一分鐘了解曝氣池

環(huán)保水處理為您介紹一種經(jīng)久耐用、性能卓越的水處理設備——曝氣池。

曝氣池（aeration basin）是人們按照微生物的特性所設計的生化反應器，有機污染質(zhì)的降解程度主要取決于人們所設計的曝氣反應條件。

曝氣池利用活性污泥法進(jìn)行污水處理，池內提供一定污水停留時(shí)間，滿(mǎn)足好氧微生物所需要的氧量以及污水與活性污泥充分接觸的混合條件。 曝氣池主要由池體、曝氣系統和進(jìn)出水口三個(gè)部分組成。池體一般用鋼筋混凝土筑成，平面形狀有長(cháng)方形、方形和圓形等。

曝氣是使空氣與水強烈接觸的一種手段，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。空氣中的氧通過(guò)曝氣傳遞到水中，氧由氣相向液相進(jìn)行傳質(zhì)轉移，這種傳質(zhì)擴散的理論，應用較多的是劉易斯和惠特曼提出的雙膜理論。

雙膜理論認為，在“氣-水”界面上存在著(zhù)氣膜和液膜，氣膜外和液膜外有空氣和液體流動(dòng)，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(huì )出現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，空氣中的氧繼續向內擴散透過(guò)液膜進(jìn)入水體，因而液膜和氣膜將成為氧傳遞的障礙，這就是雙膜理論。顯然，克服液膜障礙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，增加氣泡的數量，提高液體的紊流程度，加大曝氣器的安裝深度，延長(cháng)氣泡與液體的接觸時(shí)間。曝氣設備正是基于這種做法而在污水處理中被廣泛采用的。

曝氣方法可分為兩種，主要有鼓風(fēng)曝氣和機械曝氣。

1、鼓風(fēng)曝氣

又稱(chēng)壓縮空氣曝氣,主要由曝氣風(fēng)機及專(zhuān)用曝氣器組成。采用這種方法的曝氣池，多為長(cháng)方形混凝土池，池內用隔墻分為幾個(gè)單獨進(jìn)水的隔間，每一隔間又分成幾條廊道。污水入池后順次在廊道內流動(dòng)，至另一端排出。空氣是用空氣壓縮機通過(guò)管道輸送到設在池底的空氣擴散裝置，成為氣泡彌散逸出，在氣液界面把氧氣溶入水中。擴散裝置有多孔管、固定螺旋曝氣器、水射器和微孔擴散板等四種不同型式。

鼓風(fēng)曝氣是影響污水處理廠(chǎng)出水水質(zhì)和降低能耗的重要部分。由于污水處理過(guò)程的非線(xiàn)性、滯后性和時(shí)變性等特點(diǎn),很難確定溶解氧(DO)的需求量,常規的恒定曝氣控制存在著(zhù)溶解氧濃度波動(dòng)大、曝氣耗費大、曝氣不精確等問(wèn)題。

2、機械曝氣

一般是利用裝在曝氣池內的機械葉輪轉動(dòng)，劇烈攪動(dòng)池內廢水，使空氣中的氧溶入水中。葉輪裝在池內廢水表面進(jìn)行曝氣的，稱(chēng)為表面曝氣。這種裝置通過(guò)葉輪的提水作用,促使池內廢水不斷循環(huán)流動(dòng),不斷更新氣液接觸面以增大吸氧量。葉輪旋轉時(shí)在周緣形成水躍，可有效地裹入空氣；葉片后側產(chǎn)生負壓，可吸入空氣，所以充氣效果較好。葉輪浸水深度和轉速可以調節，以保證最佳效果。典型的機械曝氣池有圓形表面加速曝氣池、標準型加速曝氣池、IO型加速曝氣池和方形加速曝氣池等。鼓風(fēng)曝氣和機械曝氣兩種方法有時(shí)也可聯(lián)用，以提高充氧能力，這適用于有機物濃度較高的污水。

