爆气塔作用(曝气塔作用)

曝气塔作用

脱气塔又叫除碳器，作用原理是：脱气塔（除碳器）是通过风机的风力来吹脱水中游离CO2的设备。

脱气塔另外一个作用可以做为曝气装置，主要是于除铁猛过滤器前置前，对铁、锰进行氧化处理，使锰砂过滤器更好的吸附和去掉水中的铁锰。相对管道曝气，他具有更大气流量，所以产生更好的氧化效果；相对鼓风机曝气，脱气塔曝气是采用功率小的离心风机，这种曝气大大的节省了电能，所以在实际得到更广泛的引用。

脱气塔的作用

脱碳塔又叫除碳塔，他是通过风机的风力来吹脱水中除去游离CO2的设备，由于水中的CO2含量较空气中的含量高，当高压高速气流通过时 形成气泡，气泡中CO2的分压较水中少，从而去除水中的CO2。一方面减小对锅炉，过滤器的腐蚀，如果水中含有一定的CO2那么CO2和水产生碳酸，而电离去的氢离子来腐蚀后面的各种容器，另外一个作用，如果用在阴阳离子交换器，可以减轻阴离子交换器的负荷，提高化学除盐工艺的经济性和出水水质在一般如果进水HCO3含量》50mg/L时，设置除碳器，其出水CO2含量＜5mg/L,除碳器一般设置在阳离子交换器或反渗透装置之后。脱气塔另外一个作用可以做为曝气装置，主要是于除铁、锰过滤器前置前，对铁、锰进行氧化处理，使锰砂过滤器更好的吸附和去掉水中的铁锰，相对管道曝气，他具有更大气流量，所以产生更好的氧化效果，相对鼓风机曝气，脱气塔曝气是采用功率小的离心风机，这种曝气大大的节省了电能，所以在实际得到更广泛的引用。

曝气设备的作用

曝气池一般和沉淀池组成联合工艺流程。设置在曝气池前面的称初次沉淀池，设置在曝气池后面的称为二次沉淀池，分别用于废水的预处理和后处理。导流区的作用是使污泥凝聚和使气水分离，为沉淀创造条件。在曝气区内废水与回流污泥充分混合，然后经导流区流入沉淀区，澄清后的水经溢流堰排出。

曝气池一般和沉淀池组成联合工艺流程。设置在曝气池前面的称初次沉淀池，设置在曝气池后面的称为二次沉淀池，分别用于废水的预处理和后处理。导流区的作用是使污泥凝聚和使气水分离，为沉淀创造条件。在曝气区内废水与回流污泥充分混合，然后经导流区流入沉淀区，澄清后的水经溢流堰排出。

曝气池使用原因：

曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，其目的在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。换言之，它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。

它还有其他一些重要作用，如混合和搅拌。空气中的氧通过曝气传递到水中，氧由气相向液相进行传质转移，这种传质扩散的理论，应用较多的是刘易斯和惠特曼提出的双膜理论。

水处理曝气塔

曝气池是利用活性污泥法进行污水处理，池内提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。

曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，其目的在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。换言之，它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。它还有其他一些重要作用，如混合和搅拌。

