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1、1下向流式曝气装置简介摘要：本文介绍的 DFA 曝气装置，不同于国内开发的自吸式曝气装置，是一种节能、搅拌、下向流式鼓风曝气装置。 关键词：下向流 曝气 原理 特征 1 DFA 的构造、原理 1.1 DFA 的构造 DFA(Dyna Foil Aerator)是节能型、搅拌式下向流鼓风曝气装置，如图 1 所示。实用化成组装置如图 2 所示，曝气装置布置在园屋顶的建筑物内。 由图 1 可知曝气装置由曝气槽、电动机驱动机构、传动轴、园弧型叶轮、空气扩散管、套管导向叶及套管入口导向叶支柱等组成。电动机驱动装置由电动机及减速机组成。1. DFA 原理DFA 的园弧型叶轮效率高，具有低转速流量大的功能。
2、园弧型叶轮旋转致使混合液形成强力的下向流。当下向流经排液管达到曝气槽底部后，变换方向形成辐射状底层流，并到达曝气槽的每个角落。该底层流又进一步改变方向形成上向流，到达水表面层后，成为表层流再次流入 DFA 吸入口。同时来自曝气槽底部的上向流形成副流引发下向流，均匀地搅拌着混合液。 鼓风机送出 0.25 kg/cm2 的空气，经园弧型叶轮下部空气扩散管吹入下向流混合液中。喷出的空气被下向流的动压压碎、剪断，成为微细化气泡，分散在混合液2中。微细化气泡随混合液流动，通过下向流、底层流、上向流形成的搅拌流，混合液分散到曝气槽中。于是，促进气液界面的更新，延长了气液的接触时间，提高了溶氧效率。 2 D
3、FA 的特征与评价 DFA 适合各种污水处理，具有搅拌能力强，溶氧效率高等特征。 2.1 厌氧、好氧搅拌功能 通过开、停鼓风机或开、关供气阀实施厌氧、好氧处理。随着供气量增加，动力消耗约增加 1530，这是下向流方式的特征。 2.2 溶氧效率高 由于套管内动压(水流)作用，压碎、剪断空气成微细化气泡，均匀分散在曝气槽中，强化了气液界面的长时间接触与更新，提高了溶氧效率。试验表明，氧传递速度 1116 kg/h 时溶氧效率为 3060。随着循环流量增加，将更加提高溶氧效率。 2.3 搅拌力与流动状况 由于园弧型叶轮性能高，在低动力、低转速的条件下，同样得到大的循环流量，其搅拌力极强。在距曝气槽底
4、面 100 mm 以上，距出水口 2300 mm 以下的层间，测定了厌氧、好氧搅拌时的流量、流速，如图所示。试验表明当流速 10 cm/s 以上时，可充分保证污泥不沉降。 2.4 负荷变动的控制对策 根据负荷变动情况，可任意设定气液比(供气量与循环搅拌流量之比)等条件，实现其最佳控制。 2.5 曝气槽形状 根据建设用地情况，可建成不同形状，效果是相同的。本例的曝气槽为37m7m6m，水深 5.3 。 . 节能性由于充分发挥其溶气作用，用少量的空气便提供了足够的氧，满足了水处理的需要。供气口位于水下 2.38 m 以下，低压鼓风机即可满足需要，既节能又降低了噪声、振动和温升。当 DFA 氧传递动
5、力效率 2.03.5 kg/kWh 时。常规普通鼓曝气以及机械搅拌曝气的氧传递动力效率却为 1.52.5 kg/kWh，即 DFA 氧传递动力效率为传统方式的 1.31.5 倍，表明了 DFA 的优越性。通常节省电费2530左右。 2.7 易维护性 电动机及传动装置在曝气槽上部，便于日常巡检与维护。采用负荷变化跟踪控制平衡远行，非常有利于降低成本(主要是电缆)。 3 污水处理场应用与操作实例 3.1 设计能力与配置实例 本装置根据厌氧、好氧法的实绩设计的组合全曝气式空气扩散装置(dome diffuser)，在最终好氧槽上且配置了拱屋顶大棚式建筑物(图 2)。装置能力如表 1所示。装置全长 1
6、10 ，宽 7.6 m，分为 5 段，水深 5m。14 段各配置 2 台 DFA-98-5.5，口径 980 mm，循环量 90m3/min，电动机 5.5kW，减速机功率 5.5kW，速比1。该装置已于 1996 年 3 月在日本福冈县污水处理场投入运行。 表 1 实例设计能力表项目4单位数量备注设计污水量m3/d 27330最大污水量m3/h 1139池数 个 2池容积m3 7990流水 BOD 量 kg/d 4200除去 BOD 量 kg/d 3800流入 SS mg/L 1195MLSS mg/L 2059MLDO mg/L 2 好气槽3.2 运转方式及状况本实例运转方式如表 2 所示
7、。由于在 1段配置 DFA，在任何工况下运行，均有效地改污泥的沉降性和除磷效果。在供空气量 2.83.0 Nm3/min 时，MLSS达 1500 mg/L，MLDO 达 2.2 mg/L，已安全运行 28000h 以上。 表 运转方式 编号1 2 3 4 5标准活性污泥法0 0 0 0 0厌氧好氧法（AO 法）A A60 0 0厌氧好氧法（AO 变换法）A 0 A 0 04 结束语 高性能，寿命长的 DFA 厌氧、好氧兼备的搅拌曝气装置，是支持再资源化、能源回收的重要环保型技术设备，必将在污水处理及资源循环和零排放工艺中发挥更大的作用234。 参考文献： 1矶部，等省工一型搅拌.曝气装置“一”J.化学装置，1999， （9）：127-131.2白井.J.化学装置，1999， （7）：40-43.3脇屋，等.炭化装置环境保全J.化学装置，1999， （7）：44-484徐丽，等.联合化工艺过程及热利用高度化J.化工科技动态，1998， （3）：29-41
