污水处理系统曝气设备氧转移能力及α值影响因素研究

作     者：李宾祥 

作者单位：青岛理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：毕学军

授予年度：2016年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：污水处理 曝气 氧转移能力 α值 解吸附法 废气法 

摘      要：城镇污水处理已成为我国高耗能行业之一,通常好氧曝气占污水处理总能耗的45%-75%。如何解决曝气供氧高能耗问题已成为污水处理行业节能降耗的关键所在。目前国内针对污水处理厂实际污水处理过程中曝气系统氧转移能力及α值影响因素的研究较少,导致对污水处理厂曝气系统设计与工程应用的盲目性。本课题采用中试试验的研究方法,来探究工程应用中曝气系统设计与运行控制的瓶颈问题——曝气系统氧转移能力变化及其水质影响修正系数α值合理取值这一工程应用基础问题,同时揭示污水处理过程中曝气设备氧转移能力变化规律及其影响机制,为提高污水好氧处理曝气优化控制与节能降耗提供理论与应用指导。主要研究内容如下：1.采用解吸附试方法进行清水测试曝气设备氧转移能力及其影响因素研究(1)在曝气量为4m3/h～20m3/h范围内,随着曝气量的增加,曝气设备的KLa20值和SOT R都呈线性增加,而SSOTE基本保持不变。(2)在相同曝气量条件下,微孔曝气的KLa20值、SOTR值和SSOTE值要高于穿孔管曝气,且4根穿孔管曝气的KLa20值、SOTR值和SSOTE值要高于2根穿孔管曝气。(3)污水处理厂二沉池出水水质条件下的KLa20值、SOTR值和SSOTE值要略高于清水水质条件下的值,其原因在于二沉池出水温度较清水温度略高,且.沉池出水的TDS浓度要高于清水。(4)在相同曝气量条件下,有效水深在2.74m-5.74m范围内,随着水深的增加,曝气设备的SOTR值不断增加,但有效水深在2.74m-4.24m范围内增加时,KLa20值和SSOTE值都减小,有效水深在4.24m～5.74m范围内增加时KLa20值和SSOTE值都增大。(5)随着水温在13.5±0.5℃～29.5±0.5℃范围内升高,曝气设备的KLa20值、SOTR值干SSOTE值均增加。(6)填料投加率载0%～50%范围内,随着填料投加率的增加,曝气设备的KLa20值和SOTR值增加,但填料投加率要控制在一定范围内,若投加率过高会导致填料在水中流化不完全,使氧转移效果变差。2.采用废气法进行实际污水处理过程中曝气设备氧转移能力及其影响因素研究(1)污泥浓度MLSS较低时,KLa20值和α值要高于污泥浓度MLSS较高时。(2)当MLSS和温度较稳定时,KLa20值和α值也相对较稳定;当MLSS和温度升高时,KLa20值和α值均升高,且其对KLa20值的影响较大。MLSS对KLa20值和α值有负相关影响,温度对KLa20值和α值具有正相关影响,且温度对KLa20值和α值的影响程度要高于MLSS的影响。(3)COD浓度越高, KLa20值和α值越低。(4)在实际污水处理过程中,随着填料投加率在0%-50%范围内增加,KLa20值和α值均增加。