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水深与曝气器孔径的关系

作者:德慧环保 日期:2018-07-30

     曝气器工作时影响曝气过程动力消耗的因素很多,其中水深有重要的影响。 用同样的参数对不同的水深进行计算,结果见表1,可以看出,不同的水深条件下,最优孔径的大小有所变化。水深在2.5~4.5 m 之间,最优孔径最小,需要的动力也最小,在此范围之外, 减少或加大水深,最优孔径增大,同时动力消耗也加大。改变参数的值,计算得到的值有所变化,但最优孔径的变化趋势是相同的。 

 
    最优孔径与水深的这一关系,可以从理论上得到解释。鼓气曝气的阻力主要由三部分构成:水深、管道系统的阻力损失和曝气器的阻力损失。因管道系统的阻力损失一般约为0.5 m,因此在水深很小时,曝气器的阻力占总阻力的比例较大,增加孔径有助于整体上降低功率的消耗,最优孔径应比水深较大时的大。当水深超过一定的程度后,气泡在水中的停留时间较长,如果曝气器的孔径很小,空气中的含氧量减小很快,氧分压的降低也很快,这样会导致氧转移的速度最初很快,经过一段时间后,氧转移的速度很小,不能发挥气泡停留时间长的优势,反而由于曝气器的孔径很小,导致阻力增大,动力消耗增加,因此,当水深超过一定的程度后,最优孔径增大。
 
    这一结果对曝气产品的开发具有一定的意义。无限制的减小曝气器的孔径并不能带来动力效率的无限提高。存在动力消耗最小的最优孔径,当曝气器的孔径接近这一孔径时,进一步减小曝气器的孔径对减少动力消耗的意义不大,反而可能导致动力消耗加大、空气预处理难度提高和曝气器频繁堵塞,增加污水处理的成本。这时改进曝气产品的性能应从其他方面去考虑,如减薄曝气材料的厚度、改进曝气材料的理化性能等。
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