1 引言

隨著《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)的執(zhí)行．許多老污水廠都在進行提高排放標準的改造中，對于老廠的改造技術方案已有很多的研究報告和成功實例，通常有減量降負法、增建設施法、續(xù)接深度處理法、投料法、加藥法、挖潛法以及分段(級)處理混合達標法等，但如果要在不減量的前提下提高處理深度一般都需要新增加占地。隨著城市的快速發(fā)展，許多原先設在偏僻郊區(qū)的污水處理廠已被密集的居民區(qū)包圍，在衛(wèi)生防護間距都無法滿足的條件下要征地進行改造不具可操作性。因此需尋求高效集約的處理技術。

相對于傳統(tǒng)利用普通空氣的鼓風曝氣，純氧曝氣顧名思義是利用預先制備好的純氧作為氣源。純氧曝氣用于廢水生化處理技術起源于二十世紀六十年代，當時的技術類似于臭氧處理工藝，為提高高成本制備的液氧氣源的有效利用率，需要在曝氣池上加蓋做成封閉的形式，土建和設備投資較高，即使如此氧轉移效率也僅相當于高效的機械曝氣，運行成本也遠高于傳統(tǒng)的鼓風曝氣，因此局限于某些特定的需要高氧環(huán)境的工況條件，沒有得到推廣應用。二十世紀八十年代至九十年代，美國普萊克斯公司成功研發(fā)了現(xiàn)場增氧設備并利用其在氣液混合技術上的優(yōu)勢，將動力效率提高到4 kg O2／kWh以上，純氧利用效率也超過了90％ ，使純氧曝氣具備了鼓風曝氣的高效低耗以及機械曝氣維護管理簡單的雙重優(yōu)勢，在歐美污水處理廠行業(yè)的迅速得到發(fā)展應用。目前世界上已有約500座污水廠采用了純氧曝氣技術。

在國內(nèi)，純氧曝氣特有的技術優(yōu)勢在一些特殊行業(yè)已得到應用，在低濃度城市污水處理廠的應用還是空白，但如果應用在老污水處理廠的改造中可對現(xiàn)有設施進行充分挖潛，在不征地不減量的條件下實現(xiàn)提標排放。

2純氧傳質的原理及特點

2.1純氧傳質的原理

曝氣是將氣態(tài)中的氧轉移到液相中的過程，氧的傳質效率的高低取決于氧轉移速率、液相飽和溶解氧濃度、傳質面積及氣液膜氧分壓，根據(jù)劉易斯(Iewis)；~懷特曼(Whitman)的雙膜理論，有如下關系式：

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