化學消氧法曝氣器充氧性能測試方法及應用.pdf

1、截至2014年3月底，我國累計建成城鎮(zhèn)污水處理廠3622座，污水處理能力約1.53億m3/d，按噸污水能耗0.20-0.35 kWh計算，全國城鎮(zhèn)污水處理能耗為0.30-0.54億kWh/d。曝氣系統(tǒng)作為建設污水處理廠的一部分，設備及安裝成本占比并不高，但卻是污水處理過程的主要耗能單元，占總能耗的50％-60％。
　　目前我國現(xiàn)行曝氣器充氧性能測試方法以1993年頒布的《曝氣器清水充氧性能測定》(CJ/T3015.2-1993)為

2、依據(jù)。限值標準以《環(huán)境保護產(chǎn)品技術要求中、微孔曝氣器》(HJ/T252-2006)和《水處理用剛玉微孔曝氣器》(CJ/T263-2007)及《水處理用橡膠膜微孔曝氣器》(CJ/T264-2007)等為依據(jù)。隨著科學技術的發(fā)展和進步，市場現(xiàn)有設備性能均已超出現(xiàn)行標準的要求，由于標準嚴重滯后，缺乏對曝氣器充氧性能檢測的有效手段，導致市場上充斥著大量低性能、高耗能、短壽命的曝氣產(chǎn)品，造成了電能的大量無功消耗，嚴重影響了污水廠的長期穩(wěn)定達標運行

3、。因此對現(xiàn)有測試方法進行合理優(yōu)化、修改、對標準限制體系重新修訂勢在必行。
　　本研究在全面調(diào)閱和系統(tǒng)查閱了國內(nèi)外相關研究的基礎上，搭建了一套貼合國內(nèi)污水處理實際工況的曝氣測試平臺并針對化學消氧法曝氣器充氧性能測試方法優(yōu)化及標準限值修訂工作開展了系列研究，主要內(nèi)容和成果如下:
　　1.結(jié)合我國曝氣器充氧性能檢測方法標準和測試平臺設計、使用現(xiàn)狀，以實現(xiàn)曝氣器充氧性能工程化規(guī)模的測試為目的，通過對國際上成熟、先進的曝氣器充氧性能測

4、試方法技術的消化、吸收，在山東省設計搭建了一套曝氣器測試平臺，整套平臺包括:測試水池、風量控制系統(tǒng)、水位控制系統(tǒng)、溶解氧檢測裝置、PLC控制模塊、壓力檢測裝置、加藥裝置等部分。測試水池的規(guī)格為直徑5m、有效水深10m的圓柱形罐體，可滿足工程化規(guī)模測試的需求，并獲得了CMA資質(zhì)認證。
　　2.為提高曝氣產(chǎn)品測試的準確性、穩(wěn)定性、指導性，在詳細比對國內(nèi)外污水處理用曝氣器相關標準的基礎上，采用更貼近實際工況的測試條件，通過比對測試、驗證

5、測試等方式，提出了更加通用、準確、快速的測試方法以確保測試數(shù)據(jù)代表性和結(jié)果準確度。主要研究及改進內(nèi)容包括以下三個方面:
　　(1)分別采用線性回歸與非線性回歸法對數(shù)據(jù)進行處理，通過測試數(shù)據(jù)證明，采用線性回歸的計算方法需要6/kLaT的時長可以判定測試結(jié)束;而采用非線性回歸的計算方法需要4/kLaT的時長即可判定測試結(jié)束，并在新方法中規(guī)定采用時間效率更高的非線性回歸方法對數(shù)據(jù)進行處理。
　　(2)對原有測試方法中關于數(shù)據(jù)有效性

6、判定做了修改:在1組不同通氣量的曝氣器清水充氧測試中，單次測試各測點的kLaT值與其均值的誤差應在±5％以內(nèi)，否則應分析其原因，重新測試。在1組測試中3個及以上不同通氣量測試對應的SOTR值的線性擬合度值R2≥0.99時，測試結(jié)果視為有效;否則同種測試條件下的重復測試應≥3次，kLaT值單次測試與重復測試平均值的誤差應在±10％以內(nèi)。
　　(3)修改了原有方法中Cs，20代入固定值9.17mg/L的計算方法，參考國外標準，引入公式

7、對Cs,20進行精確計算。
　　3.確定了化學消氧法曝氣器充氧性能測試的標準限值，不再對標準氧轉(zhuǎn)移速率(SOTR)提出限值要求，而對標準氧轉(zhuǎn)移效率(SOTE)、比標準氧轉(zhuǎn)移效率(SSOTE)、理論動力效率(E)等參數(shù)進行規(guī)范。
　　通過本課題的研究，在山東省率先建立適合我省省情的污水處理用曝氣器技術要求及測試標準體系，進一步規(guī)范我省曝氣器市場，為工程設計提供更準確、有效的數(shù)據(jù)支持，引導高效節(jié)能型曝氣器的研發(fā)應用，為我省水處理