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曝气池

用活性污泥法进行污水生物处理的主要构筑物。活性污泥法是需氧性生物处理方法,在处理过程中,为了维持微生物的生命活动,必须保证水中有一定量的溶解氧。所谓曝气,就是不断地把空气打入水中,或利用机械搅拌作用使空气中的氧溶入水中。

曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。池体一般用钢筋混凝土筑成,平面形状有长方形、方形和圆形等。曝气方法主要有鼓风曝气和机械曝气。

曝气池鼓风曝气

又称压缩空气曝气。采用这种方法的曝气池,多为长方形混凝土池,池内用隔墙分为几个单独进水的隔间,每一隔间又分成几条廊道。污水入池后顺次在廊道内流动,至另一端排出。空气是用空气压缩机通过管道输送到设在池底的空气扩散装置,成为气泡弥散逸出,在气液界面把氧气溶入水中。扩散装置有多孔管、固定螺旋曝气器、水射器和微孔扩散板等四种不同型式。

机械曝气

一般是利用装在曝气池内的机械叶轮转动,剧烈搅动池内废水,使空气中的氧溶入水中。叶轮装在池内废水表面进行曝气的,称为表面曝气。这种装置通过叶轮的提水作用,促使池内废水不断循环流动,不断更新气液接触面以增大吸氧量。叶轮旋转时在周缘形成水跃,可有效地裹入空气;叶片后侧产生负压,可吸入空气,所以充气效果较好。叶轮浸水深度和转速可以调节,以保证最佳效果。典型的机械曝气池有圆形表面加速曝气池、标准型加速曝气池、IO型加速曝气池和方形加速曝气池等。鼓风曝气和机械曝气两种方法有时也可联用,以提高充氧能力,这适用于有机物浓度较高的污水。

联合工艺

曝气池一般和沉淀池组成联合工艺流程。设置在曝气池前面的称初次沉淀池,设置在曝气池后面的称为二次沉淀池,分别用于废水的预处理和后处理。曝气池也有和二次沉淀池合建的。这种设施由曝气区、导流区、沉淀区、回流区四部分组成。导流区的作用是使污泥凝聚和使气水分离,为沉淀创造条件。在曝气区内废水与回流污泥充分混合,然后经导流区流入沉淀区,澄清后的水经溢流堰排出。沉淀污泥沿曝气区底部回流入曝气池。这种设施结构紧凑,流程短,可以节省污泥回流设备。

近年来,又创造出一些新型曝气方法,如深井曝气、纯氧或富氧曝气和配合其他生物处理方法的曝气等。深井曝气一般用直径1~6米、深达50~150米的曝气池,利用水压来提高水中氧的移转速率,以高效去除污水中BOD(生化需氧量)。这种曝气池已在英国、德意志联邦共和国、法国、加拿大、美国、日本先后投入运行或实验运行。纯氧曝气是按鼓风曝气方法向水中鼓入纯氧或富氧空气,池型一般如鼓风曝气池,上加密封盖,以充分提高充氧效率。另外还在研究和发展一些特殊型式的曝气池,如生物接触氧化和生物膜载体流化床曝气池等(见生物膜法)。曝气池在朝着高效率、小体积、节省能源的方向发展。