废气塔的原理

具体一点，是乙醇回收塔还是乙醇吸收塔？

1.如果是回收的话，应该是用循环冷却水对乙醇气体冷却，冷凝得到回收的乙醇。当然，不可能一次性全部冷凝下来，或者是串联几个回收塔，或者在塔内部分段冷凝，分段回收。

2.如果是吸收塔，那么得看吸收乙醇是因为乙醇是产品还是伴生品了。可以利用有机物的冷凝点不同，在不同的温度情况下进行冷凝，以得到不同的产物。

如果是1.的话，是不会有废水的（液体全是乙醇，纯度依温度控制的好与坏来决定）。

废气是非常少的，如果有的话，有可能是甲醇，甲醚，二甲醚等（得看乙醇是怎么来的）。

可以直接通入水中，这些东西水溶性是比较好的，水再去废水处理站厌氧消化（成本较高）。

也可以直接送去点燃（生成的都是二氧化碳和水，没有污染的）。

如果是2.的话，把生成的液体分别送去反应器，产品罐等该去的地方。气体返回此塔继续吸收。

气流塔作用

优点

（1）总体选用玻璃钢材质，塔体表层选用耐候型彩色胶衣树脂，具有耐老化、耐腐蚀、色彩鲜艳、不褪色等优点，可长时间用于各种自然环境中。

（2）使用的是下部塔外鼓风方法，腐蚀性媒质不容易滴落到风机、电机、减速机以及配套件上，避免腐蚀机械部分。

（3）风冷塔的风机、电机、减速机均安装在塔体外边的地面上，不管是维护管理还是检修都比较方便。

（4）塔体构造选用加强型设计，具有优良的稳定性和强度，能承担地震烈度8 级、12级台风袭击。

（5）风冷塔设有一般冷却塔所不具有的进风均流及回水导流设备，使集中进到塔内的气体均布，并使回水导流，降低气流阻力，使整塔构造更极致、功用更齐全、实际效果更强。

（6）没有填充料，因此不存在钙镁无机盐及微生物的黏附、填充料的老化破裂、阻塞、结晶等难题，还省掉了频繁更换填充料及除晶的花费，提升了冷却实际效果。

缺点

（1）耗电较多，风机及电力成本较高。

（2）风机、电机、传动装置等机械设备需要定期维护保养。

（3）存在一定的噪音，可能造成噪声污染。

（4）风筒出风口靠近地面时，湿热空气会产生回流，使环境湿度和温度增加，从而降低冷却效果，并造成对周围环境的热污染。

（5）风冷塔的设计是把电机放置在塔的底部，满溢的水对安装于塔底带电的风机、电机存在一定的安全隐患。

什么是曝气装置

氧化沟又名氧化渠，实际上它是活性污泥法的一种变型。因为废水和活性污泥的混合液在环状的曝气沟渠中不断循环流动，有人称其为“循环曝气池”、“无终端的曝气系统”。

早在1920年，Haworth研制的桨板式曝气机应用于英国Shefiidd的Tynsley污水处理厂，该处理厂被认为是现代氧化沟的先驱，但当时尚未出现“氧化沟”一词。得到公认的第一座氧化沟污水处理厂建于1954年，它是由A．Pasveer博士设计的，在荷兰的Voorshopcn市投入使用，服务人口为360人，从此以后才有了“氧化沟”这一专用术语。其运行方式为间歇运行，将曝气净化、泥水分离和污泥稳定等过程集于一体。由于Pasveer博士的贡献，这项技术又被称为Pasveer沟。

从本质上讲，氧化沟属于活性污泥改良法的延时曝气法范畴。但与通常的延时曝气法有所不同，氧化沟中污泥的SRT长，尽可能使污泥浓度在沟中保持高些，以高MISS运行。因此，那些比增殖速度小的微生物便能够生息，特别是硝化细菌占优势，使氧化沟中的硝化反应能显著进行。另外，长的SRT使剩余污泥量少且已好氧稳定，可不需要污泥的消化处理。

氧化沟处理系统的基本特征是曝气池呈封闭式沟渠形，它使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，一方面向混合液中充氧，另一方面向反应池中的物质传递水平速度，使污水和活性污泥的混合液在沟内作不停的循环流动。从反应器的观点看，氧化沟属于一种独具特色的连续环式反应器(CLR)。

由于氧化沟巧妙地结合了连续式反应器和曝气设备特定的定位布置，使氧化沟具有若干与众不同的特性：

        (1)氧化沟结合推流和完全混合的特点，有利于克服短流和提高缓冲能力；

        (2)氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化反硝化生物处理工艺；

        (3)氧化沟功率密度的不均匀分配，有利于氧的传递、液体混合和污泥絮凝；

        (4)氧化沟的整体体积功率密度低，可节省能量。

曝气装置作用

优点：

1、节电。新型鼓风机压力宽，结构简单、维修方便、使用寿命长，整机振动小。实践证明水下式曝气增氧效果好，与传统增氧方法相比，达到同样效果，可以节电。一台2.2千瓦的高性能增氧设备，有效增氧水面为30~40亩。

2、改善养殖水体生态环境。曝气增氧在水体底部产生的气泡流范围广，一般水深在2米时，雾化型气泡可扩散到3~4米。一个直径在1.2米的水下式增氧盘产生漩涡型气泡水流，有效增氧面积为35平方米。

充足的气流与大面积的水面接触，能保证水体底部的溶解氧在6.5毫克/升，加速水体底部沉积的有机物和亚硝酸盐等有害物质的氧化分解，并能把有害有毒气体带出水面，从而改善和稳定水质，为鱼虾蟹创造适宜的生长环境，可减少病害的发生。

