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FY负压式射流曝气器工作原理
负压式射流曝气器是利用射流产生吸力的原理,使空气中的氧溶解在水中,以达到充氧和搅拌的目的。工作时,循环水泵不断地抽取池内混合液,经加压的混合液自射流曝气器液腔喷出,形成一股高速柱状水流,这股水流在混合室内产生负压,低压空气得以从气体管道吸入。由于喷射水流的高剪切力作用,空气在混合室内与曝气池混合液激烈混合形成微细泡,混杂在混合液中从喷嘴射出,快速分布混合至污水中。微气泡与混合液充分接触使大量分子氧溶解在池内混合液中。喷射水流所产生的搅动,则在水池内产生搅拌作用。当喷射流的水平动能减弱时,气泡上浮产生的升力,起到了很好的混合的效果。
1.1曝气充氧
◆ 混合喷嘴内充氧
在负压式射流曝气器内,工作介质经内液腔高速喷射,穿过混合室与引射介质接触,卷吸、切割、分散、溶解引射介质,引射介质中的氧快速溶入工作介质,同时形成气液混合物。
◆ 水平射流区充氧
气液混合物仍以较高的速度喷射出喷嘴,与生物反应器内污水存在速度差,可以进行二次切割。生物反应器内污水被气液混合物卷吸、切割、分散,气液混合物中的溶解氧、气体中的氧气快速分散、溶解进入污水,同时形成气液泥三相混合污水。
◆ 垂直上升区充氧
内部微小气泡降低了三相混合污水密度,使三相混合污水上升流动。期间生物反应器内污水不断加入上升流体,使三相混合污水亏氧状态加剧,可继续、大量吸收、溶解微小气泡中的氧份。此阶段曝气充氧原理同一般鼓风曝气方式,在这里微小气泡能供给最大的充氧量和紊流搅拌作用。
◆ 二次紊流区充氧
三相混合污水大量涌出液面,在动量和重力作用及影响下向液面下翻滚。此时可带动微小气泡再次进入污水,同时吸收部分界外空气进入污水,产生额外的紊流作用,使微小气泡中的氧最大限度地溶入污水。
从传质过程来看,负压式射流曝气器明显复杂于其它曝气装置,氧传递的途径很多,氧转移率很高,这是其它曝气装置无法对比的。
1.2混合搅拌
关闭引射介质,工作介质从内喷嘴高速喷射,周围低速液体被不断卷吸并进行动量交换,形成新的流体,周而复始,直至动量损失殆尽。动量沿程损失,流量沿程增加,最终实现对液体的混合搅拌。因此一过程无氧参与,故属于无氧搅拌作用。
1.3推流原理
气液混合物或液体从喷嘴高速喷射,与周围液体进行动量交换后能带动周围液体向背对喷嘴的方向流动,因此负压式射流曝气器还具有推流作用。
负压式射流曝气器引入了撞击损失理论,通过简化喷嘴、优化喷射口径等来减少能量和动量损失,从而提高了充氧效率、混合搅拌效果和推流能力。
FY负压式射流曝气器结构和性能
2.1结构
负压式射流曝气器主要由壳体、混合喷嘴、增效喷嘴(选配)、进气口和进水口四部分组成。壳体由空气分配腔和混合液分配腔构成。曝气器自身不含任何机电部件和传动部件,工作时需要配套的设备有:射流循环泵、鼓风机。
2.2产品型号
◆ 负压式射流曝气器命名规则如下:
◆ 负压式射流曝气器各型号规格参数
项目 | 单位 | 型号及参数 | ||||||||||
FY-4 | FY-5 | FY-6 | FY-7 | FY-8 | FY-9 | FY-12 | FY-14 | FY-16 | FY-18 | |||
通气量 | m³/min | 3.2-4.8 | 4.0-6.0 | 4.8-7.2 | 5.6-8.4 | 6.4-9.6 | 7.2-10.8 | 9.6-14.4 | 11.2-16.8 | 12.8-19.2 | 14.4-21.6 | |
通水量 | m³/h | 45-85 | 60-100 | 70-125 | 80-125 | 90-150 | 100-200 | 140-250 | 160-300 | 200-340 | 215-370 | |
适用水深 | m | 5-15 | 5-15 | 5-15 | 5-15 | 5-15 | 5-15 | 5-15 | 5-15 | 5-15 | 5-15 | |
服务面积 | ㎡ | 36-49 | 36-64 | 36-81 | 36-81 | 64-100 | 64-144 | 81-169 | 81-196 | 100-225 | 100-225 | |
动力效率 | KgO2/Kwh | ≥6.6 | ≥6.6 | ≥6.6 | ≥6.6 | ≥6.6 | ≥6.6 | ≥6.6 | ≥6.6 | ≥6.6 | ≥6.6 | |
氧利用率 | % | 28-35 | 28-35 | 28-35 | 28-35 | 28-35 | 28-35 | 28-35 | 28-35 | 28-35 | 28-35 | |
压力 | Q气 | m | P(气)=曝气器中心浸没水深(m)+0.5mH2O | |||||||||
Q液 | m | P(液)=7~8mH2O |
◆ 工况点:负压式射流曝气器的工况点出现在气水比为3.5-4.0:1时,此时动力效率高。
设备安装
1. 池内清理:清理池内污水、建筑垃圾等废物,为设备安装创造良好的施工条件。
2. 设备定位:进水管道末端法兰安装完成,确认进水管道和连接管道的支撑点牢固,将设备放置于管道末端法兰上,调整和校正设备的水平度,喷嘴间水平误差不超过3mm,同池同气源多台射流曝气器喷嘴中心的水平误差不超过10mm。
3. 设备安装:首先完成设备进水法兰与进水管道的连接,其次完成设备进气法兰与进气管道的连接。安装同一紧固零件上成组螺栓的原则:交叉、对称、逐步紧固。
当安装高度(喷嘴中心据池底的高度)≥1000mm时,支撑杆应采用斜撑固定,避免设备工作时晃动或抖动。
设备外围接管安装要求
1. 供气管:供气管应采用支撑并固定牢靠,避免设备受重压。
2. 循环水管:循环水管也应采用支撑并固定牢靠。
3. 每台设备安装完毕后,必须严格检查焊接处是否牢固和连接管道的支撑点是否牢固。
注意事项
1. 本设备过流介质采用PP材质制作,耐腐蚀和耐磨性能良好。但因该设备需常年在气水接触条件下连续运行,仍要求进流介质尽可能不含或少含硬质固体,以延长设备使用年限。
2. 射流曝气器配套循环泵进水管宜加装5-10目管道过滤器,避免大块杂质堵塞射流曝气器。
3. 循环泵安装在液位以上时,应考虑水锤对射流曝气器的冲击,此时宜设施水锤破坏器或具有减弱水锤效应的止回阀。
4. 射流曝气器正常情况下使用,一般无需维护保养。但当废水的硬度过高时,会造成设备内部结垢,从而影响产品性能。因此废水硬度过高时,应在大修期间检查设备的结垢情况,喷嘴部分垢厚不宜超过2mm。除垢方法可采用酸洗,禁止铲磨除垢。