污水處理工藝優(yōu)缺點(diǎn)分析及應(yīng)用研究

王玲

摘要：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)法和生物法四種。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，是當(dāng)今世界最普遍的一種水處理方法。

關(guān)鍵詞：污水處理；曝氣器；生物法；優(yōu)缺點(diǎn)；應(yīng)用

污水處理 （sewage treatment，wastewater treatment）：為使污水達(dá)到排水某一水體或再次使用的水質(zhì)要求，并對其進(jìn)行凈化的過程?，F(xiàn)代污水處理技術(shù)，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理。曝氣器的型式多樣，種類繁多。生物法是指微生物在污水中對有機(jī)物進(jìn)行氧化，分解的新陳代謝過程?；钚晕勰啵餅V池，生物轉(zhuǎn)盤，氧化塘，厭氣消化等。本文針對石化廠污水的特點(diǎn)，介紹常見曝氣器在石化廠污水處理中的應(yīng)用，分析優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍。

1污水處理工藝應(yīng)用

1.1 概述

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，如石化廠污水，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?；钚晕勰喾ㄊ撬w自凈的人工強(qiáng)化方法，是一種依靠活性污泥工作主體來去除污水中有機(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。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。

1.2 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。 曝氣設(shè)備正是基于這種目的而在污水處理中被廣泛采用的。

1.3 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。一般石化廠的污水處理多采用這種方式。所有的曝氣設(shè)備，都應(yīng)該滿足下列三種功能：第一產(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；第二在曝氣區(qū)內(nèi)產(chǎn)生足夠的混合作用和水的循環(huán)流動；第三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)。

2 鼓風(fēng)曝氣設(shè)備

鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)由鼓風(fēng)機(jī)、曝氣器和一系列連通的管線組成。鼓風(fēng)機(jī)將空氣通過一系列管道輸送到安裝在池底部的曝氣器，通過曝氣器，使空氣形成不同尺寸的氣泡。氣泡在曝氣器出口形成，尺寸則取決于曝氣器的形式，氣泡經(jīng)過上升和隨水循環(huán)流動，最后在液面處破裂，這一過程產(chǎn)生氧向污水中轉(zhuǎn)移的作用。鼓風(fēng)系統(tǒng)的曝氣器主要分為微氣泡、中氣泡、大氣泡、水力剪切、水力沖擊及空氣升液等類型。

2.1 微氣泡曝氣器

微氣泡曝氣器也稱微孔曝氣器，按照安裝的型式，可分為提升式微孔曝氣器及固定式微孔曝氣器。提升式微孔曝氣器主要由微孔曝氣管、活動搖臂、提升機(jī)等三部分組成。其工作原理是：空氣從微氣泡曝氣管后蓋的通氣孔進(jìn)入曝氣管，曝氣管的管壁上密布者許多細(xì)小的孔隙，管內(nèi)空氣在壓力差的作用下，從管壁的孔隙中擴(kuò)散出來，在污水形成許許多多微小的氣泡，并造成水的紊流，從而達(dá)到了將空氣中的氧溶入水中的目的。微孔曝氣管的形式有很多，目前較為常用的有兩種：一種是普通曝氣管，采用多孔性材料如陶粒、粗瓷等摻以適當(dāng)?shù)娜绶尤渲活惖恼硠?，在高溫下燒結(jié)成為擴(kuò)散板、擴(kuò)散管和擴(kuò)散罩的形式。這種管壁在燒結(jié)過程中產(chǎn)生許多極微小的孔隙，它的主要特點(diǎn)是能產(chǎn)生微小的氣泡，氣泡直徑約 0.1 ～0.2mm 氣、液接觸面積大，氧利用率高，一般可達(dá)到20～25%；其缺點(diǎn)是氣壓損失較大，易堵塞，送入的空氣需經(jīng)過濾處理，易損壞，一旦損壞，氧利用率就開始快速下降。另一種是管式膜片微孔曝氣管。這種曝氣管的安裝方式與前一種基本一樣，但其自身的結(jié)構(gòu)卻有很大的區(qū)別，它是由一個(gè)用 ABS 或 UPVC 制成的管子作為布?xì)夤?，管壁上開有通風(fēng)孔，布?xì)夤芡庵芨采w著合成橡膠制成的膜片，膜片被金屬卡子固定在管子上。在合成橡膠膜片上用激光等方法打出均勻分布的孔眼。曝氣時(shí)，空氣通過管壁上的通氣孔進(jìn)入膜片與管壁之間，在壓縮空氣的作用下，使膜片微微鼓起，孔眼張開，達(dá)到布?xì)鈹U(kuò)散的目的。停止供氣，氣壓消失后，膜片本身在彈性作用下使孔眼自動閉合，由于水壓的作用，膜片壓實(shí)在管壁上。因此，污水不會倒流而堵塞孔眼。

2.2 動態(tài)曝氣器

動態(tài)曝氣器是一種新型的曝氣器，屬固定安裝式的微氣泡曝氣器，它由圓罩、旋混筒、旋混圈、套接頭抱箍和配氣管組成。動態(tài)曝氣器采用了“大孔排氣泡布?xì)狻奔夹g(shù)，將引入曝氣器內(nèi)的空氣分別進(jìn)行正旋和反旋導(dǎo)流， 由兩個(gè)不同方向旋流作用下，在套筒旋混筒內(nèi)形成一個(gè)瞬間連續(xù)局部反應(yīng)的氣液強(qiáng)化旋混區(qū)。由旋混旋流作用所產(chǎn)生的大量氣泡，再經(jīng)圓罩阻擋擴(kuò)散作用之后，均勻密布的向上產(chǎn)生氣泡?？偟膩碚f，動態(tài)曝氣器是由大孔雙向旋混，套筒強(qiáng)化旋混和圓罩阻擋擴(kuò)散等各種結(jié)構(gòu)作用，使氣相在液相中碰撞、剪切和分割，從而形成混合性擴(kuò)散。由于動態(tài)曝氣器采用了大孔排氣，即使停風(fēng)停壓后，污水倒流進(jìn)曝氣器和配氣管中，也不會造成排氣孔堵塞，從而從根本上解決了曝氣器堵塞的問題，可長期保持氧利用率不發(fā)生變化。但由于產(chǎn)生氣泡的直徑較大，氧利用率相微孔曝氣器要低，一般在15～19%之間。與動態(tài)曝氣器的結(jié)構(gòu)和性能類似的還有旋混曝氣器。

2.3 搖臂微孔曝氣器與動態(tài)曝氣器的對比

除上面所講的氣泡直徑、氧利用率、是否易堵塞等不同之處外，兩者在安裝方式上也不同：搖臂微孔曝氣器為可活動式安裝，當(dāng)曝氣器需要更換或檢修時(shí)，可用提升機(jī)將曝氣器從水中拉出來，在池面進(jìn)行施工檢修，不影響同池其他曝氣器的工作，不需要停池凈水，檢修成本低，工作量少。動態(tài)曝氣器為固定式安裝，一經(jīng)安裝完成后，便不可以移動，如果某間曝氣池需要檢修，就必須停止該池的運(yùn)行，并且將池內(nèi)的污水和淤泥等雜物清除后，方可施工。檢修成本較高。

3 結(jié)束語

曝氣器的種類非常多，經(jīng)過不斷的更新和發(fā)展，其結(jié)構(gòu)和性能更是有著日新月異的變化。本文介紹的只是其中極少的幾種，所作的論述也只是根據(jù)本地區(qū)的有限幾家污水處理場的情況而作。

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