王春云，王麗平
黑龍江省伊春市南岔區(qū)浩良河鎮(zhèn)浩良河化肥廠，伊春　153103

　　摘要：本文介紹的DFA曝氣裝置，不同于國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的自吸式曝氣裝置，是一種節(jié)能、攪拌、下向流式鼓風(fēng)曝氣裝置。
　　關(guān)鍵詞：下向流；曝氣；原理；特征
　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU991.22
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
　　文章編號(hào)：1009-2455(2000)03-0051-02

1　DFA的構(gòu)造、原理

1.1　DFA的構(gòu)造
　　DFA(Dyna Foil Aerator)是節(jié)能型、攪拌式下向流鼓風(fēng)曝氣裝置，如圖1所示。實(shí)用化成組裝置如圖2所示，曝氣裝置布置在園屋頂?shù)慕ㄖ飪?nèi)。
　　由圖1可知曝氣裝置由曝氣槽、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)軸、園弧型葉輪、空氣擴(kuò)散管、套管導(dǎo)向葉及套管入口導(dǎo)向葉支柱等組成。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)及減速機(jī)組成。
1.２　DFA原理
　　DFA的園弧型葉輪效率高，具有低轉(zhuǎn)速流量大的功能。園弧型葉輪旋轉(zhuǎn)致使混合液形成強(qiáng)力的下向流。當(dāng)下向流經(jīng)排液管達(dá)到曝氣槽底部后，變換方向形成輻射狀底層流，并到達(dá)曝氣槽的每個(gè)角落。該底層流又進(jìn)一步改變方向形成上向流，到達(dá)水表面層后，成為表層流再次流入DFA吸入口。同時(shí)來(lái)自曝氣槽底部的上向流形成副流引發(fā)下向流，均勻地?cái)嚢柚旌弦骸?

　　鼓風(fēng)機(jī)送出0.25 kg/cm²的空氣，經(jīng)園弧型葉輪下部空氣擴(kuò)散管吹入下向流混合液中。噴出的空氣被下向流的動(dòng)壓壓碎、剪斷，成為微細(xì)化氣泡，分散在混合液中。微細(xì)化氣泡隨混合液流動(dòng)，通過(guò)下向流、底層流、上向流形成的攪拌流，混合液分散到曝氣槽中。于是，促進(jìn)氣液界面的更新，延長(zhǎng)了氣液的接觸時(shí)間，提高了溶氧效率。

