E Ntle Bubble Aeration Oxygenation-Aquasust

Tlaleho ea Tlhahlobo

Ts'ebetsong ea ho hloekisa metsi a litšila, ts'ebetso ea aeration e nka 45% ho isa ho 75% ea tšebeliso ea matla ea setsi sohle sa ho hloekisa metsi a litšila, e le ho ntlafatsa ts'ebetso ea phetisetso ea oksijene ea ts'ebetso ea aeration, semela sa hajoale sa ho hloekisa metsi a litšila se sebelisoa hangata ho microporous. Ha ho bapisoa le tsamaiso ea moea ea li-bubble tse kholo le tse mahareng, tsamaiso ea microporous aeration e ka boloka hoo e ka bang 50% ea tšebeliso ea matla. Leha ho le joalo, sekhahla sa ts'ebeliso ea oksijene ts'ebetsong ea eona ea moea le eona e maemong a 20% ho isa ho 30%. Ho phaella moo, ho bile le libaka tse ngata Chaena ho sebelisa theknoloji ea microporous aeration bakeng sa phekolo ea linōka tse silafetseng, empa ha ho na lipatlisiso mabapi le mokhoa oa ho khetha li-aerators tse nyenyane ka mokhoa o utloahalang bakeng sa maemo a fapaneng a metsi. Ka hona, ts'ebetso ea ts'ebetso ea microporous aerator oxygenation performance parameters bakeng sa tlhahiso le ts'ebeliso ea sebele ke ea bohlokoa haholo.

Ho na le lintlha tse ngata tse amang ts'ebetso ea microporous aeration le oxygenation, ea bohlokoa ka ho fetisisa ke bophahamo ba metsi, boholo ba pore le ho kenya botebo ba metsi.

Hajoale, ho na le lithuto tse fokolang mabapi le kamano lipakeng tsa ts'ebetso ea oxygenation ea microporous aerator le boholo ba pore le botebo ba ho kenya lapeng le kantle ho naha. Patlisiso e tsepamisitse maikutlo haholo ntlafatsong ea kakaretso ea phetisetso ea oksijene le matla a oksijene, 'me e hlokomoloha bothata ba tšebeliso ea matla ts'ebetsong ea moea. Re nka ts'ebetso ea matla ea theory e le index ea mantlha ea lipatlisiso, e kopantsoeng le matla a oksijene le mokhoa oa ts'ebeliso ea oksijene, qalong re ntlafatsa molumo oa moea, bophara ba aperture le botebo ba ho kenya ha ts'ebetso ea moea e le holimo ka ho fetesisa, ho fana ka referense bakeng sa ts'ebeliso. ea theknoloji ea microporous aeration morerong oa sebele.

1.Lisebelisuoa le mekhoa

1.1 Ho hlophisoa ha liteko

Setupo sa teko se ne se entsoe ka Plexiglas, 'me' mele o ka sehloohong e ne e le D {0}}.4 m × 2 m cylindrical aeration tanka e nang le probe e qhibilihisitsoeng ea oksijene e fumanehang 0.5 m ka tlas'a metsi (e bontšitsoeng setšoantšong sa 1). ).

Setšoantšo sa 1 Aeration le Oxygenation Test Setup

1.2 Lisebelisoa tsa tlhahlobo

Microporous aerator, e entsoeng ka lera la rabara, bophara ba 215 mm, pore size 50, 100, 200, 500, 1 000 μm. sension378 benchtop e qhibilihisitsoeng teko ea oksijene, HACH, USA. Metha ea phallo ea khase ea rotor, sebaka sa 0 ~ 3 m3 / h, ho nepahala ± 0.2%. HC-S blower. Catalyst: CoCl2-6H2O, analytically pure; Deoxidant: Na2SO3, e hloekile ka mokhoa o hlakileng.

1.3 Mokhoa oa teko

Teko e entsoe ho sebelisoa mokhoa oa static non-stationary, ke hore, Na2SO3 le CoCl{3}}H2O li qalile ho tšeloa bakeng sa ho ntša oksijene nakong ea tlhahlobo, 'me moea o qaliloe ha oksijene e qhibilihisitsoeng metsing e fokotsehile ho {{5} }. Liphetoho tsa khatello ea oksijene e qhibilihisitsoeng metsing ka nako e itseng li ile tsa tlalehoa, 'me boleng ba KLa bo baloa. Ts'ebetso ea oksijene e lekoa ka mefuta e fapaneng ea moea (0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3 m3/h), boholo bo fapaneng ba masoba (50, 100, 200, 500, 1,{21}} μm), le botebo bo fapaneng ba metsi (0.8, 1.1, 1.3, 1.5, 1.8, 2.0 m), 'me ho ile ha boela ha buuoa ka CJ/T

3015.2 -1993 "Tekanyetso ea tšebetso ea aerator clear water oxygenation" le maemo a United States a hlakileng a teko ea oksijene ea metsi.

