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负压式射流曝气器的工作原理

2022-07-30 11:07:15

射流曝气器


负压式射流曝气器是利用射流产生吸力的原理,使空气中的氧溶解在水中,以达到充氧和搅拌的目的。
工作时,循环水泵不断地抽取池内混合液,经加压的混合液自射流曝气器液腔喷出,形成一股高速柱状水流,这股水流在混合室内产生负压,低压空气得以从气体管道吸入。 由于喷射水流的高剪切力作用,空气在混合室内与曝气池混合液激烈混合形成微细泡,混杂在混合液中从喷嘴射出,快速分布混合至污水中。微气泡与混合液充分接触使大量分子氧溶解在池内混合液中。喷射水流所产生的搅动,则在水池内产生搅拌作用。当喷射流的水平动能减弱时,气泡上浮产生的升力,起到了完全混合的效果。


1. 1 曝气充氧
◆ 混合喷嘴内充氧在负压式射流曝气器内,工作介质经内液腔高速喷射,穿过混合室与引射介质接触,卷吸、切割、分散、溶解引射介质,引射介质中的氧快速溶入工作介质,同时形成气液混合物。


◆ 水平射流区充氧
气液混合物仍以较高的速度喷射出喷嘴,与生物反应器内污水存在速度差,可以进行 二次切割。生物反应器内污水被气液混合物卷吸、切割、分散,气液混合物中的溶解氧、气体中的氧气快速分散、溶解进入污水,同时形成气液泥三相混合污水。


◆ 垂直上升区充氧
内部微小气泡降低了三相混合污水密度,使三相混合污水上升流动。期间生物反应器 内污水不断加入上升流体,使三相混合污水亏氧状态加剧,可继续、大量吸收、溶解微小气泡中的氧份。此阶段曝气充氧原理同一般鼓风曝气方式,在这里微小气泡能供给最大的充氧量和紊流搅拌作用。


◆ 二次紊流区充氧
三相混合污水大量涌出液面,在动量和重力作用及影响下向液面下翻滚。此时可带动 微小气泡再次进入污水,同时吸收部分界外空气进入污水,产生额外的紊流作用,使微小气泡中的氧最大限度地溶入污水。
从传质过程来看,负压式射流曝气器明显复杂于其它曝气装置,氧传递的途径很多, 氧转移率很高(28%-35%),这是其它曝气装置无法比拟的。


1.2 混合搅拌
关闭引射介质,工作介质从内喷嘴高速喷射,周围低速液体被不断卷吸并进行动量交 换,形成新的流体,周而复始,直至动量损失殆尽。动量沿程损失,流量沿程增加,最终实现对液体的混合搅拌。因此一过程无氧参与,故属于无氧搅拌作用。


1.3 推流原理
气液混合物或液体从喷嘴高速喷射,与周围液体进行动量交换后能带动周围液体向背 对喷嘴的方向流动,因此负压式射流曝气器还具有推流作用。负压式射流曝气器首次引入了撞击损失理论,通过简化喷嘴、优化喷射口径等来减少 能量和动量损失,从而提高了充氧效率、混合搅拌效果和推流能力。

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