3、有利于高密度养殖。曝气增氧为静态的水底部增氧，整个水体有效溶解氧充足，提高了水体各层空间养殖对象的活动能力，增加食欲，缩短养殖周期，为增加水体生物负载创造了条件。由于该增氧法能改善和稳定水质环境，减少应激和其他疾病的产生，提高了成活率，增加食欲与生长速度。

4、使用方便。不同的水面面积可配置不同功率的风机，一台风机可以实行双塘增氧或多塘增氧，主管、支管连接和更换方便。

5、安全性高。微孔曝气增氧装置与传统增氧机相比，微孔增氧是布管在水中，电机在岸上，不存在水中漏电的可能，因此在水中不会漏电，不会被水中垃圾缠绕而损坏电机和影响增氧。

缺点：安装费事，装不好会反底倒浮，气管易堵塞。

曝气系统作用

进入曝气池体中的污水在有氧的环境中，与池中微生物形成微生物生物圈，利用微生物对池体污水的生物降解净化作用，达到污水治理的目的，实现水质净化和水质的改善。

曝气塔原理图

现有技术

纯海水脱硫工艺，利用海水所具有的天然咸度以及硫酸盐对海洋的无害性原理。这项新工艺是目前全世界二百多种脱硫工艺中唯一无需任何人工原料，也没有副产物排放的绿色工艺，脱硫效率高于百分之九十。其设备造价和运行成本仅为目前世界上广泛采用的传统脱硫工艺的三分之一。

纯海水烟气脱硫法是计算机软件此系列产品利用了磁致伸缩技术的新一代高精度液位传感器，具有性能稳定、可靠性高、使用寿命长、安装方便等特点。可同时连续测量介质的液面、界面和湿度；符合工业防爆、防腐要求；平均无故障工作时间达23年。可配套各种形式的测量仪表，广泛应用于航天航空、石油化工等工业测量控制领域。

1.海水脱硫工艺原理

天然海水中含有大量的可溶盐，其主要成分是氯化物和硫酸盐，也含有一定量的可溶性碳酸盐。海水通常呈碱性，自然碱度为1．2－2．5mmol／L。这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸收SO2能力。利用海水这种特性洗涤并吸收烟气中的SO2，达到烟气净化之目的。

海水脱硫工艺按是否添加其他化学物质作吸收剂分为2类：（l）不添加任何化学物质，用纯海水作为吸收液的工艺，以挪威ABB公司开发的Flakt－Hydro工艺为代表。这种工艺已得到较多的工业化应用。（2）在海水中添加一定量石灰，以调节吸收液的碱度，以美国Bechte公司为代表。这种工艺在美国建成了示范工程，但未推广应用。以下介绍的海水脱硫工艺均指第1类。纯海水脱硫工艺的基本流程如图1所示。

海水脱硫工艺主要由烟气系统、供排海水系统、海水恢复系统、电气、控制系统等组成。其主要流程是：锅炉排出的烟气经除尘器后，由FGD系统增压风机送入气一气换热器的热侧降温，然后进入吸收塔，在吸收塔中被来自循环冷却系统的部分海水洗涤，烟气中的SO2在海水中发生以下化学反应：

SO2＋H2O→H2 SO3

H2 SO3→H＋＋HSO－3

 HSO－3 →H＋＋SO23－

SO23－＋1/2O2→SO24－

以上反应中产生的H＋与海水中的碳酸盐发生如下反应：

CO23－＋H＋→HCO3－

HCO3－＋H＋→H2CO3→CO2＋H2

吸收塔内洗涤烟气后的海水呈酸性，并含有较多的SO32-,不能直接排放到海水中去。吸收塔排出的废水流入海水处理厂，与来自冷却循环系统的海水混合,用鼓风机鼓入大量空气，使SO32-氧化为SO42-；，并驱赶出海水中的CO2。混合并处理后海水的PH值、COD等达到同类海水水质标准后排入海域。净化后的烟气通过GGH升温后经烟囱排入大气。

