纯氧曝气技术

1 引言

随着《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的执行．许多老污水厂都在进行提高排放标准的改造中，对于老厂的改造技术方案已有很多的研究报告和成功实例，通常有减量降负法、增建设施法、续接深度处理法、投料法、加药法、挖潜法以及分段(级)处理混合达标法等，但如果要在不减量的前提下提高处理深度一般都需要新增加占地。随着城市的快速发展，许多原先设在偏僻郊区的污水处理厂已被密集的居民区包围，在卫生防护间距都无法满足的条件下要征地进行改造不具可操作性。因此需寻求高效集约的处理技术。

相对于传统利用普通空气的鼓风曝气，纯氧曝气顾名思义是利用预先制备好的纯氧作为气源。纯氧曝气用于废水生化处理技术起源于二十世纪六十年代，当时的技术类似于臭氧处理工艺，为提高高成本制备的液氧气源的有效利用率，需要在曝气池上加盖做成封闭的形式，土建和设备投资较高，即使如此氧转移效率也仅相当于高效的机械曝气，运行成本也远高于传统的鼓风曝气，因此局限于某些特定的需要高氧环境的工况条件，没有得到推广应用。二十世纪八十年代至九十年代，美国普莱克斯公司成功研发了现场增氧设备并利用其在气液混合技术上的优势，将动力效率提高到4 kg O2／kWh以上，纯氧利用效率也超过了90％ ，使纯氧曝气具备了鼓风曝气的高效低耗以及机械曝气维护管理简单的双重优势，在欧美污水处理厂行业的迅速得到发展应用。目前世界上已有约500座污水厂采用了纯氧曝气技术。

在国内，纯氧曝气特有的技术优势在一些特殊行业已得到应用，在低浓度城市污水处理厂的应用还是空白，但如果应用在老污水处理厂的改造中可对现有设施进行充分挖潜，在不征地不减量的条件下实现提标排放。

2纯氧传质的原理及特点

2.1纯氧传质的原理

曝气是将气态中的氧转移到液相中的过程，氧的传质效率的高低取决于氧转移速率、液相饱和溶解氧浓度、传质面积及气液膜氧分压，根据刘易斯(Iewis)；~怀特曼(Whitman)的双膜理论.