2.Liphetho le lipuisano

2.1 Molao-motheo oa tlhahlobo

Molao-motheo oa motheo oa teko o thehiloe khopolong ea li-membrane tse peli tse hlahisitsoeng ke Whitman ka 1923. Mokhoa oa ho fetisa oksijene o ka hlalosoa ka equation (1).

Moo: dc/dt - sekhahla sa phetiso ea bongata, ke hore, palo ea oksijene e fetisetsoang ka yuniti ea metsi ka nako ea yuniti, mg/(Ls).

KLa - kakaretso ea phetisetso ea oksijene coefficient ea aerator maemong a teko, min-1;

C* - oksijene e qhibilihisitsoeng ka metsing, mg/L.

Ct - oksijene e qhibilihisitsoeng ka metsing nakong ea aeration t, mg/L.

Haeba mocheso oa teko o le sieo ho likhato tse 20, equation (2) e ka sebelisoa ho lokisa KLa:

Matla a oksijene (OC, kg / h) a hlalosoa ka equation (3).

Moo: V - bophahamo ba letamo la aeration, m3.

Tšebeliso ea oksijene (SOTE,%) e hlalosoa ka equation (4).

Moo: q - molumo oa aeration boemong bo tloaelehileng, m3 / h.

Matla a theory [E, kg/(kW-h)] a bontshwa ka equation (5).

Moo: P - matla a lisebelisoa tsa aeration, kW.

Matšoao a tloaelehileng a sebelisoang ho lekola ts'ebetso ea oksijene ea aerator ke kakaretso ea coefficient ea phetisetso ea oksijene KLa, matla a oksijene OC, sekhahla sa ts'ebeliso ea oksijene SOTE le ts'ebetso ea matla ea theory E [7]. Lithuto tse seng li ntse li le teng li tsepamisitse maikutlo haholo litloaelong tsa phetisetso ea oksijene e felletseng, matla a oksijene le ts'ebeliso ea oksijene, le ho fokotseha hoa matla a theoretical [8, 9]. Tšebeliso ea matla a theory, e le eona feela index ea katleho [10], e ka bonts'a bothata ba tšebeliso ea matla ts'ebetsong ea aeration, e leng sepheo sa teko ena.

2.2 Phello ea aeration ts'ebetsong ea oksijene

Ts'ebetso ea oksijene maemong a fapaneng a aeration e ile ea hlahlojoa ka aeration ka tlase ho 2 m ea aerator e nang le pore ea 200 μm, 'me liphello li bontšoa ho Setšoantšo sa 2.

Setšoantšo sa 2 Phapang ea K le tšebeliso ea oksijene ka sekhahla sa moea

Joalokaha ho ka bonoa ho setšoantšo sa 2, KLa e eketseha butle-butle ka ho eketseha ha molumo oa aeration. Sena se bakoa haholo ke hore ha moea o na le moea o moholo, sebaka seo ho kopanang le mokelikeli oa khase le sona se eketsa katleho ea oksijene. Ka lehlakoreng le leng, bafuputsi ba bang ba fumane hore tekanyo ea tšebeliso ea oksijene e fokotsehile ka ho eketseha ha molumo oa aeration, 'me boemo bo tšoanang bo ile ba fumanoa tekong ena. Lebaka ke hobane tlas'a botebo bo itseng ba metsi, nako ea bolulo ea li-bubble ka metsing e eketseha ha molumo oa aeration o le monyenyane, 'me nako ea ho kopana le khase-metsi e telele; ha molumo oa aeration o le moholo, tšitiso ea 'mele oa metsi e matla,' me boholo ba oksijene ha e sebelisoe ka katleho, 'me qetellong e lokolloa holim'a metsi ka mokhoa oa li-bubble moeeng. Tekanyo ea tšebeliso ea oksijene e tsoang tekong ena e ne e se e phahameng ha e bapisoa le lingoliloeng, mohlomong hobane bophahamo ba reactor bo ne bo se bo lekaneng, 'me oksijene e ngata e ile ea baleha ntle le ho ikopanya le kholomo ea metsi, ho fokotsa tekanyo ea tšebeliso ea oksijene.

Phapang ea matla a theory (E) a nang le aeration e bontšoa setšoantšong sa 3.

