在我国,从20世纪80年代起,就已开始探索城市污水处理道路,经过多年来的发展,已经取得了一定的成绩,污水处理能力日益增强。尤其是近几年来,随着我国政府对环境保护事业的重视,其投资规模不断扩大,污水处理厂建设速度明显加快。但在当前主流的生化法处理工艺中,曝气设备是其中的主要耗能设备,曝气系统电耗约占处理厂全部电耗的50-70%。传统的曝气设备存在氧转移效率低,且耗能和运行费用高等缺点。因此开发新型曝气设备,提高曝气设备充氧能力,减少能量损耗,改进曝气设备的性能,就成了建设污水处理厂、发展环保产业的当务之急,也是促进我国污水处理事业发展的重大课题。本课题的目标在于设计一种新型自吸式自激振荡脉冲射流曝气器,克服现有射流曝气器的弊端,达到节约能耗的目的。本曝气器的技术关键是设计具有特殊形状的自激振荡腔取代传统射流曝气器的混合管,使其在曝气过程中无需增加任何外加辅助设备的条件下,依靠自激振荡作用形成剧烈的剪切场,达到提高曝气器的充氧性能:1)形成剧烈的剪切场,对流经自激振荡腔中的气—液混合液进行反复剧烈的剪切,大大减小气泡大小,增加需氧水体与空气之间的接触面积;2)剧烈的振荡作用加快了曝气时气-液界面上液膜的更新速度;3)混合液以脉冲方式喷射出去,提高了出流压力和速度,增大了服务面积。清水实验表明,在相同的实验条件下,自激振荡脉冲射流曝气器的曝气性能要比一般射流曝气器的曝气性能好,总传质系数KL a能提高1.27倍,充氧能力提高1.27倍,理论动力效率提高1.16倍。并且肉眼观察:服务面积大大增加。通过自激振荡脉冲射流曝气器研究发现:自激振荡脉冲射流曝气器的充氧性能与自激振荡腔的结构尺寸密切相关。例如,当自激振荡腔的内径与入口直径之比DT/D1(腔径比r)在5-10的范围内慢慢增大时,充氧性能随着r具有先增大后减小的趋势。因此优化自激振荡腔的结构尺寸就能设计出一种结构简单、充氧性能高、节省能耗的射流曝气器。