射流曝氣裝置在糊樹脂清洗水處理中的應用

李金英，張國玉，馬軻夫，姜有良

（天偉化工有限公司，新疆 石河子 832000）

射流曝氣裝置在糊樹脂清洗水處理中的應用

李金英，張國玉，馬軻夫，姜有良

（天偉化工有限公司，新疆 石河子 832000）

介紹了使用射流曝氣裝置處理糊樹脂清洗水中的COD、BOD，通過利用射流泵、文丘里裝置循環曝氣，使出水滿足工業用水水質要求。

糊樹脂；清洗水；射流曝氣

1 公司現狀

2014年4月,天偉化工有限公司20萬t/a特種PVC裝置一次開車成功，其中10萬t/a微懸浮法聚氯乙烯糊樹脂裝置成功生產出優等品。天偉化工有限公司在保證安全生產的同時，力抓環保工藝，啟動10萬t/a聚氯乙烯糊樹脂配套水處理裝置，確保水質處理合格，達標排放。

天偉化工有限公司10萬t/a糊樹脂清洗水處理裝置采用增稠+快混慢混+氣浮+連續過濾+生化處理多種工藝，不但回收了其中的糊樹脂膠乳，而且使處理后的水質達標排放[1]。該工藝技術在運行一段時間后，技術人員發現，由于糊樹脂生產中采用的聚合助劑成分較為復雜，其清洗水中COD、BOD含量高，在后續的母液水生化處理系統中，采用常規的羅茨鼓風機曝氣裝置，僅能滿足排放要求，水體指標難以達到較高標準。

為進一步提升處理水質，降低水中COD、BOD含量，使其滿足工業冷卻水用水要求，回用至電廠作為生產用水，從而節約大量的一次水。該公司組織相關人員通過一系列的考察、實驗、篩選，對曝氣裝置技術進行了重點攻關，決定采用射流曝氣裝置。目前，整套裝置已投入正式生產，運行效果良好。

2 改進前運行情況

該公司在前期的污水處理過程中采用羅茨鼓風機曝氣，該裝置運行效果差強人意，雖然水處理指標達標，但羅茨鼓鼓風機曝氣裝置在運行過程中還出現以下問題：(1)羅茨鼓風機需要空氣擴散設備及布氣管道，而布氣管道淹沒于污水中，腐蝕性較大，不易管理維修；(2)羅茨鼓風機需要電動機、減速機，必然會產生噪聲，而且噪音特別大，影響員工的身體健康；(3)氧利用率低、曝氣時間長、池容積比較大、機械設備及管道復雜、曝氣低、電耗較大、維護管理復雜和基建投資費用高。

營養源、DO值、pH值、溫度是微生物生存的必要條件，四者缺一不可。其中，DO值即溶解氧，水中的溶解氧低，微生物生化處理的效果差，進而影響中水出水指標，而曝氣裝置與DO值密切相關[2]。由于該公司先前母液水生化處理曝氣一直采用羅茨鼓風機曝氣，該裝置在運行過程中不僅溶解氧低、溶氧氣泡不均勻，而且曝氣裝置維修困難、成本高。表1是天偉化工前期母液水處理裝置溶解氧與COD、BOD含量。

表1 改進前母液水溶解氧與COD、BOD含量 mg/L

3 射流曝氣裝置的特點

射流曝氣是一種利用射流曝氣器把液體或氣液混合流噴射入曝氣池，以增加氧含量的曝氣系統。目前，在國外以把射流曝氣作為繼鼓風機和機械曝氣之后的第三種曝氣系統。本文研究的是自吸式射流曝氣器是射流器的一種，它以離心水泵為動力源，水泵抽吸曝氣池的泥水混合液沿管路射入噴嘴，在噴嘴出口處由于射流和空氣之間的粘滯作用，把噴嘴附近的空氣帶走，使噴嘴附近形成真空，在外界大氣壓的作用下，空氣被源源不斷地吸入射流器內，三相混合液在喉管中強烈地混合攪動，使空氣粉碎成霧狀，繼而在管內由速頭變成壓頭，微細氣泡進一步壓縮，氧迅速轉移到混合液中，從而強化氧的轉移過程的一種充氧設備。射流曝氣具有如下優點。