Setšoantšo sa 3 Ho sebetsa hantle ha matla ho ipapisitse le bophahamo ba moea

Joalokaha ho ka bonoa setšoantšong sa 3, ts'ebetso ea matla ea theory e fokotseha butle-butle ka ho eketseha ha aeration. Lebaka ke hobane sekhahla se tloaelehileng sa phetisetso ea oksijene se eketseha ka keketseho ea molumo oa aeration tlas'a maemo a itseng a botebo ba metsi, empa keketseho ea mosebetsi oa bohlokoa o sebelisoang ke sefuli e bohlokoa ho feta ho eketseha ha sekhahla se tloaelehileng sa phetisetso ea oksijene, kahoo ts'ebetso ea matla ea theory. e fokotseha ka ho eketseha ha molumo oa aeration ka har'a mefuta e mengata ea aeration e hlahlobiloeng tekong. Ho kopanya mekhoa ho Feiga. 2 le 3, ho ka fumanoa hore ts'ebetso e ntle ka ho fetisisa ea oksijene e finyelloa ka molumo oa aeration oa 0.5 m3/h.

2.3 Phello ea boholo ba pore ts'ebetsong ea oksijene

Boholo ba pore bo na le tšusumetso e kholo ho thehoeng ha li-bubble, boholo ba pore bo boholo, boholo bo boholo ba bubble. Li-bubble tse mabapi le ts'ebetso ea ts'ebetso ea oksijene li bonts'oa haholo ka likarolo tse peli: ea pele, e nyane ea li-bubble ka bomong, e kholoanyane sebakeng se ikhethileng sa bubble, sebaka se seholo sa ho kopana ha phetisetso ea mokelikeli oa khase, e thusa ho fetisa. oksijene; Taba ea bobeli, ha li-bubble li le kholoanyane, karolo e matla ea ho hlohlelletsa metsi, ho kopanya metsi a khase pakeng tsa lebelo, ho ntlafatsa phello ea oksijene. Hangata ntlha ea pele ea ts'ebetso ea ho fetisa bongata e phetha karolo e kholo. Teko e tla ba molumo oa moea o behiloeng ho 0.5 m3/h, ho hlahloba phello ea boholo ba pore ho KLa le tšebeliso ea oksijene, sheba setšoantšo sa 4.

Setšoantšo sa 4 Li-curve tse fapaneng tsa KLa le tšebeliso ea oksijene ka boholo ba pore

Joalokaha ho ka bonoa setšoantšong sa 4, bobeli ba KLa le tšebeliso ea oksijene e fokotsehile ka keketseho ea boholo ba pore. Tlas'a boemo ba botebo bo tšoanang ba metsi le molumo oa moea, KLa ea 50 μm aperture aerator e ka ba makhetlo a mararo ho feta 1,{3}} μm aperture aerator. Ka hona, ha aerator e kenngoa botebong bo itseng ba metsi, sebaka se senyenyane sa aerator sa oxygenation capacity le tšebeliso ea oksijene se ba seholoanyane.

Phapang ea matla a matla a theory ka boholo ba pore e bonts'itsoe setšoantšong sa 5.

Setšoantšo sa 5 Ho sebetsa hantle ha matla ho ipapisitse le boholo ba pore

Joalokaha ho ka bonoa ho setšoantšo sa 5, matla a matla a theory a bontša mokhoa oa ho eketseha ebe o fokotseha ka ho eketseha ha boholo ba aperture. Sena se bakoa ke hore ka lehlakoreng le leng, aerator e nyenyane ea aperture e na le matla a khōloanyane a KLa le oksijene, e leng se loketseng ho oksijene. Ka lehlakoreng le leng, tahlehelo ea ho hanyetsa tlas'a botebo bo itseng ba metsi e eketseha ka ho fokotseha ha bophara ba aperture. Ha phokotso ea boholo ba pore ho tahlehelo ea ho hanyetsa ea phello ea ts'ebetso e kholo ho feta karolo ea phetisetso ea oksijene e ngata, matla a theory a tla fokotseha ka ho fokotseha ha boholo ba pore. Ka hona, ha bophara ba sekoti bo le nyane, matla a matla a theory a tla eketseha ka keketseho ea bophara ba aperture, le bophara ba bophara ba 200 μm ho fihlela boleng bo phahameng ba 1.91 kg / (kW-h); ha bophara ba aperture> 200 μm, tahlehelo ea ho hanyetsa ts'ebetsong ea aeration ha e sa bapala karolo e ka sehloohong ts'ebetsong ea aeration, KLa le matla a oksijene ka keketseho ea bophara ba aperture ea aerator e tla fokotseha, ka hona, khopolo-taba. matla a matla a bonts'a mokhoa oa bohlokoa oa ho theoha.