潛水自引氣曝氣機是一種應用于污水處理系統中節能、環(huán)保的新型機械曝氣設備。國產(chǎn)的潛水自引氣曝氣機的曝氣深度較淺、效率低、耗電率和制造成本高。開(kāi)發(fā)一種高效、低能、下潛深度、動(dòng)力效率高的潛水自引氣曝氣機將具有重要的理論意義和廣闊的市場(chǎng)前景。

污水進(jìn)入水廠(chǎng)，經(jīng)過(guò)格柵池至集水間，由水泵提升到平流沉砂池，

經(jīng)初沉池沉淀后，大約可去除SS 45%,BOD 25%.污水進(jìn)入曝氣池中曝氣，可從一點(diǎn)進(jìn)水，采用傳統活性污泥法，也可采用多點(diǎn)進(jìn)水的階段曝氣法。在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。二沉池出水經(jīng)加氯處理后，排入水體。

曝氣池一般和沉淀池組成聯(lián)合工藝流程。設置在曝氣池前面的稱(chēng)初次沉淀池，設置在曝氣池后面的稱(chēng)為二次沉淀池,分別用于廢水的預處理和后處理。曝氣池也有和二次沉淀池合建的。這種設施由曝氣區、導流區、沉淀區、回流區四部分組成。導流區的作用是使污泥凝聚和使氣水分離，為沉淀創(chuàng )造條件。在曝氣區內廢水與回流污泥充分混合,然后經(jīng)導流區流入沉淀區,澄清后的水經(jīng)溢流堰排出。沉淀污泥沿曝氣區底部回流入曝氣池。這種設施結構緊湊，流程短，可以節省污泥回流設備。

又創(chuàng )造出一些新型曝氣方法，如深井曝氣、純氧或富氧曝氣和配合其他生物處理方法的曝氣等。深井曝氣一般用直徑1～6米、深達50～150米的曝氣池,利用水壓來(lái)提高水中氧的移轉速率,以高效去除污水中BOD（生化需氧量）。這種曝氣池已在英國、德意志聯(lián)邦共和國、法國、加拿大、美國、日本先后投入運行或實(shí)驗運行。純氧曝氣是按鼓風(fēng)曝氣方法向水中鼓入純氧或富氧空氣，池型一般如鼓風(fēng)曝氣池,上加密封蓋,以充分提高充氧效率。另外還在研究和發(fā)展一些特殊型式的曝氣池，如生物接觸氧化和生物膜載體流化床曝氣池等（見(jiàn)生物膜法）。曝氣池在朝著(zhù)高效率、小體積、節省能源的方向發(fā)展。

長(cháng)期以來(lái)，城市生活污水的二級生物處理多采用活性污泥法，它是當前世界各國應用最廣的一種二級生物處理流程，具有處理能力高，出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。但卻普遍存在著(zhù)基建費、運行費高，能耗大，管理較復雜，易出現污泥膨脹、污泥上浮等問(wèn)題，且不能去除氮、磷等無(wú)機營(yíng)養物質(zhì)。對于我國這樣一個(gè)資源不足、人口眾多的發(fā)展中國家，從可持續發(fā)展的角度來(lái)看，并不適合中國國情。由于污水處理是一項側重于環(huán)境效益和社會(huì )效益的工程，因此在建設和實(shí)際運行過(guò)程中常受到資金的限制，使得治理技術(shù)與資金問(wèn)題成為我國水污染治理的“瓶頸”。如何使城市污水處理工藝朝著(zhù)低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理，以及實(shí)現磷回收和處理水回用等可持續的方向發(fā)展。已成為水處理技術(shù)研究和應用領(lǐng)域共同關(guān)注的問(wèn)題，就要求污水處理不應僅僅滿(mǎn)足單一的水質(zhì)改善，同時(shí)也需要一并考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問(wèn)題，且所采用的技術(shù)必須以低能耗和少資源損耗為前提。