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常见问题

河道与黑臭水体治理中,为什么要加装增氧设备

发布时间:2022-08-10 15:28:24 人气:166 点赞:0

  为何河道与黑臭水体的治理工程,必须改装增氧机器设备呢?主要是因为国内外研究证实,曝气增氧技术性是一种迅速、高效、简单易行的污染物质溶解对策,已广泛用于湖河水污染治理特别是在黑臭水体修复的工程实践中。在工程的前期设计,曝气增氧技术性怎么选择、河道需氧量怎么计算、曝气设备功率/排风量怎样设计,是主要考虑的问题。  现阶段有关曝气增氧系统软件设计,在废水处理工程领域有相对性完善的设计手册和技术规范;但在河道、湖水等地面水体整治行业,却很少有有关标准或规范对曝气设计方案做出明确规定。

  文中参照行业分析参考文献,梳理了河湖治理中3种常见的曝气需氧量计算方式及案例,对其设备选型提出了一定的对比论述和建议。

  1、曝气增氧的功效

  曝气技术性主要的作用就是快速**水体溶氧(DO)成分。DO更改,则水里外部环境更改。水体由原先氧气不足或厌氧发酵情况逐渐转变成好氧情况,好氧微生物获得扶持而魅力暴增,从而推动水体**污染物、营养物的分解转换。

  因而,曝气增氧的第二个作用就是可间接性减少水里**化学需氧量(COD)、氟化物(NH3-N)、总氮(TN)等污染物浓度。

  其三,充进的DO可氧化**化合物厌氧发酵溶解时产生的氯化氢(H2S)、二甲基二硫及FeS等致黑致臭化学物质,有效缓解水体的黑臭情况。研究发现,伴随着曝气地进行,H2S存有时间从超出40天可减少到不得超过20天。

  除此之外,向水体增氧的一个过程,还在一定程度增强了水体自已的紊动性,形成了“流水不腐”的作用,进一步促进了水体和O2的混合、传送,加快污水净化。

增氧设备

  2、需氧量测算

  总体来讲,水体需氧量=水体耗氧+淤泥耗氧-空气复氧-光合作用产氧。

  实际中,水体需氧量测算需充分考虑各个方面要素,主要包含水体种类(静止不动水体/流动性水体)、现况水体、主要污染物、总体目标水体等。

  目前我国大部分研究中,习惯性将需氧量计算模型分为三种方式:

  1|厢式实体模型

  针对中小型静止不动水体,如生态公园或小区内的景观湖、水塘、断掉浜、停留型河道等,因其总面积比较小,水位偏浅,且外部键入污染负荷相对性不太高,一般可采取根据一级反应动力学方程的厢式实体模型:

  式中,O为水体需氧量,g;V为水体容积,m3;t为加氧时长,d;C为水体的溶解氧浓度,mg/L;L0为水体原始BOD5浓度值,mg/L;K1为BOD5生物化学反应速率常数,/d;Cs为水体的饱和状态溶氧,mg/L;K2为水体复氧反应速率常数,/d;Cm为维护水体好氧微生物生命活动的**溶解氧浓度,一般取2~3mg/L;

  值得关注的是,该实体模型仅考虑了**化合物生物化学溶解和空气复氧功效。

  若水体污染严重,长时间处于黑臭情况,即在测算需氧量时还需考虑到无机物复原化学物质(如Fe2+)和淤泥耗氧功效影响的。

  自然,假如水体设计有沉水植物,即在测算需氧量时才解决光合作用所产生的O2量进行考虑到。

  2|组成推流式反应釜实体模型

  针对河流等流动性水体需氧量的计算,现阶段参考文献运用较多的是上海市自然环境科学院建立的组合型拉流反应釜实体模型。

  该模式将河流类似看作好几个推流式反应釜的串连组成,在灵活运用河道目前水体、水力发电材料的前提下,对有关初始条件作出了有效优化和假定后创建而成实体模型。

  组成拉流反应釜实体模型方程式如下所示:

  式中,On为第n个反应釜需氧量,g/d;Qn为第n个反应釜总流量,包含河流本身流量和外源性总流量,m3/d;C’0-n为第n个反应釜进口的复原物质浓度,mg/L;K0为无机物复原化学物质好氧速度,mg/(L·d);tn为第n个反应釜的水力停留时间,d;C’1-n为第n个反应釜进口的BOD5浓度值,mg/L;Kc为BOD5耗氧反应速率常数,d-1;C’2-n为第n个反应釜进口的氨氮浓度,mg/L;Kn为氟化物耗氧反应速率常数,d-1;Os-n为第n个反应釜淤泥耗氧需氧量,kg/d;Qn-1为第n-1个反应釜的流量,m3/d;C0-(n-1)为第n-1个反应釜出入口溶解氧浓度,mg/L;Oa-n为第n个反应釜藻类植物复氧抗压强度,kg/d;C3-n为第n个反应釜空气复氧浓度浓度值,mg/L。

