纯净与富集:废水处理工艺中使用氧气的优点
在过去的一个世纪里，废水处理工艺已经取得了长足的进步，但对更可靠、更有效的处理技术的需求仍在持续增长。因此，行业专业人士正在寻找一个全方位的解决方案，以提高他们的处理厂和工艺。市场上最纯粹的环保援助之一是氧气．
通常，二次废水处理使用鼓风机和相关的空气基础设备，包括扩散器。二级处理用于去除溶解和悬浮的生物和有机物，在许多情况下效果非常好。然而，在某些情况下，使用纯氧来补充空气系统可能特别有效。
何时使用氧气补充，或充实压缩空气
废水处理设施应该在什么时候评估其设备需求，并寻找纯氧的来源来补充或充实压缩空气?有五种情况需要考虑:
- 如果设施出现问题，或者二级或生物处理设施没有足够的气流。
- 如果处理厂的经营者试图从现有的系统中得到更多的东西，或者有限制，电力和空间问题。
- 如果工厂希望避免旧设备的问题，如破损、电机故障和堵塞。
- 夏季或与炎热相关的问题，在较冷的月份或气候中不存在。
- 峰值条件(流量/负荷等的季节性变化)。
当然，如果这些或其他相关问题都不存在，那么在给定的设施中可能就不需要纯氧。如果它们确实存在，那么氧气很有可能会起作用。
这种补充氧气的过程有一些节能的好处，可能会使日常工作更容易。传统上，氧气系统是基于压力的，这意味着它们通常可以在比等效空气系统低得多的功率消耗下运行，在某些情况下，甚至可以在完全没有功率的情况下运行。
此外，以氧为基础的设备几乎总是可以不间断地纳入处理过程，这一事实提供了更大的灵活性，对工厂操作的影响很小。
安装氧气系统以补充废水处理过程。
使用氧气会发生什么?
充足的转移氧是所有二次好氧处理操作的关键。有几种使用纯氧的方法可以帮助确保系统正确运行，并在减少有害影响的情况下达到所需的氧气水平。
通常，随着生产速率、流量、产品规格等发生变化，处理厂的负荷需氧量(BOD/COD)也会发生变化。污水系统的大小往往不足以处理这些变化。这是另一个纯氧可以提供一些缓解的领域。
氧气可以帮助缓解二级处理系统中普遍存在的多种其他问题。例如，死区——由于混合不良或设备失灵而导致无氧或低溶解氧的区域——可以通过定向注入氧气来解决。
在大多数情况下，氧气是通过不同的方式添加到处理区域的，这意味着它可以在需要的基础上使用并独立运行。这提供了灵活性，以满足工厂的需求，同时最大限度地减少化学品的使用和运营成本。
当向废水中添加空气时，可以去除曝气过程中可能存在的硫化氢和/或VOCs(苯、甲苯或甲醇等挥发性有机化合物)。与传统的压缩空气方法相比，纯氧往往达到较高水平的溶解氧。纯氧注入可以改善传质，因为它通常以高速率(70-90%)传递，而且没有氮气干扰。这些因素有助于最大限度地减少潜在的剥离，这是典型的空基系统，voc存在。
在某些情况下，即使在二次处理之前使用低剂量的氧气，也可以通过确保足够的溶解氧来帮助维持系统健康，从而防止丝状菌和其他不需要的细菌的生长。
适当的氧气水平会产生健康的细菌，从而提高治疗能力。纯氧可以发挥重要作用。
什么是氧气系统?
氧气系统由三个主要部分组成:
- 储氧和供氧罐，通常称为散装罐。这是一种用于储存低温液体的容器，包括氧气。注:虽然氧气是气体，但它是以极冷液体的形式浓缩储存的，温度约为-250°F，取决于储罐压力。
- 氧气在周围的空气汽化器(看起来像一个巨大的散热器)中蒸发，然后流向气门机构/控制面板。氧气流量和压力根据特定的系统设计进行适当调整。
- 最后，注入氧气。有几种注入方法。可以使用简单的装置，如分散器、扩散器或多孔软管。更复杂的设备可以提供额外的混合能量，通常可以提高传输效率。这些装置可以是浮动的，可以放在盆的底部，甚至可以是侧流的，并且会根据适用的标准(例如，盆的深度和大小，所需的氧气数量，混合的需要，电力的可用性，以及许多其他因素)而变化。
为您的设施配置正确的氧气系统
根据需要和现有的系统设计，在水处理中添加氧的方法有多种。不管配置如何，几乎肯定有一个合适的选项。
通常，氧气可以直接注入有氧盆地，或在侧流中，然后泵回盆地。
一位消息灵通的氧气供应商专家将查看每个单独的现场情况，以设计一个解决方案，以满足特定工厂的独特需求。这将考虑氧气需求，以及水深和现有曝气设备等标准。
纯氧如何改善废水处理?
与严格使用空气的传统方法相比，使用纯氧可以达到最高的溶解氧水平。
在二次处理中利用纯氧加强空气系统有几个潜在的好处:
- 减少气味
- 改善污泥沉降
- 增加负荷(BOD/耗氧量)
- 还原VOCs(挥发性化学品)
- 改进氨处理的潜力
- 增加了系统操作的灵活性(风机转速等)
- 能够满足高峰需求/高产量
- 帮助满足许可证限制(例如，NPDES)
- 紧急情况下的援助(即曝气机故障)
- 维护系统健康(管道中溶解氧充足，最终溶解氧充足)
- 不需要对整个工厂进行实质性的升级，就可以达到许可限制
这可能是实现目标的最具成本效益的过程-满足许可限制，允许更高的生产，降低成本，并避免资本支出-年复一年。
当评估废水处理厂对纯氧的需求时，最好的出发点是与有信誉的供应商进行交谈，他们可以保证高纯氧的可靠供应。有了稳定的供应和一流的专家，废水处理流程将得到简化，以确保满足质量要求，设备运行平稳，成本得到控制。在废水处理领域，探索和了解所有选项是很重要的，因为技术可以帮助工厂在未来几年变得更有效率。
关于作者
Vince Hartley是Airgas工程解决方案集团的高级应用专家。拥有超过20年的经验，Vince支持工业环境中的气体应用，并专注于水处理。欲了解更多信息，请联系文斯·哈特利vince.hartley@airgas.com,电话号码:713-896-2382访问www.airgas.com。
阅读更多的文章废水处理,请访问www.epcgrp.com/industries/wastewater．
