
【化】 mechanical aeration
engine; machine; machinery; mechanism
【化】 machine; machinery
【医】 mechano-
【经】 machine
【化】 aerate; aeration
【医】 aeration; airing
机械曝气(Mechanical Aeration)是污水处理中通过机械设备向水体强制充入氧气或空气的过程。其核心原理是利用机械部件的旋转、搅动或喷射作用,将空气分散成微小气泡并与水体充分混合,从而大幅提高氧气向水中的转移效率(氧转移率),为水中的好氧微生物降解有机污染物提供必需的溶解氧(DO)。
其核心要素与作用机制包括:
氧传质驱动
曝气设备(如叶轮、转刷、涡轮)剧烈搅动水体,打破气液界面膜阻力,根据双膜理论,显著增大气液接触面积和传质系数(KLa),加速氧气从气相向液相的溶解。
设备类型与工作方式
关键设计参数
标准氧转移效率(SOTE, %)和充氧能力(kgO₂/kWh)是评价设备性能的核心指标,受水温、水深、水体粘度及设备结构影响。计算公式如下:
$$ text{OTR} = K_{La} times (Cs - C) $$
其中 OTR 为氧转移速率,$K{La}$ 为总传质系数,$C_s$ 为饱和溶解氧浓度,$C$ 为实际溶解氧浓度。
应用场景
广泛应用于市政污水处理厂(如活性污泥法、氧化沟、SBR工艺)、工业废水处理(如食品、造纸废水)及水产养殖增氧,通过维持 2mg/L 以上的溶解氧确保生化反应高效进行。
来源说明:
机械曝气是一种通过机械装置搅动水体以增加氧气溶解的污水处理技术,其核心原理是通过机械运动促进气液接触,从而提升水体溶解氧含量。以下是详细解释:
机械曝气属于活性污泥法的一种,主要依靠水面或水中的机械装置(如叶轮、转刷等)旋转或搅动,将空气卷入水中并形成水跃,同时不断更新气液接触界面,实现充氧和混合的双重目的。其氧气转移过程包括:
机械曝气装置主要分为两类:
机械曝气广泛应用于污水处理领域,尤其是活性污泥法中,用于促进微生物降解有机物。此外,也用于水产养殖中增加水体溶氧量,维持生态平衡。
相比鼓风曝气,机械曝气无需铺设复杂管道,能耗较低且维护简便,但可能受水体深度限制。
如需进一步了解具体设备参数或工艺设计,可参考污水处理工程手册或相关技术标准。
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