及扩散管,采用两级式喷嘴,强制供气,使水射流的能量得到充分利用;喷嘴直径大,不易堵塞,旨在减少设备成本费和维修费。
其技术路线是:通过清水充氧试验,测定射流器在一定工况下的充氧性能,测定氧总转移系数,计算其充氧能力、氧利用率和动力效率,研究工作条件(水量,气量,气水比,气压,水压,水温)对充氧性能的影响。
检测手段:JPB-607型便携式溶解氧分析仪。
技术标准: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(CJ/T3015.2-93)。
此课题成功后,既能发挥供气式射流曝气器的优势,又避免了自吸式射流曝气器的不足之处;可以广泛应用于处理造纸、化工、食品加工等各种工业废水和城市生活污水,具有良好的推广应用前景和显著的经济、社会和环境效益。