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鼓风曝气设备
鼓风曝气系统由鼓风机、曝气器和一系列连通的管线组成。鼓风机将空气通过一系列管道输送到安装在池底部的曝气器,通过曝气器,使空气形成不同尺寸的气泡。气泡在曝气器出口形成,尺寸则取决于空气扩散装置的形式,气泡经过上升和随水环流动,最后在液面处破裂,这一过程产生氧向污水中转移的作用。鼓风系统的曝气器主要分为微气泡、中气泡、大气泡、水力剪切、水力冲击及空气升液等类型。
鼓风曝气设备的主要技术性能指标有:动力效率(Ep),即每消耗1kW电能转移到混合液中的氧量;氧的利用效率(EA),即通过鼓风曝气转移到混合液的氧量,占总供氧量的百分比(%)。
微气泡曝气器
微气泡曝气器也称微孔曝气器,采用多孔性材料如陶粒、粗瓷等掺以适当的如酚醛树脂一类的粘剂,在高温下烧结成为扩散板、扩散管和扩散罩的形式。按照安装的型式,可分为提升式微孔曝气器及固定式微孔曝气器。
提升式微孔曝气器主要由微孔曝气管、活动摇臂、提升机等3部分组成:①微孔曝气管即由微孔管、前盖、后盖及连接螺栓组成;②活动摇臂是可提升的配管,微孔曝气管安装于支气管上,成栅条状,底座固定在池壁上,活动立管伸入池中,支管落在池底部,并支架支撑在池底部;③曝气器提升机,为活动式电动卷扬机,起吊小车可随意移动,将摇臂提起。
其工作原理是:空气从微气泡曝气管后盖的通气孔进入曝气管,曝气管的管壁上密布者许多细小的孔隙,管内空气在压力差的作用下,从管壁的孔隙中扩散出来,在污水形成许许多多微小的气泡,并造成水的紊流,从而达到了将空气中的氧溶入水中的目的。
微孔曝气管的形式有很多,目前较为常用的有两种:
一种是由粗瓷或刚玉等烧结而成的普通曝气管,这种管壁在烧结过程中产生许多极微小的孔隙,它的主要特点是能产生微小的气泡,气泡直径约0.1~0.2mm,气、液接触面积大,氧利用率高,一般可达到20~25%;其缺点是气压损失较大,易堵塞,送入的空气需经过滤处理,易损坏,一旦损坏,氧利用率就开始快速下降。
另一种是管式膜片微孔曝气管。这种曝气管的安装方式与前一种基本一样,但其自身的结构却有很大的区别,它是由一个用ABS或UPVC制成的管子作为布气管,管壁上开有通风孔,布气管外周覆盖着合成橡胶制成的膜片,膜片被金属卡子固定在管子上。在合成橡胶膜片上用激光等方法打出均匀分布的孔眼。
曝气时,空气通过管壁上的通气孔进入膜片与管壁之间,在压缩空气的作用下,使膜片微微鼓起,孔眼张开,达到布气扩散的目的。停止供气,气压消失后,膜片本身在弹性作用下使孔眼自动闭合,由于水压的作用,膜片压实在管壁上。因此,污水不会倒流而堵塞孔眼。但由于这种膜片的开孔直径直接影响到氧的利用率,因此,开孔直径应适当。开孔直径过大,氧的利用率较低,开孔直径过小,氧利用率高,但阻力增大。橡胶膜片应选用耐老化,高强度胶质,以免膜片出现撕裂,造成曝气器损坏。
动态曝气器
动态曝气器是一种新型的曝气器,属于固定安装式的微气泡曝气器,它由圆罩、旋混筒、旋混圈、套接头抱箍和配气管组成。
动态曝气器采用了“大孔排气泡布气”技术,将引入曝气器内的空气分别进行正旋和反旋导流,正旋导流为顺时针方向,反旋导流为逆时针方向,由两个不同方向旋流作用下,在套筒旋混筒内形成一个瞬间连续局部反应的气液强化旋混区。由旋混旋流作用所产生的大量气泡,再经圆罩阻挡扩散作用之后,均匀密布的向上产生气泡。
总的来说,动态曝气器是由大孔双向旋混、套筒强化旋混和圆罩阻挡扩散等各种结构作用,使气相在液相中碰撞、剪切和分割,从而形成混合性扩散。由于动态曝气器采用了大孔排气,即使停风停压后,污水倒流进曝气器和配气管中,也不会造成排气孔堵塞,从而从根本上解决了曝气器堵塞的问题,可长期保持氧利用率不发生变化。但由于产生气泡的直径较大,氧利用率相对微孔曝气器要低,一般在15~19%之间。与动态曝气器的结构和性能类似的还有旋混曝气器。
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