磁技术在污水处理工程中的应用 —聚氧活化曝气增氧机
聚氧活化曝气增氧机,首次应用法拉第原理,采用磁性生物工程技术,把从空气中富聚、活化的氧气与经磁化的污水充分结合,提高污水溶解氧的饱和度25%左右,创下了曝气机中深水大容量水气合成技术的先例,在世界曝气增氧史上第一个彻底甩掉了鼓风机、供气管道网络和曝气头等耗能大、造价高的笨重设备。取得了五项发明专利,即ZL94104389.4、ZL97120975.8、ZL97117239.0、ZL99103087.7、ZL99205224.6等,先后获得1995年中国专利技术博览会金牌奖、1996年全国星火计划实施十周年暨八五农业科技攻关成果博览会优秀奖、1999年第十二届全国发明博览会金奖、1999年浙江省科学技术进步三等奖,达到国内领先水平,是我国环保设备史上一项重大改革。
聚氧活化曝气增氧机根据法拉第原理,利用氧、氮磁性之差,以高性能稀土永磁材料为基础,创造了聚氧器和螺旋磁化器。从空气中制取富氧活化的气体,再通过向心加压、离心增压及负压等技术,将其强制充到经过磁化处理的污水里,从而达到各类污水高效增氧之目的。
与国内外现有的同类设备相比,聚氧活化曝气增氧机具有以下一系列特点:
—空气聚氧活化
聚氧活化器由数片嵌装在框架上的高能稀土永磁材料制成,形成高梯度磁性空间场。由于空气中的氧是顺磁性物体,而氮是抗磁性物体,因此,当空气通过聚氧活化器时,空气中的氧能让空间的磁力线更多的通过自己,而氮则会排斥磁力线,从而使空气中的氧富聚在一起并得以活化。
—污水磁化
螺旋磁化器采用非导磁材料和高性能钕铁硼(NdFeB)稀土永磁材料制成,固定在空心主导轴的水下一端,与空心主导轴同步高速旋转,在螺旋桨周围形成一个磁性空间,同时把大量污水推流搅动,使污水成为磁化污水,为微小的富氧气泡里的活化氧提供了混合的良好条件,从而使污水溶解更多的氧气。
—畅通的供氧通道
在聚氧活化器和螺旋磁化器之间装有空心主导轴,聚氧活化器的向心叶轮固定在空心主导轴上,向心叶轮的出气孔和空心主导轴的进气孔对准并保持适当的间隙,构成富氧空气进入污水的主通道。同时在空心主导轴外装有外筒壳,形成辅助供气通道以保证供氧的畅通。
—大体积的曝气水域
在螺旋磁化器的桨叶上装有桨前增压叶轮和桨后增压叶轮,桨后增压叶轮把辅助供气筒里的富氧空气抽出增压后,辐射到环形对流污水里。桨前增压叶轮的前端装有直射螺旋桨,把紊流静区的气、水混合液穿过直射洞射向更深层的污水中。同时按辐射规律安装有导流筒,其数量和角度根据污水池形状而定,使已经形成的污水环形对流射向更深更远的服务水域。
—极高的溶解氧饱和度
输进污水里的富氧空气在高速旋转的螺旋桨及叶轮的作用下,充分搅拌、破碎、混合,变成微小的气泡,均匀地混合在污水中,这些小气泡里的水在聚氧时已被强磁活化,在突然失压后能更好地与磁化污水相混合,从而提高污水中溶解氧的饱和度及氧转移效率。
—长时间的氧化过程
经直射洞、导流筒射出的水、气混合液造成污水池底水域服务区间的紊流,构成与喷水口、进水口的循环,失压后上浮小气泡的动能传递给水介质,构成上层水与喷水口进水的循环,且由于富氧小气泡上浮时是曲线行程,延长了在污水里的行程和时间,促进了污水生化处理时各种氧化过程。
—无搅拌死点区域
在螺旋桨叶前方空心主导轴的出气口处装有离心叶轮,与空心主导轴、螺旋桨同步高速旋转时,空心主导轴内提供的富氧空气受到离心作用,能更快加大富氧气体进入污水里的压力,使深水层充分曝气增氧,在该离心叶轮的正前端,安装了一个较小的直射螺旋桨,并将该直射螺旋桨正前方导流筒底部中心处开一个直射洞,在机器运行时与空心主导轴同步高速旋转的直射螺旋桨就把桨前离心增压叶轮底部形成的紊流静压死点处的所有污水混合液通过直射推向污水池的更深处,然后再散射到远方。
由山东亿达环保技术工程有限公司生产的新一代司南牌聚氧活化曝气增氧机,经山东省邹城市污水处理厂、北京燕山石化西区污水处理厂和广东省韶关市始兴污水处理厂等实际使用证明,充氧效率高,工作稳定可靠,噪声小,比传统曝气设备节电30—60%,使用效果良好。经国家环保总局同济水污染设备质量检测中心和辽宁省沈阳环保检测中心检测确认质量合格,达到设计要求并符合国家有关标准规定,并于2001年12月28日,通过辽宁省科委技术鉴定。从2005年10月15日起,本公司在山东省邹城市污水处理厂一组20000吨/天的奥伯尔氧化沟进行连续试验运行。其装机容量105kW,运行功率82.5kW,每天实际处理水量18000吨,平均吨水耗电0.11kW;聚氧活化曝气增氧机的节电效果明显,处理后的出水稳定,达到一级排放标准。机器运行平稳,噪声小,安装维护方便,满足了奥伯尔氧化沟的工艺要求。聚氧活化曝气增氧机的研制成功是中国环保史上一项重大创举,属世界首创,达到国际先进水平。
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