2．深圳西部电厂4号机组海水脱硫工程

2.1电厂概况

 深圳西部电厂位于深圳市南头半岛西南端的妈湾港码头区。一期工程（2×300MW）机组属妈湾电力有限公司，二期工程（2 X 300MW）机组属西部电力有限公司，目前，正在建设的5、6号机组亦属西部电力有限公司。整个电厂占用妈湾港的 9．10．11号泊位。电厂西面临珠江口的内伶仃洋，厂区基本为开山填海而成，除东侧沿山地带为陆域外，其余为海域。西部电厂建设规模为 4 X 300MW，安装 2台引进型国产燃煤机组，3号机组已于1996年9月并网发电，4号机组于1997年10月建成投产。5、6号机组正在建设中。锅炉采用哈尔滨锅炉厂生产的HG－1025/18．2－YM6型，除尘器采用兰州电力修造厂生产的双室四电场除尘器，除尘效率＞ 99％。每两台炉各合用1 座高210米，出口直径7米的套筒烟囱，外简为钢筋混凝土结构，内简用耐腐蚀合金钢制成。

2．2 FGD系统主要设计依据

2、2．1 燃煤

 设计煤种采用晋北烟煤，含硫量 0．63％。校核煤种为到货混合煤，含硫量为0．75℅。汽机T－ECR工况时，锅炉实际耗煤量为114．4t／h；锅炉B一MCR工况时，锅炉实际耗煤量126．9t/h。

2．2．2 烟气

 FGD系统处理烟气量的设计值为T－ECR工况的锅炉烟气量，即 110万m3／h，FGD系统按锅炉 B一MCR工况设计。FGD系统入口烟温设计值为123℃，烟气温度变化范围 104－145℃。

2、2、3 海水

 以4号机组凝汽器循环冷却水作为脱硫吸收液。海水流量设计值为12t／S，凝汽器出口海水温度为27-40℃。海水盐度 2．3％。

2、3 西部电厂海水FGD系统

西部电厂4号机组海水 FGD工艺流程见图2。该工艺由烟气系统、吸收系统、海水供排水系统及恢复系统、电气及监测控制系统组成。

2．3．1烟气系统

 FGD系统处理的烟气自4号机组引风机出口联络烟道引出，系统设进、出口挡板门及旁路烟道挡板门。FGD系统正常运行时，旁路挡板门关闭，全部烟气经脱硫系统后由烟囱排出。FGD系统停止运行时，旁路烟道开启，FGD系统进、出口烟道挡板门关闭，烟气直接进入烟囱排放。FGD系统内的烟气经增压风机进入GGH降温后再到吸收塔，净化后的烟气经GGH升温后，由烟囱排入大气。

2．3、2 SO2吸收系统

 FGD系统的吸收塔采用填料塔型，为钢筋混凝土结构。烟气自吸收塔下部引进，向上流经吸收区，在填料表面与喷入吸收塔的海水充分反应，净化后的烟气经塔顶部的除雾器除去水滴后排出塔体。洗涤烟气后的海水收集在塔底部，并依靠重力排入海水恢复系统。

2．3．3海水供排水系统

 西部电厂循环水采用的海水为直流式单元制供水系统，冷却水取自伶仃洋矾石水道，由2号取水口取深层海水供4号机组使用。FGD系统水源直接取自4号机组凝汽器排出口的虹吸井，部分海水进入吸水池，经升压泵送人吸收塔内洗涤烟气，吸收塔排出的海水自流进入曝气池，在此与虹吸并直接排入曝气池的海水汇流、充分混合并曝气，处理后的合格海水经4号机组排水沟入海。

2．3．4海水恢复系统

 海水恢复系统的主体构筑物是曝气池，来自吸收塔的酸性海水与凝汽器排出的偏碱性海水在爆气池中充分混合，同时通过曝气系统向池中鼓入适量压缩空气，使海水中的亚硫酸盐转化为稳定无害的硫酸盐，同时释放出CO2，使海水的水质达到同类海水水质标准后排入海中。

2．3．5 电气

 FGD系统用电电压为 6kV和 380V，大于或等于200kw的电动机采用6kV供电，200kW以下的电机采用380V供电。

2．3．6 仪表与控制

 FGD系统的仪表控制系统具备以下主要功能：(1)数据采集功能。连续采集和处理反映FGD系统运行工况的重要测点信号，如 FGD系统进出口烟气的SO2、O2浓度及烟温等。曝气池排放口处pH、COD、水温等。（2）控制功能。对烟气挡板的前后压差进行闭环控制，其他设备采用顺序控制。（3）配备各种必要的烟气、海水现场监测仪表。

