空气搅拌在调节池中的应用和设计

林锋祖

摘 要：空气搅拌越来越多地应用于污水处理系统中，它因为具有水下设备简单，少维修及搅拌效果好的特点，受到污水处理设计人员和业主的青睐，空气搅拌逐渐成为污水处理工程中常用而且有效的预处理方式。本文详细介绍了空气搅拌的设计参数及其布置细节。

关键词：调节池；搅拌；均质

中图分类号：TU991 文献标识码：A

0.概述

污水处理系統，特别是生化处理系统需要稳定的进水水质和水量才能发挥稳定、高效的处理效果，而大部分工业企业在不同的时间、不同的车间排出的废水水质和水量差别非常大，有时排出的污水浓度、温度非常高，其水质在某一时间段内往往会超过污水处理系统的处理能力，严重的会使整个生化处理系统崩溃，使污水处理系统不能正常进行，所以在污水进入污水处理系统之前，需要对污水进行预处理，使污水水质、水量等符合污水处理系统的进水要求，充分发挥后续污水处理系统的高效率处理效果。

1.污水的预处理

2.1 调节池的作用

调节池是污水处理系统中不可或缺的预处理单元，主要目的是使进入污水处理处理系统的污水水质和水量相对稳定，调节池设计的合理与否直接关系到后续污水处理系统的处理效率。

调节池主要有以下作用：

（1）均质作用：使不同时期、不同水质进入调节池的污水在调节内混合，使进入污水处理系统的污水浓度和水温相对均衡；（2）均量作用：设置调节池，使污水能按定量向污水处理系统进水；（3）pH值调节作用：不同时期进入调节池污水的酸碱度不同，利用不同污水自身的中和能力，进行酸碱均衡，也可在调节池内进行加碱或加酸进行污水酸碱度的调节。

2.2调节池的搅拌

为保证调节池的均质和酸碱中和的顺利进行，需对调节池的污水进行搅拌、混合。搅拌常用的是机械搅拌和空气搅拌。机械搅拌常采用潜水搅拌器，潜水搅拌器存在经常维修和维护的问题，特别对有腐蚀性的污水而言，潜水搅拌器非常容易损坏，维修频繁且困难。空气搅拌一般采用曝气盘、曝气管或穿孔曝气等。曝气盘、曝气管只要有一个损坏，该支管就会存在搅拌曝气不均匀，严重的会影响到整个调节池的搅拌效果。特别是目前环保监管部门要求调节池加盖的情况下，维修、更换曝气盘、曝气管将更加困难。本文介绍采用穿孔曝气搅拌的方法，具有设备简单，投资和运行费用省的特点，几乎无须维修，目前广泛应用在污水处理工程中。

2.空气搅拌系统的设计

2.1 污水处理系统及调节池的基本情况

湖北省某一生物科技有限公司主要产品为提取植物中的天然色素，建有日处理量1000吨/天的污水处理站，尾水通过市政管网排至江汉油田污水处理厂，处理工艺流程为调节+混凝沉淀+UASB+SBR的处理工艺，调节池的内部尺寸为10000 mm×12000mm×6000 mm（H），超高500 mm，工作水位为500 mm～5500 mm，设计停留时间为16小时。由于污水极易酸化，呈微酸性，为保证后续处理单元的正常运行，需要在调节池内进行污水的酸碱度调节，达到后续处理单元的处理要求。本工程通过pH值控制系统，采用计量泵直接投放氢氧化钠水溶液到调节池内。

2.2 设计计算

（1）空气搅拌强度。要取得良好的搅拌效果，空气搅拌强度应在1.5～2.5m3/h·m2之间， 本工程的曝气强度选取2.0 m3/h·m2。搅拌需要的空气量：12m×10m×2.0 m3/h·m2=240m3/h=4 m3/min。选用两台6000mm×4 m3/min×7.5kW的罗茨鼓风机，一用一备。

3.穿孔曝气的设计布置

3.1 穿孔曝气管道的布置。为了均匀布气，本工程穿孔搅拌管采用环状布置（如图1所示），管中心离池底高度为200mm，开孔位置与水平线成45°的向下夹角。

3.2 搅拌曝气孔口的分布。本工程共设置300个曝气孔口，均匀分布在调节池的池底部（如图2所示）。

4.实际搅拌效果和维修情况

本工程达到良好的搅拌效果和少维修，主要表现以下几个方面：

（1）每天进水的COD浓度差不超过10%；（2）每天调节池的污水温度差不超过1.0℃；（3）调节池加碱混合均匀，调节pH顺利；（4）本曝气搅拌系统已运行3年多了，无维修记录。

5.注意的问题

（1）为了保证曝气搅拌均匀，环状曝气管的安装应在同一水平面上，且穿孔空气流速需大于10 m/s；（2）调节池采用空气搅拌会产生一定废气，调节池需设置废气收集装置，并把废气引到废气治理设施进行处理；（3）调节池采用空气搅拌，污水会产生一定的溶解氧，污水中的溶解氧若对后续处理单元有不利影响的，要慎重评估。

结语

我国社会经济在不断发展，带动了工业的飞速发展，在工业发展的过程中就会产生很多工业废水和污水，为了提高资源的利用率和进行环境保护，必须要进行污水的处理。在进行污水处理时一般都要进行调节池的使用，而空气搅拌是在调节池进行设计和应用的一种新型技术，对于其实际的设计和应用情况要进行合理的设置才能促进调节池污水处理作用的发挥。而在实际污水处理系统中，进行空气搅拌的应用和设计是依据多方面因素进行的综合考虑，并不是依靠某一个方面进行的，需要先进行调节池实际情况的把握，然后在空气搅拌的应用中进行具体的设计和计算，了解其具体使用情况，只有这样才能对空气搅拌的效果进行保障，提高其使用寿命，最大程度地降低其能耗，提高调节池的污水预处理能力。

参考文献

[1]徐淼，等.空气搅拌在废水工程应用中的问题讨论[J].工业水处理，2012，32（2）：87-88.