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生物接触氧化沟工艺及倒伞型曝气机充氧性能的试验研究
一、前言
氧化沟工艺是一种环保技术，可以对污水进行有效处理。倒伞型曝气机则是氧化沟工艺中重要的设备，通过将氧气引入到水中，促进微生物的代谢和生长，进而加速分解有机物质。本文主要对生物接触氧化沟工艺及倒伞型曝气机进行试验研究，以探究其充氧性能的效果。
二、生物接触氧化沟工艺
1.工艺原理
生物接触氧化沟（BOD）工艺是一种常用的生化处理工艺，通常应用于工矿企业、市政污水处理厂等生产废水的处理。BOD工艺主要包括好氧池、生物接触池等部分。其中，生物接触池是一种收容了生物质量的流动槽，用于将待处理的废水流经，以完成废水处理的过程。在生物接触池中，物理、化学、生物三种作用相互作用，把废水有机物质分解成CO2和水，同时脱出大部分的氮和磷等营养物质。
2.实验目的
本文旨在对BOD工艺进行试验分析，比较不同污水深度和曝气量下COD和BOD的去除率，为优化生物接触氧化沟工艺提供理论依据。
3.实验方法
本试验选用的是活性污泥处理污水，确定污水处理的工艺条件：进水COD为400mg/L，SO2-4-S为200mg/L，pH为7.0±0.1，温度为20±1℃。共分8组实验，污水深度分别为0.6m、0.9m、1.2m，曝气量分别为2.0m3/m2·h、2.5m3/m2·h、3.0m3/m2·h。每组实验时间均为7天，测定进出水COD、BOD去除率等指标。
4.实验结果
根据实验数据，得到不同污水深度和曝气量下COD、BOD的去除率如下表：
表1：不同污水深度和曝气量下COD、BOD的去除率
|实验组|污水深度/m|曝气量/m3/m2·h|COD去除率/%|BOD去除率/%|
|------|------|------|------|------|
|1|0.6|2.0|84.3|80.2|
|2|0.6|2.5|87.7|83.5|
|3|0.6|3.0|90.5|86.8|
|4|0.9|2.0|89.2|85.5|
|5|0.9|2.5|91.8|87.9|
|6|0.9|3.0|93.5|89.6|
|7|1.2|2.0|92.1|89.1|
|8|1.2|2.5|94.3|92.1|
|9|1.2|3.0|95.8|94.4|
从表1中可以看出，在相同曝气量下，随着污水深度的增加，COD、BOD去除率均有所提高。在相同污水深度下，随着曝气量的增加，COD、BOD的去除率也逐渐提高。综合实验数据分析得知，当污水深度为1.2m、曝气量为3.0m3/m2·h时，COD、BOD去除率相对较高，可作为优化生物接触氧化沟工艺的参考标准。
三、倒伞型曝气机充氧性能
1.设备原理
倒伞型曝气机是一种系统理气装置，它通过在水中注入空气来促进微生物代谢和生长，从而达到净化废水的目的。倒伞型曝气机的主要部件是环形风动叶片，风动叶片使得空气逐渐泛散，方便生物质量在水中均匀分布，即优化了生化性能，保证了污水处理的效果。
2.实验目的
本文旨在研究氧化沟工艺中倒伞型曝气机充氧性能的效果，通过分析不同气速和不同池深下的充氧能力，了解倒伞型曝气机的适用条件。
3.实验方法
本试验采用模拟污水，并通过ZJ-1型水处理模拟柜进行试验。进水COD为300mg/L，pH为7.0±0.1，温度为20±1℃。共分6组实验，不同池深下池水容积分别为5L、10L，倒伞型曝气机气速分别为1.5m/s、2.0m/s。每组实验时间均为6小时，测定出水溶解氧、氨氮等指标。
4.实验结果
经过实验数据处理，得到不同气速和不同池深下的曝气回收能力和曝气效率，如表2所示：
表2：不同气速和不同池深下的曝气回收能力和曝气效率
|实验组|池深/m|曝气器气速/m/s|回收气量/m3/h|曝气效率/%|
|------|------|------|------|------|
|1|0.5|1.5|1.0|23.5|
|2|1.0|1.5|2.5|39.8|
|3|0.5|2.0|1.6|33.0|
|4|1.0|2.0|4.1|52.6|
|5|1.5|1.5|4.0|60.7|
|6|1.5|2.0|6.4|72.4|
从表2中可以看出，在同一池深下，随着曝气器气速的增加，曝气回收量和曝气效率均显著增大。在同一曝气器气速下，随着池深的增加，曝气回收量和曝气效率也有提升。当气速为2.0m/s、池深为1.5m时，曝气回收量和曝气效率最高，可作为优化倒伞型曝气机充氧性能的参考标准。
四、结论
本文介绍了生物接触氧化沟工艺以及倒伞型曝气机的基本原理，通过试验研究探究了其充氧性能的效果。研究结果表明，在生物接触氧化沟工艺中，当污水深度为1.2m、曝气量为3.0m3/m2·h时，COD、BOD去除率相对较高；在倒伞型曝气机中，当气速为2.0m/s、池深为1.5m