1、曝氣效率 VertiCel高效混合曝氣系統(tǒng)
根據(jù)不同情況的大量研究,微孔曝氣設(shè)備在清水中的氧傳輸效率較高,對此幾乎沒有爭議。在滿負(fù)荷運(yùn)行的曝氣池中進(jìn)行實驗,測試膜片和陶瓷材質(zhì)的微孔曝氣系統(tǒng),標(biāo)準(zhǔn)條件下的清水曝氣效率是7.2lbs/HP·hr(4.38kg/kW·h),機(jī)械曝氣在清水中的效率通常只有它的一半,一般是3.2 lbs/HP·hr(2.19kg/kW·h)。
雖然兩種設(shè)備在清水中的曝氣效果差別很大,但當(dāng)在混合液中考慮了α系數(shù)后,這兩個效率將基本相當(dāng)。對于微孔曝氣,廢水中影響α系數(shù)的主要成分是表面活性劑。表面活性劑對氣液兩相界面的影響相當(dāng)大,它會在氣泡表面形成一層薄膜,使傳氧更困難。氣泡越小,傳氧越困難。
對于大部分底曝系統(tǒng)的設(shè)計,氣泡越小,α系數(shù)越低,許多微孔曝氣系統(tǒng)的α系數(shù)只有0.5,這導(dǎo)致氧轉(zhuǎn)移效率減小到清水的一半。機(jī)械曝氣對表面活性劑的反應(yīng)是不同的。表面活性劑降低了兩相界面的表面張力,幫助產(chǎn)生更小的水滴,提高氧傳輸?shù)目衫帽砻娣e。這樣,在活性污泥系統(tǒng)中采用機(jī)械曝氣,α系數(shù)實際上能高于1.0。在機(jī)械曝氣的長推流池中進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),前端測得的α系數(shù)是1.2,出口處是1.0。不同于微孔曝氣,機(jī)械曝氣的氧轉(zhuǎn)移效率是在工藝系統(tǒng)的前端。
2、溶解氧 DOVertiCel高效混合曝氣系統(tǒng)
另一個影響曝氣設(shè)備轉(zhuǎn)移效率的是設(shè)計中采用的DO值。的研究表明將長推流池分割成幾段處理工序,當(dāng)初始階段的DO為0時,能夠得到較好的工藝性能。這些研究指出,當(dāng)曝氣池從較低的DO轉(zhuǎn)成較高的DO時,能夠產(chǎn)生較好的活性污泥。
分離的反應(yīng)池(前一半的DO為0,后一半的DO較高)提高系統(tǒng)的氧轉(zhuǎn)移效率。缺氧池中曝氣設(shè)備的氧轉(zhuǎn)移效率能提高20%或者更高。另外,建立了同時硝化反硝化的環(huán)境。DO為0的曝氣池反硝化率在沒有內(nèi)循環(huán)的條件下達(dá)到80%,并且通過反硝化產(chǎn)生的氧氣節(jié)省了15%的氧傳輸。
3、曝氣缺氧
定義:0 DO的曝氣池或者在缺氧條件下運(yùn)行的曝氣池是曝氣缺氧池。通常的非曝氣缺氧池僅利用了總生物量的一小部分,通常是20%或者更低,而曝氣缺氧池則至少利用總生物量的一半,并且有更多的工藝優(yōu)勢以及節(jié)省能量。
理想的曝氣缺氧池是單水流方向的環(huán)狀反應(yīng)器。在曝氣缺氧池的設(shè)計中,所有負(fù)荷條件下維持缺氧環(huán)境是非常重要的。在低負(fù)荷條件下,曝氣池不能因為混合需要而過量曝氣。
VLR是一種理想的曝氣缺氧立式循環(huán)反應(yīng)池。轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)提供氧傳輸以及混合攪拌。
4、組合曝氣
雖然VLR在缺氧曝氣方面具有優(yōu)勢,但對于DO較高的后一階段池子的傳氧效率卻并不是很高。因為VLR和微孔曝氣都是矩形深池,所以將它們并在一起作為一種新工藝形式,將更有節(jié)能效應(yīng)。
將機(jī)械曝氣放在處理系統(tǒng)前端的依據(jù)是因為它們將有zui高的α值。在0 DO條件下傳遞一半的總需氧量,這將進(jìn)一步提高傳氧效率,同時也通過反硝化獲取氧氣。在第二階段采用微孔曝氣是因為表面活性劑已分解,α值提高,第二階段微孔曝氣的曝氣效率是它放在*階段(系統(tǒng)前半部分)時的兩倍。
這種微孔曝氣之前設(shè)置的VLR立環(huán)生物反應(yīng)的高效組合曝氣被稱為VertiCel,該名稱來源于作為前置曝氣缺氧環(huán)狀池的VLR(Vertical)以及后接部分的微孔曝氣單元(Cells)的組合。