SBBR与SBR氧传质特性比较研究(1)
2014-11-15 01:59
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摘要:在试验条件相同的情况下,进行了序批式膜生物反应器
摘要:在试验条件相同的情况下,进行了序批式膜生物反应器sbbr与sbr的清水充氧试验,氧传质特性比较研究结果表明:当曝气强度为0.3立方米/小时时,sbbr的(kla)20和eo2的值均为sbr的1.59倍。sbbr具有更好的氧传质能力和更高的氧转移效率。
关键词:污水处理 曝气强度 氧传质 活性污泥 生物膜反应器 a comparative study of oxygen mass transfer performances of sbbr and sbr
abstract: aeration tests of clean water with sbbr and sbr were made under the same testing conditions.it is shown by the results of a comparative study of oxygen mass transfer performances that when the intensity of the aeration was 0.3m3/h the values of (kla)20 and eo2 of sbbr were respectively 1.59 times the values of the(kla)20 and eo2 of sbr and that sbbr has a better oxygen mass transfer capability and a hisher oxygen transfer efficiency.
key words:sewage treatment;aeration intensity;oxygen mass transfer;activated sludge;biomembrane reactor 序批式生物膜反应器(sequencing biofilm batch reactors)简称sbbr,又称膜sbr(bsbr)[1],是在sbr的基础上发展起来的一种改良工艺。由于其工艺简单,基建、运行费用低,处理效果好,因而受到了国内外水处理专家的广泛关注。笔者通过sbbr与sbr反应器的清水充氧试验,对两个反应器的氧传质特性进行了对比研究,以期为sbbr工艺的放大设计和工程应用提供理论基础。1 试验原理 空气中的氧向水中转移的过程通常用双膜理论来描述,可用公式(1)表示: dc/dt=kla(c*-ct) (1) 式中:ct—t时(min)溶解氧的质量浓度,mg/l;
c*—饱和溶解氧的质量浓度,mg/l;
kla—传质系数,min-1。 令c0及ct分别代表t=0及t=t时水中溶解氧的质量浓度,由式(1)得:

进行积分并整理得: lg[(c*-c0)/(c*-ct)]=(kla/2.303)t (3) 由公式(3)即可求得kla。
(科教范文网http://fw.NSEAC.com编辑发布) 本试验采用特性参数(kla)20和氧转移效率eo2来评价sbbr与sbr的氧传质特性[2]。
氧转移效率eo2可以用公式(4)来计算: eo2=vkla(c*-c)/(qg×ρo2) (4)式中:v—反应器容积,m3;
qg—曝气强度,m3/s; 由于试验条件的限制,每次测量的温度不同,必须进行温度修正,将(kla)t,统一到(kla)20,温度修正可用公式(5)[2]: (kla)20=(kla)t/1.02t-20 (5)式中:t—反应器内介质温度,℃;2 试验装直 试验装置为两有机玻璃圆柱,内径220mm,高1400mm,总容积53.2 l,有效容积45.6 l,其中一反应器内装ycdt立体弹性填料。生活污水间歇进入反应器,周期运行。控制器可控制进水、厌氧、好氧、排水、闲置、排泥等操作过程。试验所用生物填料为ycdt型立体弹性填料。该填料是一种将耐腐蚀、耐温、耐老化的拉毛丝条穿插固着在耐腐蚀、高强度的中心绳上,使丝条呈立体辐射状态均匀排列的悬挂式立体弹性填料,填料单元直径为180mm,丝条直径0.35mm,比表面积为50~300m2/m3,孔隙率大于99%。3 试验方法 进行传质特性研究时,采用了平行对比试验方法、,即设置两个同型号反应器,反应器一加挂填料(sbbr)而另一反应器未挂填料(sbr),在相同的操作控制条件下,研究两者氧传质的异同。具体操作步骤如下:
① 将反应器内注满清水,并启动空气压缩机,调节转子流量计将进气量控制在选定值上。
② 向反应器内投加还原剂na2s03和催化剂cocl2进行脱氧。na2s03投加量按1 mg/l溶解氧加10mg/l计算。cocl2投加量为2mg/l。大约1min后溶解氧测定仪指针置零,表明反应气内溶解氧为零。
③ 为了纠正每次测量的零点计时误差,每次测量统一在溶解氧测定表盘指数升至0.1mg/l时作为充氧过程的计时零点。