曝氣的主要作用和原理

曝氣的主要作用和原理

活性汙泥曝氣是釆用相應的設備和技術措施,使空氣中的氧轉移到混合液中而被微生物利用的過程。曝氣的主要作用為充氧、攪動和混合。充氧的目的是提供活性汙泥等微生物所需的溶解氧,以保障微生物代謝過程的需氧量,通常曝氣池中的溶解氧濃度應控制在2mg/L以上;混合和攪動的目的是使曝氣池中的汙泥處於懸浮狀態,從而增加廢水與混合液的充分接觸,提高傳質效率,保證曝氣池的處理效果。

空氣中的氧通過曝氣傳遞到混合液中,氧由氣相向液相進行傳質轉移,最後為微生物所利用。氣液傳質過程通常遵循一定的傳質擴散理論,氣液傳質理論目前有雙膜理論、淺層理論、表面更新理論等。目前工程和理論上應用較多的為雙膜理論。

雙膜理論認為:在氣-水界面上存在著氣膜和液膜,氣膜外和液膜外有空氣和液體流動,屬紊流狀態;氣膜和液膜間屬層流狀態,不存在對流。在一定條件下會出現氣壓梯度和濃度梯度。如果液膜中氧的濃度低於水中氧的飽和濃度,在其界面存在的濃度梯度氧將向液膜傳遞,空氣中的氧繼續向內擴散透過液膜進入水體,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,克服液膜障礙的最有效方法是快速紊動氣和水界面,曝氣攪拌正是如此。


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