微孔曝气流量与曝气管长度对水体增氧性能的影响.pdf

第30卷第22期
农业工程学报
ol.30No.22
2014年11月
I ransactions of the Chincse Socicty of Agricultural Fnginccring
Nov.2014
209
微孔曝气流量与曝气管长度对水体增氧性能的影响
程香菊1,曾映雪,谢骏2,龚望宝2
(1.华南理工大学土木与交道学院,州510640:2.中国水产科学研究院珠江水产研究所,州510380)
摘要:为了探究曝气流量与曝气管长度对增氧性能的影响,在不同曝气流量、不同曝气管长度条件下进行了室
内水体底部微孔曝气増氧试验。分析了曝气流量与曝气管长度对氧体积传质系数、增氧量和氧利用率的影响。研
究结果表明,当曝气流量为0.27~-0.55ms、曝气管长为0.9-1.5m时,所对应的氧体积传质系数在0.63~1.1
变化,増氧量在6.8~12.9gh変化,氧利用率在6.87%~9.28%变化,且在一定的曝气管长度下,氧体积传质系
数、增氧量均与曝气流量成正比,氧利用率则与其成反比关系;在一定的曝气流量ド,曝气管长度对氧体积传
质系数产生的影响表现为先高后低再高的趋势;氧体积传质系数与修正的饱和溶解氧浓度是否作为增氧量的主要
影响因子取决于气管长度:曝气流量对氧利用率较蹂气管长度更为敏感。研究还发现,微孔曝气系统中存在着
最优曝气管长度,使得増氧性能最,并建立了最优縣气管长度与曝气流量、水深、输入压力、最优初始气泡直
径的相关关系式,为低碳经济ド微孔气系统的设计和运行提供了理论依据。
关键词:水处理;水产养殖;氧;徽孔曝气;曝气流量;曝气管长度;增氧性能
doi:10.39695isSn.10026819.2014.22.026
中图分类号
文献标识码:A
文章编号:1002-6819(2014)-22-0209-09
程香菊,曾映雪,谢骏,等.微孔曝气流量与曝气管长度对水体增氧性能的影响[].农业工程学报,2014,30(22)
09-217
Cheng Xiangju, Zeng Yingxue, Xie Jun, et al. Impact of microporous aeration flow and aeration tube length on oxygen
transfer pertormance in water J. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering(ransactions of the
CSAE), 2014, 30(22): 209-217.(in Chinese with English abstract)
0引言
氧性能的测试与分析,以及 Fonadc等?研究影响
水力喷射增氧机增氧性能的因素等。然而,这些研
自20世纪80年代末期起,三元乙丙( ethylene究还停留在如何评价或测试増氧性能的各个因素
propylene diene monomer)膜微孔曝气扩散器越来对于因素之间如何影响增氧性能的研究成果却不
越多地应用于污水处理曝气反应池、养殖池塘、多见。冯俊生等叫研究水深对鼓风曝气系统増氧性
受污染水库等水体中,成为了很常用的水体増氧装能的影响:Rea幹对污水处理中流量对微孔曝气
置。微孔曝气属于鼓风曝气,是将空压机或鼓风机器增氧性能的影响进行了研究: Kossayl则研究了
送出的压缩空气通过管道系统送到安装在水体底水深与扩散器面积大小对増氧能力、氧利用效率以
部的空气扩教装置(也称曝气装置),容气以气泡及氧吸收百分比的影响:Gilu等探究了氧化池
的形式散逸在水中,通过气泡界面的氧传质使水体中流量对氧利用率的影响。以上研究多针对单一因
增氧?。
了或双因子对增氧性能的影响,而没有根据曝气系
决定鼓风曝气系统增氧性能的因子较多,如
统自身特点考虑其増氧性能。大量的研究表明,微
氧体积传质系数、氧利川效率、动力效率、阻力损孔曝气系统中从曝气管散逸出的气泡初始直径是
失、布气均匀性、使用寿命、安装形式、増氧机台影响増氧性能的关健因子4?,而微孔曝气式增氧
数3等。日前对增氧性能相关研究有:污水处理中机的最大特点是曝气管所产生的气泡初始直径随
影响微孔曝气性能因素的研究?,不同型式微孔曝管长、通气量、气管淹没水深或者输入气压而变
气器与不同曝气方式下増氧性能的对比研究,増化。因此,为了探究在一定曝气流量下能达到最有
效增氧性能的曝气管长度,本文以曝气流量与曝气
基企项日:现代农動产技术体系建設专(-9済华大学管长度作为增氧性能的入键影啊因子,以氧体积传
水沙科学与水利水电工程国家重点试验室开发研究金质系数k1a20、增氧量R与氧利用率E作为曝气设
(skhe201--02):国家目然科学某金(5007918:中央高校某本科备的增氧性能参数。由此开展了一系列试验工作,
研业务费专项资金资助
作者简介:程香菊,女,四川自卖人,教授,博士,主要从事湖洄、水
对比分析微孔曝气流量与曝气管长度对水体增氧
年、河流、河口、水产养殖池等水力与水环境相关研究。广州华
性能的影响,提炼出最佳曝气管长度。本文的研究
型工大学,510640。上 mail: chcngxiangju(a scut. cdu. cn
将降低微孔曝气系统中曝气管的浪费,给低耗高效