2.4 Phello ea botebo ba metsi a ho kenya tšebetsong ea oksijene

Botebo ba metsi boo aerator e kenngoa ho eona bo na le phello e kholo haholo ho phello ea aeration le oxygenation. Sepheo sa thuto ea liteko e ne e le mocha o sa tebang oa metsi o ka tlase ho 2 m. Botebo ba moea oa aerator bo ile ba khethoa ke botebo ba metsi a letamo. Lithuto tse teng li tsepamisitse maikutlo botebong ba metsi a ka tlas'a metsi (ke hore, aerator e kentsoe botebong ba letamo, 'me botebo ba metsi bo eketsoa ka ho eketsa bongata ba metsi),' me teko e shebana haholo le botebo ba ho kenya metsi. aerator (ke hore, bongata ba metsi ka letamong bo bolokoa bo sa fetohe, 'me bophahamo ba ho kengoa ha aerator bo lokisoa ho fumana botebo bo botle ba metsi bakeng sa phello ea moea), le liphetoho tsa KLa le tšebeliso ea oksijene ka botebo ba metsi bo bontšitsoe setšoantšong sa 6.

Setšoantšo sa 6 Li-curve tsa K le tšebeliso ea oksijene ka botebo ba metsi

Setšoantšo sa 6 se bontša hore ka keketseho ea botebo ba metsi, tšebeliso ea KLa le oksijene ka bobeli li bontša mokhoa o hlakileng o ntseng o eketseha, 'me KLa e fapana ka makhetlo a fetang a mane ho 0.8 limithara botebo ba metsi le 2 m metsi botebo. Lebaka ke hobane ha metsi a ntse a teba, nako ea ho lula ha li-bubble ka har'a kholomo ea metsi e telele, nako e telele ea ho kopana le khase-metsi, ho ntlafatsa phello ea phetiso ea oksijene. Ka hona, ha aerator e kenngoa ka botebo, e thusa haholoanyane ho matla a oksijene le tšebeliso ea oksijene. Empa ho kenngoa ha botebo ba metsi ho eketseha ka nako e ts'oanang tahlehelo ea ho hanyetsa e tla boela e eketsehe, e le ho hlōla tahlehelo ea ho hanyetsa, ho hlokahala ho eketsa palo ea aeration, e leng ho tla lebisa ho eketseha ha tšebeliso ea matla le litšenyehelo tsa ho sebetsa. Ka hona, molemong oa ho fumana botebo bo nepahetseng ba ho kenya, hoa hlokahala ho lekola kamano lipakeng tsa matla a theory le botebo ba metsi, bona Lethathamo la 1.

Letlapa la 1 le bonts'a hore ts'ebeliso e nepahetseng ea matla e tlase haholo botebong ba ts'ebetso ea 0.8 m, ka 0}.5 kg/(kW-h feela), e leng se etsang hore moea o sa tebang oa metsi o se ke oa nepahala. Ho kenngoa ha metsi a botebo ba 1.1 ~ 1.5 m, ka lebaka la keketseho e kholo ea matla a oksijene, ha aerator ka phello ea ho hanyetsa e sa totobala, kahoo matla a matla a theory a eketseha ka potlako. Ha botebo ba metsi bo ntse bo eketseha ho fihlela ho 1.8 m, phello ea tahlehelo ea ho hanyetsa ts'ebetsong ea oksijene e ba ea bohlokoa le ho feta, e bakang kholo ea matla a matla a theoretical e atisa ho theoha, empa e ntse e bontša mokhoa o ntseng o eketseha, le ho kenya. ea botebo ba metsi a 2 m, matla a matla a theory a fihla ho 1.97 kg / (kW-h). Ka hona, bakeng sa likanale <2 m, aeration e tlase e khethoa bakeng sa oksijene e nepahetseng.

Qetello

Ho sebelisa mokhoa o sa tsitsang oa tlhahlobo ea oksijene ea metsi e hlakileng ea microporous aeration, botebong ba metsi a teko (< 2 m) and pore size (50 ~ 1 000 μm) conditions, the total oxygen mass transfer coefficient KLa and oxygen utilisation increased with the installation of the water depth; with the increase in pore size and decreased. In the process of increasing the aeration volume from 0.5 m3/h to 3 m3/h, the total oxygen mass transfer coefficient and oxygenation capacity gradually increased, and the oxygen utilisation rate decreased.

Tšebeliso ea matla a theory ke eona feela sesupo sa katleho. Maemong a teko, ts'ebetso ea matla a theoretical ka aeration le ho kenya botebo ba metsi lia eketseha, ha keketseho ea aperture e eketseha pele ebe e fokotseha. Ho kenya botebo ba metsi le lesoba la metsi e lokela ho ba motsoako o utloahalang e le ho etsa hore ts'ebetso ea oksijene e finyelle se molemo ka ho fetisisa, ka kakaretso, botebo ba khetho ea metsi ea aperture ea aerator e kholoanyane.

Liphetho tsa liteko li bontša hore metsi a sa tebang ha aa lokela ho sebelisoa. Botebong ba ho instola ba 2 m, molumo oa moea oa 0.5 m3/h le aerator e boholo ba pore ea 200 μm e hlahisitse matla a phahameng ka ho fetesisa a 1.97 kg/(kW-h).