(1)較高的氧總轉移系數和氧利用率，混合攪拌作用強；

(2)污泥活性好，基質降解系數較高，提高了污泥的吸附、沉淀性能；

(3)適應性強、造價低、設備簡單、維修管理方便；

(4)溶氧速度快、曝氣時間短、占地面積小；

(5)氣味和噪聲小。

4 射流曝氣裝置的布局

糊樹脂清洗水由提升泵輸送至冷卻塔，經冷卻塔降溫至25～35℃，自流至水解酸化池。糊樹脂清洗水在水解酸化池經過水解和酸化2個過程進入好氧反應池，使其在好氧池內進行生化反應，微生物所需氧氣由射流曝氣泵供給。

射流曝氣：射流器采用文丘里噴嘴,工作水泵出水通過射流器的噴嘴,隨著噴嘴直徑變小,液體以極高的速度從噴嘴噴射出來,高速流動的液體穿過吸氣室進入喉管,在喉管形成局部真空,通過導氣管吸入(或壓入)的大量空氣進入喉管后,在噴水壓力的作用下被分割成大量微小的氣泡,與水形成混合體。氣液混合體通過擴散管向外排出,其速度減慢,壓力增強,形成強力噴射流,對廢水攪拌充氧。氣泡經多次切割,噴射擾動后,變成無數的細小氣泡,其表面積很大,使空氣中的氧更易快速溶解于水中。由于氣泡直徑小,上升速度緩慢,從而延長了大氣中氧氣溶解于水的時間,促使廢水和氧氣充分混合接觸，使得含氧量大大地提高，更利于微生物生化處理。圖1為曝氣裝置示意圖，圖2為射流曝氣裝置中的文丘里管。

圖1 射流曝氣裝置示意圖

圖2 文丘里管

5 改進后運行情況

天偉化工有限公司將羅茨鼓風機曝氣裝置更換為射流曝氣裝置后，曝氣效果明顯改善。裝置運行以來安全、平穩，糊樹脂清洗水的排放都控制在指標范圍之內。表2為天偉化工有限公司改進后母液水溶氧量與COD、BOD含量。

表2 改進后母液水溶解氧與COD、BOD含量 mg/L

由表1、表2可看出，采用射流曝氣裝置后，經生化處理后的水體中含氧量較高,COD、BOD明顯降低，將此處理后的水回用至電廠，代替一次水使用，完全可滿足電廠用水要求，節約大量的一次水，預計每年可節約一次水約70萬m3，具有良好經濟和社會效益。

6 結語

通過此次曝氣裝置的改進，該公司選用射流曝氣裝置，該裝置不僅在糊樹脂清洗水處理方面取得了良好的效果，使得各項排放指標都遠遠低于國家排放標準，并滿足工業用水水質要求，回用至電廠作為生產用水使用，節約大量一次水，節約了生產成本，產生了一定的經濟價值。

［1］張國玉，馬軻夫.PVC糊樹脂（EPVC）生產中清洗水的處理.中國氯堿，2015，07：34-35.

［2］曹彭年，曹 旦.水處理用風機的選型及能耗分析.通用機械，2009，02：25-28.

The jet aeration device in the application of paste resin cleaning water treatment

LI Jin-ying，ZHANG Guo-yu，MA Ke-fu，JIANG You-liang
（Tianwei Chemical Co.,Ltd.,Shihezi 832000，China）

This paper introduces the use of jet aeration device processing paste resin cleaning water COD，BOD，through the use of jet pump，venturi device circular aeration，the water meets the demand of industrial water quality，recycling plants as production water，save a lot of water，has the good economic efficiency.

：paste resin；kettle washing water；jet aeration

TQ325.3

：B

：1009-1785(2016)10-0027-02

2016-07-17