深井曝气法

废水处理技术

深井曝气是一项废水处理技术，是在1968年英国化学工业有限公司将其应用在水中，之后日本、美国、加拿大等国先后进行了研究，并生产了一批装置，主要应用于处理化工废水，食品废水、制药废水、造纸废水等。深井曝气法是利用深井作为曝气池的活性污泥法废水生物处理过程。深井曝气的深度可达100-300m，废水进入与回流污泥在井上部混合后，混合液沿井内中心管以1-2m/s的流速（超过气泡上升速度）向下流动。

发展历史

深井曝气废水处理技术是在1968年英国化学工业有限公司将其应用在水中，之后日本、美国、加拿大等国先后进行了研究，并生产了一批装置，主要应用于处理化工废水，食品废水、制药废水、造纸废水等。

我国是在1978年左右对此工艺进行了研究，此技术具有占地少、能耗低、处理效果好、投资少、耐冲击负荷性能好、受气温影响小、无污泥膨胀问题、运行稳定、操作管理方便等优点，由于其在废水处理过程中显示极佳的效果，我国也推出了多种深井曝气处理装置，主要应用于食品废水、印染废水、化工废水等。

设计原理

深井曝气法是利用深井作为曝气池的活性污泥法废水生物处理过程。深井曝气的深度可达100-300m，废水进入与回流污泥在井上部混合后，混合液沿井内中心管以1-2m/s的流速（超过气泡上升速度）向下流动。混合液到达井底后，气泡消失并折流，从中心管外面向上流动至深井顶部的锐气池，混合液中的CO2、氮气和少量未被利用的氧气逸出。部分缓和液溢流至沉淀池进行泥水分离，沉淀活性污泥回流至深井，部分混合液在深井内进行循环。此法可使氧的转换率和水中溶解氧浓度大幅度提高，氧的利用率达90%，动力效率可达6kg（氧）/(kw.h)，从而可提高处理效果（BOD去除率达85-95%），降低处理成本，节约用地，在欧洲已用于处理化工、食品工业废水。

运行原理

深井的运行原理：在运行开始前，深井内充满待处理的污水和活性污泥。首先向上升管通入压缩空气，由于气体的杨升作用，井内液体开始循环，待循环液流稳定后，再慢慢地将压缩空气由上升管转入下降管，最后把注入的空气全部或大部分都转移入下降管。通入下降管的压缩空气在随循环液流沿下降管下降过程中，由于水压力的不断增加，气体体积不断减小，并逐渐溶入水中：到井底后反转改沿上升管向上流，压力逐渐减小，溶入水中的空气又逐渐释放出来，到深井顶槽后含氧极低的空气释放到大气中去，然后进入下一循环。

流程

用深井曝气法处理污水的流程：污水经过格栅和沉砂池除去大悬浮物和砂之后直接进入深井曝气池中。在那里污水与回流污泥混合，供空气于污水中，使污水循环流动，进行处理。污水中的有机物遭到微生物氧化分解。从深井曝气池出来的混合液进入脱气设备，使活性污泥所包含的微气泡分离出来。脱除气体的混合液再进入二沉池中，活性污泥在那里沉淀下来，澄清液排放。沉淀下来的污泥部分回流到深井曝气池，多余的活性污泥排掉。

深井参数

井径：1.0-6.0m

井深：50-150m

井内液体循环速度：1.2-1.5m/s

井内平均液体速度：40-60mg/l

污泥浓度：5.0-15g/l

污泥负荷：0.75-1.25kgBOD/kgMLSS.

工艺特点

a、占地少

深井曝气处理废水是在一垂直置于地下的瀑气池中进行，深井占地是普通曝气池占地的1/50或更少，加上可以省去预沉淀和污泥处置装置体积的减少而节省的用地，与常规处理工艺相比较，可节省工程用地50%以上。

b、运行费用低

深井曝气具有最优的水力和生物学特性，溶解氧浓度高，氧化能力强，空气中氧的利用率高达60%-90%，处理污水所需功率消耗比普通曝气法降低40%左右。这是因为以循环为目的所供给的空气同时又被有效地利用于有机物的去除，特别是易为生物降解的高浓度有机废水，可利用过剩的氧。较大的深井因摩擦阻力小对降低运行费用更有利。

c、投资省

与普通曝气法相比可节约工程投资20%-30%。主要以下因素决定：工程占地比普通曝气法减少50%以上，可节约大量的征地费用：由于深井曝气氧化能力强，可省去预沉池：动力部分及需用高价测量仪表少：污泥产量低，污泥消化设备及污泥脱水设备少。

d、耐水力和有机冲击负荷

深井曝气反应器分为循环氧化处理区和深度氧化区，进水在循环区与原污水充分混合，对进水的污染因子在反应器内迅速被稀释，具有极强的耐冲击负荷能力。由于反应器混合液具有很高的CO2浓度，对进水的pH值具有很强的缓冲作用。适合高浓度、高VOC的有机可生化废水。

e、调试启动时间短

常规好氧生化处理工艺调试时间一般都在半个月以上，厌氧处理调试时间更长，一般需要1-2个月，而深井曝气工艺只要3-6d。

f、污泥处置费用低

深井曝气法污泥产量是普通曝气法的1/2-1/3，优于延时曝气，因此不仅污泥消化池体积小，处置费用也较低。

g、无丝状菌造成的污泥膨胀问题

常规生物法处理有机废水会发生因丝状菌大量繁殖造成污泥膨胀，无法正常运行，而深井法改变了丝状菌的行态，不会产生丝状菌造成的污泥膨胀，便于污泥的固液分离。

h、受气温变化的影响小

由于深井垂直置于地下，使处理水不暴露在冬季或夏季极端寒冷和酷热的温度中，一年四季均可保持良好的运行条件和处理效果。