  该实体模型充分考虑了复原化学物质耗氧、**化合物耗氧、硝化反应耗氧、淤泥耗氧等耗氧功效,与此同时考虑到空气复氧、藻类植物植物光合作用复氧等复氧功效。

  在具体河道复氧功效中,可以根据河道周边环境将河道切成两段,进而**模型的计算误差。

  3|耗氧特性曲线法

  对于欠缺靠谱的水质实体模型和环境污染材料不全的水体,可利用试验室实验确定目标水体的耗氧特性曲线,依据整治目标和各阶段耗氧量,对需氧量开展估计。

  耗氧特性曲线是建立在企业水体溶氧使用量与时间关系的二维坐标曲线图,描述了水体中各特殊耗氧时期的化学物质耗氧关键点,包含开始时间、环节历经、环节耗氧量、存不存在抑止状况等。

  耗氧特点曲线图方式仅考虑了某一时刻水体需氧状况,不适用于有不断外源性环境污染键入、藻类植物复氧比较强的标准,一般用于封闭的湖库。针对流通性河道,可以将其区划为多段,对各段水体各自制订对应的耗氧曲线图,从而获得需氧量。

  3、加氧量计算

  水体的需氧量并不意味着机器的加氧量。

  一般情况下,增氧机器设备标准的加氧驱动力高效率,都为根据冷水实验得到。

  而实际中我们所面临的都为受污染的水体,在其中含有大量残渣,这种残渣直接关系了氧的迁移指数和水体饱和状态溶解氧含量,因而需进行相应的校准。

  现阶段大多数引进指数α校准水中杂质对氧迁移系数的危害,引进指数β校准残渣对饱和状态溶氧Cs的危害。校准后测算方程式如下所示:

  式中,R0为曝气机器的校准加氧量(氧迁移速度),g/h;R为河道需氧量,g/h,可用前文所计算的基础理论需氧量的1.2~1.5倍;Cs(20)为水的温度20℃中的饱和状态溶解氧浓度,mg/L;α、β值可以通过废水、冷水加氧实验明确,针对大城市生活污水处理中,α、β值分别是0.80~0.85和0.90~0.97中间,一般河道的破坏水平小于该水准,其α、β值可参照限制选值;Cs(T)为水的温度T℃中的饱和状态溶解氧浓度,mg/L;C为水体具体溶解氧浓度,mg/L;T为设计方案水的温度,℃。

  计算出河道需氧量及矫正的加氧量后,就可以对设备进行型号选择,进一步明确有关关键点主要参数。

  4、设备功率、风量计算

  1|机械设备曝气机器设备

  机械设备曝气是废水处理中的概念,主要为表层曝气,故也称表曝机,依靠工业设备(如叶子、离心叶轮、喷洒器、涡轮增压装置等)为水体增氧。 在河道、湖泊治理中,能够归纳为机械设备曝气类机器设备包含叶轮式增氧机、车式增氧机、浪有式增氧机、水浮音乐喷泉等。 机械设备曝气机器的关键性能参数是驱动力高效率,以kgO2/(kW·h)计。依据上文计算的氧迁移速度R0(g/h)与机器设备动力高效率,就可以明确机器的总功率与总数。受机械设备曝气本身特点限制值,其大量应用于对部分水体的增氧,如污水口周边,实际效果较为明显,且能在水体说明产生一定的紊动实际效果。不适用于全河道的增氧。

  2|鼓风机曝气机器设备

  鼓风机曝气又叫气顶曝气,比较常见的种类包含罗茨风机、离心式鼓风机、沉水风机、水射流机等,在河道环保治理工程中用途广泛。

  鼓风机曝气机器的关键性能参数是输出功率(kW)和排风量(m3/h)等,设备选型可参考废水处理工程设计手册中的相关内容进行计算:

  式中,Q为离心风机总供排风量,m3/d;Oc为水体需氧量,kgO2/d;ε为曝气机器设备氧利用率,以%计;0.28为标准状态下(0.1MPa,20℃)下每立方米空气中的氧气含量(kgO2/m3)。

  依据计算公式可获得风机风量,查看离心风机厂家有关机器设备性能参数,就可以进一步明确设备功率、规格型号总数等。

  5曝气机器的型号选择

  曝气机器的型号选择,应遵循因时制宜、一河一策原则。

  依据水体种类(河道、湖水、池塘等)、所在地区(北方地区、南方地区、大城市、近郊区等)、水体作用(航运业、排洪、园林景观、饮用水源地等)、水体特点(水位、总宽、流动速度等)、环境污染状况(不断环境污染键入、突发性污染负荷)、水体总体目标(清除黑臭、**水体、修复绿色生态等)、供电系统状况、投资情况等多种因素,挑选相对性合适的增氧机器设备。

  例如华北地区,水体存有冬天易上冻、易掉线等诸多问题,可采取便捷拆装和移动的拉流曝气、音乐喷泉曝气,而不能选用鼓风机(管路)曝气系统软件;大城市河道有园林景观的需求可采取音乐喷泉曝气,近郊区无供电系统的河道应采用太阳能曝气;有航运业的需求河道、潮汛性河道,则适合用曝气船,不建议用鼓风机曝气、拉流曝气等。

  以上几种优势便是河道与黑臭水体治理工程中,加装增氧设备的原因!瑞柘环保专业承接各种河道、黑臭水体治理曝气工程!公司是沉水风机的源头厂家,因此,与瑞柘环保合作,无需担心风机设备的售后、安装问题哦!


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