2　DFA的特征與評(píng)價(jià)

　　DFA適合各種污水處理，具有攪拌能力強(qiáng)，溶氧效率高等特征。
2.1　厭氧、好氧攪拌功能
　　通過(guò)開(kāi)、停鼓風(fēng)機(jī)或開(kāi)、關(guān)供氣閥實(shí)施厭氧、好氧處理。隨著供氣量增加，動(dòng)力消耗約增加15％～30％，這是下向流方式的特征。
2.2　溶氧效率高
　　由于套管內(nèi)動(dòng)壓(水流)作用，壓碎、剪斷空氣成微細(xì)化氣泡，均勻分散在曝氣槽中，強(qiáng)化了氣液界面的長(zhǎng)時(shí)間接觸與更新，提高了溶氧效率。試驗(yàn)表明，氧傳遞速度11～16 kg/h時(shí)溶氧效率為30％～60％。隨著循環(huán)流量增加，將更加提高溶氧效率。
2.3　攪拌力與流動(dòng)狀況
　　由于園弧型葉輪性能高，在低動(dòng)力、低轉(zhuǎn)速的條件下，同樣得到大的循環(huán)流量，其攪拌力極強(qiáng)。在距曝氣槽底面100 mm以上，距出水口2300 mm以下的層間，測(cè)定了厭氧、好氧攪拌時(shí)的流量、流速，如圖３所示。試驗(yàn)表明當(dāng)流速10 cm/s以上時(shí)，可充分保證污泥不沉降。
2.4　負(fù)荷變動(dòng)的控制對(duì)策
　　根據(jù)負(fù)荷變動(dòng)情況，可任意設(shè)定氣液比(供氣量與循環(huán)攪拌流量之比)等條件，實(shí)現(xiàn)其最佳控制。
2.5　曝氣槽形狀
　　根據(jù)建設(shè)用地情況，可建成不同形狀，效果是相同的。本例的曝氣槽為7m×7m×6m，水深5.3 ｍ。
２.６　節(jié)能性
　　由于充分發(fā)揮其溶氣作用，用少量的空氣便提供了足夠的氧，滿(mǎn)足了水處理的需要。供氣口位于水下2.38 m以下，低壓鼓風(fēng)機(jī)即可滿(mǎn)足需要，既節(jié)能又降低了噪聲、振動(dòng)和溫升。當(dāng)DFA氧傳遞動(dòng)力效率2.0～3.5 kg/kWh時(shí)。常規(guī)普通鼓曝氣以及機(jī)械攪拌曝氣的氧傳遞動(dòng)力效率卻為 1.5～2.5 kg/kWh，即DFA氧傳遞動(dòng)力效率為傳統(tǒng)方式的1.3～1.5倍，表明了DFA的優(yōu)越性。通常節(jié)省電費(fèi)25％～30％左右。
2.7　易維護(hù)性
　　電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)裝置在曝氣槽上部，便于日常巡檢與維護(hù)。采用負(fù)荷變化跟蹤控制平衡遠(yuǎn)行，非常有利于降低成本(主要是電纜)。

3　污水處理場(chǎng)應(yīng)用與操作實(shí)例

3.1　設(shè)計(jì)能力與配置實(shí)例
　　本裝置根據(jù)厭氧、好氧法的實(shí)績(jī)?cè)O(shè)計(jì)的組合全曝氣式空氣擴(kuò)散裝置(dome diffuser)，在最終好氧槽上且配置了拱屋頂大棚式建筑物(圖2)。裝置能力如表1所示。裝置全長(zhǎng)110 ｍ，寬7.6 m，分為5段，水深5m。1～4段各配置2臺(tái)DFA-98-5.5，口徑980 mm，循環(huán)量90m³/min，電動(dòng)機(jī)5.5kW，減速機(jī)功率5.5kW，速比1∶５。該裝置已于1996年3月在日本福岡縣污水處理場(chǎng)投入運(yùn)行。

3.2　運(yùn)轉(zhuǎn)方式及狀況
　　本實(shí)例運(yùn)轉(zhuǎn)方式如表2所示。由于在1～４段配置DFA，在任何工況下運(yùn)行，均有效地改污泥的沉降性和除磷效果。在供空氣量2.8～3.0 Nm³/min時(shí)，MLSS達(dá)1500 mg/L，MLDO達(dá)2.2 mg/L，已安全運(yùn)行28000h以上。

4　結(jié)束語(yǔ)

　　高性能，壽命長(zhǎng)的DFA厭氧、好氧兼?zhèn)涞臄嚢杵貧庋b置，是支持再資源化、能源回收的重要環(huán)保型技術(shù)設(shè)備，必將在污水處理及資源循環(huán)和零排放工藝中發(fā)揮更大的作用^[2][3][4]。

參考文獻(xiàn)：

　　[1]磯部，等省工ネルキ一型攪拌.曝氣裝置“グィナフォィル ユアレ一タ”[J].化學(xué)裝置，1999，（9）：127-131.
　　[2]白井.リサィルグテソトレヲソス[J].化學(xué)裝置，1999，（7）：40-43.
　　[3]脇屋，等.炭化裝置ヒ環(huán)境保全[J].化學(xué)裝置，1999，（7）：44-48
　　[4]徐麗，等.聯(lián)合化工藝過(guò)程及熱利用高度化[J].化工科技動(dòng)態(tài)，1998，（3）：29-41