工业效用效率

纯氧和富氧:废水处理过程中使用氧气的优势

废水处理工艺在过去的一个世纪里取得了长足的进步,但对更可靠、更高效的处理技术的需求持续增长。因此,行业专业人士正在寻找一个全方位的解决方案,以提高他们的处理厂和工艺。市场上最纯粹的环境辅助手段之一是氧气.

通常,使用鼓风机和相关的空气基设备(包括扩散器)进行二次废水处理。二级处理用于去除溶解和悬浮的生物和有机物,在许多情况下效果非常好。然而,在某些情况下,使用纯氧补充空气系统可能特别有效。

何时使用氧气补充或补充压缩空气

废水处理设施应在何时评估其设备需求并寻找纯氧源以补充或浓缩压缩空气?有五种情况需要考虑:

  1. 如果设施出现问题,或者二级或生物处理设施没有足够的气流。
  2. 如果处理厂操作员试图从现有系统中获得更多,或存在限制、电源问题和空间问题。
  3. 如果工厂希望避免旧设备出现问题,如破损、电机故障和堵塞。
  4. 与夏季或炎热相关的问题,在较冷的月份或气候中不存在。
  5. 峰值条件(流量/负载的季节性变化等)。

当然,如果这些或其他相关问题都不存在,那么在给定的设施内可能不需要纯氧。如果它们确实存在,氧气很有可能会有所帮助。

这种补充氧气的过程有几个节能的好处,有可能使日常工作更容易。传统上,氧气系统是基于压力的,这意味着它们通常可以在比同等空气系统低得多的功耗下运行,并且在某些情况下,可以在完全没有电源的情况下运行。

此外,氧基设备几乎总是可以不间断地并入处理过程,这一事实提供了更大的灵活性,对电厂运行的影响很小。

涡轮增压器

安装氧气系统以补充废水处理工艺。

使用氧气时会发生什么?

充足的转移氧气是所有二级好氧处理操作的关键。使用纯氧有几种方法可以帮助确保系统正确运行,并具有所需的氧气水平,从而减少有害影响。

当生产率、流量、产品规格等发生变化时,处理厂的负荷需氧量(BOD/COD)也会发生变化。废水系统的尺寸通常不足以处理这些变化。这是另一个纯氧可以缓解压力的领域。

氧气有助于缓解二级处理系统中普遍存在的其他多种问题。例如,死区——由于混合不良或设备不起作用而没有溶解氧或溶解氧低的区域——可以通过有针对性地注入氧气来解决。

在大多数情况下,氧气是通过单独的方式添加到处理区域的,这意味着可以根据需要使用氧气并独立运行。这提供了满足工厂需求的灵活性,同时最大限度地减少化学品使用和运营成本。

当向废水中添加空气时,它可以去除曝气过程中可能存在的硫化氢和/或挥发性有机化合物(如苯、甲苯或甲醇)。与传统的压缩空气方法相比,纯氧通常可获得更高水平的溶解氧。纯氧注入可以改善传质,因为它通常以高速率(70-90%)传递,并且没有氮气干扰。这些因素有助于最大限度地减少挥发性有机化合物存在的空气基系统典型的潜在剥离。

在某些情况下,即使是在二级处理之前使用的低剂量氧气,也可以通过确保足够的溶解氧来帮助维持系统健康,从而防止丝状菌和其他不需要的细菌发展。

适当水平的氧气可以培养出健康的细菌,从而提高治疗能力。纯氧可以发挥重要作用。

什么是氧气系统?

氧气系统由三个主要部分组成:

  1. 氧气储存和供应罐,通常称为散装罐。它是一种用于储存低温液体(包括氧气)的容器。注:尽管氧气用作气体,但它作为极冷液体以浓缩形式储存,温度约为-250°F,具体取决于储罐压力。
  2. 氧气在环境空气蒸发器中蒸发,该蒸发器看起来像一个巨大的散热器,然后流向阀组/控制面板。根据特定的系统设计,适当调整氧气流量和压力。
  3. 最后,注入氧气。有几种注射方法。可以使用简单的装置,如喷洒器、扩散器或多孔软管。更复杂的设备可以提供额外的混合能量,通常可以提高传输效率。这些装置可以是浮动的,位于水池底部,甚至是侧流,并根据适用标准(例如水池深度和大小、所需氧气量、混合需要、电力可用性和许多其他因素)而变化。

为您的工厂配置合适的氧气系统

根据需要和现有系统设计,在水处理中添加氧气的方式有多种。无论配置如何,几乎可以肯定有一个适合的选项。

通常,氧气可直接注入好氧池,或注入侧流,然后泵送回好氧池。

一位消息灵通的氧气供应商专家将查看每个现场情况,以设计满足特定工厂独特需求的解决方案。这将考虑需氧量,以及水深和现有曝气设备等标准。

水处理部分

纯氧如何改善废水处理?

与严格使用空气的传统方法相比,使用纯氧可获得最高水平的溶解氧。

在二次处理中,利用纯氧强化空气系统有几个潜在的好处:

  • 减少异味
  • 改进的污泥沉降
  • 负荷增加(生化需氧量/需氧量)
  • 减少挥发性有机化合物(挥发性化学品)
  • 改进氨处理的潜力
  • 增加了系统操作的灵活性(鼓风机关闭等)
  • 满足高峰需求/高产量的能力
  • 帮助满足许可证限制(如NPDE)
  • 紧急情况下的援助(即曝气器故障)
  • 保持系统健康(管道中有足够的溶解氧,最终溶解氧)
  • 无需对整个工厂进行实质性升级,即可满足许可证限制

这可能是实现目标的最具成本效益的过程——年复一年地满足许可证限制、允许更高的产量、降低成本和避免资本支出。

在评估废水处理厂对纯氧的需求时,最好从与信誉良好的供应商交谈开始,该供应商可以保证高纯度氧气的可靠供应。凭借稳定的供应和一流的专家,废水处理流程将得到优化,以确保满足质量要求,设备运行平稳,成本可控。在废水处理领域,探索和了解所有选项非常重要,因为技术可以在未来几年帮助工厂提高效率。

关于作者

Vince Hartley是Airgas工程解决方案集团的高级应用专家。Vince拥有超过20年的经验,支持工业环境中的气体应用,重点关注水处理。欲了解更多信息,请联系Vince Hartley,电话:文斯。hartley@airgas.com,电话:713-896-2382或参观www.airgas.com。

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