管式曝气器APKV 系列

节能说明

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一.概述

城市污水处理是高能耗行业之一，污水处理的节能降耗将成为行业亟需解决的问题。

城市污水处理厂的能耗支出通常包括电能、燃料及药剂等方面，其中电耗占总能耗的60％一90％ClJ。电能的消耗主要用于污水污泥的提升、生物处理的供氧和混合搅拌、污泥的处理处置、附属建筑用电和厂区照明等方面。

二.污水处理系统节能常规方式

1.控制污水厂运行参数

(1)反应器单体在线数

考虑到今后发展的要求，或者为了抵抗工业废水和暴雨径流的冲击负荷，一般污水处理厂设计时都会预留一定的容量，在运行中反应器容积如全部在线，会导致活性污泥系统长期处于低负荷运行状态。如果负荷率能维持在正常水平的话，那么能量的利用率也可以提高。例如，在旱季时，如果污水厂的生物反应器有2个或2个以上在线时，建议对污水厂的运行情况进行分析，评价在停止其中一个运行后对污水厂的运行负荷是否会对出水造成影响，大部分污水厂在旱季减少反应器容积后仍能保持较好的处理效果。

(2)单位容积的能量输入

生物反应器内能量的输入必须满足均匀混合和氧气传递的需要。如图1所示，能量输入值是保证污泥处于悬浮状态所需的能量，如果单位容积内能量输入超过需要值，活性污泥絮体会发生剪切作用而被破坏，从而影响污泥的沉降性能。表1提供了活性污泥系统能量输入的指导值.

(3)DO水平

许多处理厂的生物反应池会曝气过度，主要原因是缺乏自动调节系统，或者是为了保险起见。过度曝气直接导致了能耗的浪费，并会使污泥的沉降性变差。由图2可以看到，曝气池中的DO浓度从2 ms／L升高到5 ms／L，所需要消耗的能量增加了近一倍㈨。因为氧气溶解在水中的动力是氧浓度梯度，如果混合液中的DO越高，则浓度梯度越小，氧扩散速率越慢。节能的方法是根据降解污水中有机物和硝化所需的需氧量进行供氧曝气，并维持稳定的DO浓度。对于一般的活性污泥系统，DO浓度值大约为1．2～2．5 mg／L。由于迸水有机负荷的不稳定，实际运行中，一般下午和傍晚的需氧量要比夜间和早晨的需氧量大，因此维持稳定DO浓度所需的鼓风量也要实时调整。

(4)平均细胞停留时间MCRT

通过控制活性污泥的MCRT也可以实现节能的目的。一般丽言，在不需要进行硝化的反应器中，MCRT控制在6—10 d，在温度20。C时，基本能满足碳基BOD的去除效果；而有硝化要求的反应器中，MCRT一般至少需要8～10 d，才能出现硝化反应，当MCRT达到20 d以上时，硝化反应才能较完全。从能耗对比来看，不需要硝化脱氮的反应器的能耗比进行硝化反应的能耗可以节约30—40％。

2.升级改造设备和控制系统

(1)曝气组件

根据美国1982年的统计数据№]，北美地区污水厂的曝气设备总能耗功率大约1．3×106 kW。曝气系统的能耗占活性污泥系统的污水处理厂总能耗的40一70％。因此，对曝气系统进行节能研究改造具有重要意义。

扩散曝气系统是目前使用为普遍的充氧方式，曝气设备的充氧能力取决于多个因素，包括：氧曝气头类型，池体形状，扩散器安装深度，水温，环境大气压，曝气器设计以及污水的特征等。氧转移效率(OTE)是衡量曝气系统的重要指标，OTE的改善能有效提高能量利用效率。影响氧转移效率的的因素有水质特征、反应器水深、气泡直径、风量风速、扩散器密度以及曝气头的堵塞情况等。几种常见的扩散曝气设备的氧转移效率如图3所示。

OTE随着生物反应器中扩散器数量的增加而提高，有些污水厂在设计时根据反应池的尺寸来布置和安装曝气器；还有些污水厂采用将原有的粗孔曝气器更换为微孑L曝气器，这样也能大大提高用电效率。据某污水厂统计，全部更新所有的曝气头后每年能节约的电费为100 000美元，投资回收期