負(fù)壓式射流曝氣器是利用射流產(chǎn)生吸力的原理,使空氣中的氧溶解在水中,以達(dá)到充氧和攪拌的目的。工作時(shí),循環(huán)水泵不斷地抽取池內(nèi)混合液,經(jīng)加壓的混合液自射流曝氣器液腔噴出,形成一股高速柱狀水流,這股水流在混合室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,低壓空氣得以從氣體管道吸入。由于噴射水流的高剪切力作用,空氣在混合室內(nèi)與曝氣池混合液激烈混合形成微細(xì)泡,混雜在混合液中從噴嘴射出,快速分布混合至污水中。微氣泡與混合液充分接觸使大量分子氧溶解在池內(nèi)混合液中。噴射水流所產(chǎn)生的攪動(dòng),則在水池內(nèi)產(chǎn)生攪拌作用。當(dāng)噴射流的水平動(dòng)能減弱時(shí),氣泡上浮產(chǎn)生的升力,起到了很好的混合的效果。
1.1曝氣充氧
◆ 混合噴嘴內(nèi)充氧
在負(fù)壓式射流曝氣器內(nèi),工作介質(zhì)經(jīng)內(nèi)液腔高速噴射,穿過混合室與引射介質(zhì)接觸,卷吸、切割、分散、溶解引射介質(zhì),引射介質(zhì)中的氧快速溶入工作介質(zhì),同時(shí)形成氣液混合物。
◆ 水平射流區(qū)充氧
氣液混合物仍以較高的速度噴射出噴嘴,與生物反應(yīng)器內(nèi)污水存在速度差,可以進(jìn)行二次切割。生物反應(yīng)器內(nèi)污水被氣液混合物卷吸、切割、分散,氣液混合物中的溶解氧、氣體中的氧氣快速分散、溶解進(jìn)入污水,同時(shí)形成氣液泥三相混合污水。
◆ 垂直上升區(qū)充氧
內(nèi)部微小氣泡降低了三相混合污水密度,使三相混合污水上升流動(dòng)。期間生物反應(yīng)器內(nèi)污水不斷加入上升流體,使三相混合污水虧氧狀態(tài)加劇,可繼續(xù)、大量吸收、溶解微小氣泡中的氧份。此階段曝氣充氧原理同一般鼓風(fēng)曝氣方式,在這里微小氣泡能供給最大的充氧量和紊流攪拌作用。
◆ 二次紊流區(qū)充氧
三相混合污水大量涌出液面,在動(dòng)量和重力作用及影響下向液面下翻滾。此時(shí)可帶動(dòng)微小氣泡再次進(jìn)入污水,同時(shí)吸收部分界外空氣進(jìn)入污水,產(chǎn)生額外的紊流作用,使微小氣泡中的氧最大限度地溶入污水。
從傳質(zhì)過程來看,負(fù)壓式射流曝氣器明顯復(fù)雜于其它曝氣裝置,氧傳遞的途徑很多,氧轉(zhuǎn)移率很高,這是其它曝氣裝置無法對比的。