磁技術在污水處理工程中的應用 —聚氧活化曝氣增氧機
聚氧活化曝氣增氧機,首次應用法拉第原理,采用磁性生物工程技術,把從空氣中富聚、活化的氧氣與經磁化的污水充分結合,提高污水溶解氧的飽和度25%左右,創下了曝氣機中深水大容量水氣合成技術的先例,在世界曝氣增氧史上第一個徹底甩掉了鼓風機、供氣管道網絡和曝氣頭等耗能大、造價高的笨重設備。取得了五項發明專利,即ZL94104389.4、ZL97120975.8、ZL97117239.0、ZL99103087.7、ZL99205224.6等,先后獲得1995年中國專利技術博覽會金牌獎、1996年全國星火計劃實施十周年暨八五農業科技攻關成果博覽會優秀獎、1999年第十二屆全國發明博覽會金獎、1999年浙江省科學技術進步三等獎,達到國內領先水平,是我國環保設備史上一項重大改革。
聚氧活化曝氣增氧機根據法拉第原理,利用氧、氮磁性之差,以高性能稀土永磁材料為基礎,創造了聚氧器和螺旋磁化器。從空氣中制取富氧活化的氣體,再通過向心加壓、離心增壓及負壓等技術,將其強制充到經過磁化處理的污水里,從而達到各類污水高效增氧之目的。
與國內外現有的同類設備相比,聚氧活化曝氣增氧機具有以下一系列特點:
—空氣聚氧活化
聚氧活化器由數片嵌裝在框架上的高能稀土永磁材料制成,形成高梯度磁性空間場。由于空氣中的氧是順磁性物體,而氮是抗磁性物體,因此,當空氣通過聚氧活化器時,空氣中的氧能讓空間的磁力線更多的通過自己,而氮則會排斥磁力線,從而使空氣中的氧富聚在一起并得以活化。
—污水磁化
螺旋磁化器采用非導磁材料和高性能釹鐵硼(NdFeB)稀土永磁材料制成,固定在空心主導軸的水下一端,與空心主導軸同步高速旋轉,在螺旋槳周圍形成一個磁性空間,同時把大量污水推流攪動,使污水成為磁化污水,為微小的富氧氣泡里的活化氧提供了混合的良好條件,從而使污水溶解更多的氧氣。
—暢通的供氧通道
在聚氧活化器和螺旋磁化器之間裝有空心主導軸,聚氧活化器的向心葉輪固定在空心主導軸上,向心葉輪的出氣孔和空心主導軸的進氣孔對準并保持適當的間隙,構成富氧空氣進入污水的主通道。同時在空心主導軸外裝有外筒殼,形成輔助供氣通道以保證供氧的暢通。
—大體積的曝氣水域
在螺旋磁化器的槳葉上裝有槳前增壓葉輪和槳后增壓葉輪,槳后增壓葉輪把輔助供氣筒里的富氧空氣抽出增壓后,輻射到環形對流污水里。槳前增壓葉輪的前端裝有直射螺旋槳,把紊流靜區的氣、水混合液穿過直射洞射向更深層的污水中。同時按輻射規律安裝有導流筒,其數量和角度根據污水池形狀而定,使已經形成的污水環形對流射向更深更遠的服務水域。
—極高的溶解氧飽和度
輸進污水里的富氧空氣在高速旋轉的螺旋槳及葉輪的作用下,充分攪拌、破碎、混合,變成微小的氣泡,均勻地混合在污水中,這些小氣泡里的水在聚氧時已被強磁活化,在突然失壓后能更好地與磁化污水相混合,從而提高污水中溶解氧的飽和度及氧轉移效率。
—長時間的氧化過程
經直射洞、導流筒射出的水、氣混合液造成污水池底水域服務區間的紊流,構成與噴水口、進水口的循環,失壓后上浮小氣泡的動能傳遞給水介質,構成上層水與噴水口進水的循環,且由于富氧小氣泡上浮時是曲線行程,延長了在污水里的行程和時間,促進了污水生化處理時各種氧化過程。
—無攪拌死點區域
在螺旋槳葉前方空心主導軸的出氣口處裝有離心葉輪,與空心主導軸、螺旋槳同步高速旋轉時,空心主導軸內提供的富氧空氣受到離心作用,能更快加大富氧氣體進入污水里的壓力,使深水層充分曝氣增氧,在該離心葉輪的正前端,安裝了一個較小的直射螺旋槳,并將該直射螺旋槳正前方導流筒底部中心處開一個直射洞,在機器運行時與空心主導軸同步高速旋轉的直射螺旋槳就把槳前離心增壓葉輪底部形成的紊流靜壓死點處的所有污水混合液通過直射推向污水池的更深處,然后再散射到遠方。
由山東億達環保技術工程有限公司生產的新一代司南牌聚氧活化曝氣增氧機,經山東省鄒城市污水處理廠、北京燕山石化西區污水處理廠和廣東省韶關市始興污水處理廠等實際使用證明,充氧效率高,工作穩定可靠,噪聲小,比傳統曝氣設備節電30—60%,使用效果良好。經國家環保總局同濟水污染設備質量檢測中心和遼寧省沈陽環保檢測中心檢測確認質量合格,達到設計要求并符合國家有關標準規定,并于2001年12月28日,通過遼寧省科委技術鑒定。從2005年10月15日起,本公司在山東省鄒城市污水處理廠一組20000噸/天的奧伯爾氧化溝進行連續試驗運行。其裝機容量105kW,運行功率82.5kW,每天實際處理水量18000噸,平均噸水耗電0.11kW;聚氧活化曝氣增氧機的節電效果明顯,處理后的出水穩定,達到一級排放標準。機器運行平穩,噪聲小,安裝維護方便,滿足了奧伯爾氧化溝的工藝要求。聚氧活化曝氣增氧機的研制成功是中國環保史上一項重大創舉,屬世界首創,達到國際先進水平。
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