2．4 海水FGD系统运行状况

负责承建西部电厂4号机组海水脱硫工程的深圳市能源环保工程公司，在深圳市能源集团公司和各级政府有关职能部门的支持下，经过参建单位2年多的紧张施工，已使该工程于1999年3月8日顺利通过72h的连续运行，并移交生产。1999年6月底及7月初，由中、外双方对投运后的海水烟气脱硫系统进行了性能考核测试，中国环境监测总站对海水烟气脱硫装置进行了验收前的现场监测工作。测试结果表明：该脱硫系统运行稳定，设备状况良好，主要性能指标均满足国家的审查要求，达到或超过了设计值。

有关运行、设计资料见表1。海水脱硫系统性能保证设计值、实测值见表2、表3。

3 西部电厂示范工程的作用及应用前景

3．1 海水脱硫工艺的特点

海水脱硫工艺与湿式石灰石一石膏工艺、旋转喷雾脱硫工艺、炉内喷钙及增湿活化脱硫工艺主要性能的比较见表4。

由表4可看出海水脱硫工艺有以下特点：

（l）采用天然海水作吸收液，不添加其他任何化学物质，节省了吸收剂制备系

统，工艺简单。

（2）吸收系统不会产生结垢、堵塞等运行问题，系统可用率高.

（3）洗涤烟气的海水经处理符合环境要求后排入海中，无脱硫灰渣生成，不需灰渣处置设施。

（4）脱硫效率较高，有明显的环境效益。

（5）投资和运行费用较低，通常比湿式石灰石一石膏法低1／3.

3．2 西部电厂海水脱硫工程的示范作用

 随着大气环保法规的颁布和实施，我国对SO2排放的限制愈来愈严格。在酸雨控制区和 SO2污染严重的地区，应用烟气脱硫技术控制SO2排放量，减少酸雨的危害已是十分紧迫的任务。但是，脱硫工程投资高，运行费用大，一直是阻碍我国脱硫技术发展和应用的重要问题。多年来，国家经贸委、国家电力公司、国家环保总局等一直致力于开发适合我国国情的投资省、运行费用低，运行可靠的脱硫技术。海水脱硫技术的特点符合上述要求，是一种适合我国应用的脱硫工艺。

 我国的海岸线长，沿海地区经济发达，工业发展迅速，人口稠密，环境保护要求严格。沿海火电厂的新、改、扩建工程较多，因此海水脱硫工艺在我国有广泛的推广应用市场。

国家环保总局于1999年9月主持召开了“深圳西部电厂海水脱硫示范工程验收及总结研讨会”。出席会议的国家电力公司。中国环境监测总站、广东省、深圳市环保局等有关单位，对海水脱硫工艺能否在我国沿海地区进一步推广及国产化等问题进行了广泛深入的讨论。会议认为深圳西部电厂的海水脱硫系统各项性能指标均达到或超过了设计值，满足国家对该项目审查的要求，符合环保标准；中国环境监测总站对曝气池水面上空SO2浓度监测结果表明：曝气过程中没有SO2溢出情况，不会对周围环境造成不良影响；

根据国家电力公司和国家环保总局的要求，在该工程建设的同时，开展了脱硫工艺排水对附近海域水质、海生物及海底沉积物影响的跟踪监测与研究项目，自1997年以来，中国水利水电研究院和中科院南海研究所对电厂排水口附近海域进行了脱硫系统投运前的本底检测和投运后多次检测，深能集团公司对脱硫系统内的水质进行了同期的检测.2000年6月15，16日，由国家环保总局主持召开了阶段总结汇报会，与会领导与专家通过对检测结果的分析，一致认为海水脱硫工艺排水对海洋水质和海生物未产生不良影响，并认为在有条件的海边电厂可以作为一种比选脱硫工艺推广应用。国家环保总局于2000年9月30日以环监字【2000】111号通知，将该会议纪要印发给全国各有关单位。历时5年的海洋跟踪监测已完成了大纲要求的全部内容，国家环保总局在组织总报告的编写。以上的监测、研究工作为我国沿海地区火电厂推广应用海水脱硫技术提供了有力的科学依据。

总之，海水脱硫工艺利用海水的天然碱度脱硫，不添加任何化学试剂，系统简单，运行可靠，脱硫效率高，投资、运行费用较低，易于实现国产化设备配套。深圳西部电厂海水脱硫示范工程和相关的试验研究，以及目前进行的5、6号机组续建工程海水脱硫国产化建设项目，都将为我国推广应用海水脱硫技术及国产化设计、设备配套及施工建设奠定基础和积累经验。