射流曝气反应器运行特性及除污效能研究

摘要

射流曝气反应器(Jet Aeration Reactor，JAR)作为一种典型的高效生物处理技术，具有氧利用率高、容积负荷大、抗冲击负荷能力强、处理效果稳定等优点。本文参考国内外关于高效好氧生物反应器的基本理论和研究经验，设计了射流曝气反应器，考察了射流器的充氧性能，研究了射流曝气反应器对典型高浓度废水的去除效果，提出了反应器的运行参数。
　　 研究历时一年，得出以下主要结论：
　　 1、本试验设计的射流曝气器的充氧性能良好，优于传统鼓风曝气。增加喉管长度在一定条件下有助于提高射流器的充氧性能。在较佳工况下，射流器的标准氧总转移系数KLas值为0.390min-1，充氧能力qc为0.0322kg/h，氧转移效率EA=22.55％>20％。
　　 2、射流曝气反应器对高浓度有机废水处理效果良好。当进水COD浓度变化范围为1350mg/L～7530mg/L时，COD去除率稳定在70％～79％之间，平均去除率达到71％。确定其最佳HRT为4～6h，最佳pH值在6～8范围内，最高不应超过9。
　　 3、射流曝气反应器对高浓度氨氮废水有着良好的处理效果。当进水NH4+-N浓度范围为100mg/L～500mg/L时，NH4+-N去除率稳定在79.4％～93.1％之间。确定系统反应的较佳HRT为6.0 h，最佳pH范围为8～9。
　　 4、射流曝气反应器处理含聚乙二醇废水，取得了较好的运行处理效果。进水COD浓度在3540mg/L～6600mg/L之间，出水COD去除率基本保持在70％以上，反应器运行稳定。NH4+-N进水浓度在112.4mg/L～367.5mg/L之间，NH4+-N平均去除率为84％。经推导分析得出射流曝气反应器处理聚乙二醇废水的反应动力学常数：K=6×10-3，vmax=0.213，Ks=855.1。