射流曝气装置在糊树脂清洗水处理中的应用

李金英，张国玉，马轲夫，姜有良

（天伟化工有限公司，新疆 石河子 832000）

射流曝气装置在糊树脂清洗水处理中的应用

李金英，张国玉，马轲夫，姜有良

（天伟化工有限公司，新疆 石河子 832000）

介绍了使用射流曝气装置处理糊树脂清洗水中的COD、BOD，通过利用射流泵、文丘里装置循环曝气，使出水满足工业用水水质要求。

糊树脂；清洗水；射流曝气

1 公司现状

2014年4月,天伟化工有限公司20万t/a特种PVC装置一次开车成功，其中10万t/a微悬浮法聚氯乙烯糊树脂装置成功生产出优等品。天伟化工有限公司在保证安全生产的同时，力抓环保工艺，启动10万t/a聚氯乙烯糊树脂配套水处理装置，确保水质处理合格，达标排放。

天伟化工有限公司10万t/a糊树脂清洗水处理装置采用增稠+快混慢混+气浮+连续过滤+生化处理多种工艺，不但回收了其中的糊树脂胶乳，而且使处理后的水质达标排放[1]。该工艺技术在运行一段时间后，技术人员发现，由于糊树脂生产中采用的聚合助剂成分较为复杂，其清洗水中COD、BOD含量高，在后续的母液水生化处理系统中，采用常规的罗茨鼓风机曝气装置，仅能满足排放要求，水体指标难以达到较高标准。

为进一步提升处理水质，降低水中COD、BOD含量，使其满足工业冷却水用水要求，回用至电厂作为生产用水，从而节约大量的一次水。该公司组织相关人员通过一系列的考察、实验、筛选，对曝气装置技术进行了重点攻关，决定采用射流曝气装置。目前，整套装置已投入正式生产，运行效果良好。

2 改进前运行情况

该公司在前期的污水处理过程中采用罗茨鼓风机曝气，该装置运行效果差强人意，虽然水处理指标达标，但罗茨鼓鼓风机曝气装置在运行过程中还出现以下问题：(1)罗茨鼓风机需要空气扩散设备及布气管道，而布气管道淹没于污水中，腐蚀性较大，不易管理维修；(2)罗茨鼓风机需要电动机、减速机，必然会产生噪声，而且噪音特别大，影响员工的身体健康；(3)氧利用率低、曝气时间长、池容积比较大、机械设备及管道复杂、曝气低、电耗较大、维护管理复杂和基建投资费用高。

营养源、DO值、pH值、温度是微生物生存的必要条件，四者缺一不可。其中，DO值即溶解氧，水中的溶解氧低，微生物生化处理的效果差，进而影响中水出水指标，而曝气装置与DO值密切相关[2]。由于该公司先前母液水生化处理曝气一直采用罗茨鼓风机曝气，该装置在运行过程中不仅溶解氧低、溶氧气泡不均匀，而且曝气装置维修困难、成本高。表1是天伟化工前期母液水处理装置溶解氧与COD、BOD含量。

表1 改进前母液水溶解氧与COD、BOD含量 mg/L

3 射流曝气装置的特点

射流曝气是一种利用射流曝气器把液体或气液混合流喷射入曝气池，以增加氧含量的曝气系统。目前，在国外以把射流曝气作为继鼓风机和机械曝气之后的第三种曝气系统。本文研究的是自吸式射流曝气器是射流器的一种，它以离心水泵为动力源，水泵抽吸曝气池的泥水混合液沿管路射入喷嘴，在喷嘴出口处由于射流和空气之间的粘滞作用，把喷嘴附近的空气带走，使喷嘴附近形成真空，在外界大气压的作用下，空气被源源不断地吸入射流器内，三相混合液在喉管中强烈地混合搅动，使空气粉碎成雾状，继而在管内由速头变成压头，微细气泡进一步压缩，氧迅速转移到混合液中，从而强化氧的转移过程的一种充氧设备。射流曝气具有如下优点。

(1)较高的氧总转移系数和氧利用率，混合搅拌作用强；

(2)污泥活性好，基质降解系数较高，提高了污泥的吸附、沉淀性能；

(3)适应性强、造价低、设备简单、维修管理方便；

(4)溶氧速度快、曝气时间短、占地面积小；

(5)气味和噪声小。

4 射流曝气装置的布局

糊树脂清洗水由提升泵输送至冷却塔，经冷却塔降温至25～35℃，自流至水解酸化池。糊树脂清洗水在水解酸化池经过水解和酸化2个过程进入好氧反应池，使其在好氧池内进行生化反应，微生物所需氧气由射流曝气泵供给。

射流曝气：射流器采用文丘里喷嘴,工作水泵出水通过射流器的喷嘴,随着喷嘴直径变小,液体以极高的速度从喷嘴喷射出来,高速流动的液体穿过吸气室进入喉管,在喉管形成局部真空,通过导气管吸入(或压入)的大量空气进入喉管后,在喷水压力的作用下被分割成大量微小的气泡,与水形成混合体。气液混合体通过扩散管向外排出,其速度减慢,压力增强,形成强力喷射流,对废水搅拌充氧。气泡经多次切割,喷射扰动后,变成无数的细小气泡,其表面积很大,使空气中的氧更易快速溶解于水中。由于气泡直径小,上升速度缓慢,从而延长了大气中氧气溶解于水的时间,促使废水和氧气充分混合接触，使得含氧量大大地提高，更利于微生物生化处理。图1为曝气装置示意图，图2为射流曝气装置中的文丘里管。

图1 射流曝气装置示意图

图2 文丘里管

5 改进后运行情况

天伟化工有限公司将罗茨鼓风机曝气装置更换为射流曝气装置后，曝气效果明显改善。装置运行以来安全、平稳，糊树脂清洗水的排放都控制在指标范围之内。表2为天伟化工有限公司改进后母液水溶氧量与COD、BOD含量。

表2 改进后母液水溶解氧与COD、BOD含量 mg/L

由表1、表2可看出，采用射流曝气装置后，经生化处理后的水体中含氧量较高,COD、BOD明显降低，将此处理后的水回用至电厂，代替一次水使用，完全可满足电厂用水要求，节约大量的一次水，预计每年可节约一次水约70万m3，具有良好经济和社会效益。

6 结语

通过此次曝气装置的改进，该公司选用射流曝气装置，该装置不仅在糊树脂清洗水处理方面取得了良好的效果，使得各项排放指标都远远低于国家排放标准，并满足工业用水水质要求，回用至电厂作为生产用水使用，节约大量一次水，节约了生产成本，产生了一定的经济价值。

［1］张国玉，马轲夫.PVC糊树脂（EPVC）生产中清洗水的处理.中国氯碱，2015，07：34-35.

［2］曹彭年，曹 旦.水处理用风机的选型及能耗分析.通用机械，2009，02：25-28.

The jet aeration device in the application of paste resin cleaning water treatment

LI Jin-ying，ZHANG Guo-yu，MA Ke-fu，JIANG You-liang
（Tianwei Chemical Co.,Ltd.,Shihezi 832000，China）

This paper introduces the use of jet aeration device processing paste resin cleaning water COD，BOD，through the use of jet pump，venturi device circular aeration，the water meets the demand of industrial water quality，recycling plants as production water，save a lot of water，has the good economic efficiency.

：paste resin；kettle washing water；jet aeration

TQ325.3

：B

：1009-1785(2016)10-0027-02

2016-07-17