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微孔曝气头最优孔径分析

根据曝气过程中氧转移的有关理论,推导出需气量的表达式;并通过曝气过程中能量消耗的分析,导出动力消耗的表达式.通过计算分析得出,在一一定的条件下,微孔曝气头有最优孔径. 一般水深在4m左右,曝气器的最优孔径最小.一定孔径的曝气器,存在最佳安装水深,最佳安装水深随曝气器孔径的增大而增长.水深较小时,宜选用孔径较小的微孔曝气器;水深较大时,宜选用孔径较大的曝气器.一般情况下,采用浅水曝气是不利的.

 最优孔径与水深的这一关系,可以从理论上得到解释,鼓气曝气的阻力主要由三部分构成:水深、管道系统的阻力损失和微孔曝气器的阻力损失.因管道系统的阻力损失一般约为0.5 m,因此在水深很小时,曝气器的阻力占总阻力的比例较大,增加孔径有助于整体.上降低功率的消耗,最优孔径应比水深较大时的大.当水深超过一-定的程度后,气泡在水中的停留时间较长,如果微孔曝气头的孔径很小,空气中的含氧量减小很快,氧分压的降低也很快,这样会导致氧转移的速度最初很快,经过一段时间后,氧转移的速度很小,不能发挥气泡停留时间长的优势,反而由于曝气器的孔径很小,导致阻力增大,动力消耗增加,因此,当水深超过一定的程度后,最优孔径增大.因此,就微孔曝气器的来说,浅水曝气选用孔小的曝气器,深水曝气采用孔大的曝气器。
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