几种曝气器在污水中的应用

由于工业废水成分的多样性，往往需求经过几种办法组成的处置零碎才干到达所需的排放规范。污水处置按采用的办法手腕分类，可分爲物理法、化学法、物理化学法和生物法4种。生物法是应用废水中的微生物的代谢作用分解水中可降解的无机物的一种办法，由于具有处置量大，投资省，经?济牢靠的特点，它是当今世 界*普遍的一种水处置办法。

1曝气器在污水处置中的使用

生物处置法依据参与作用的微生物的需氧状况，可分爲好氧法和厌氧法两大类。普通状况，好氧法比拟适用于较低浓度污水，如乙烯厂污水;而厌氧法较适用于 处置污泥和较高浓度的污水。好氧生物处置法可分爲活性污泥法和生物膜法两大类。活性污泥法是水体自净的人工*化办法，是一种依托活性污泥任务主体的去除污 水中无机物的办法。存在于活性污泥中的好氧微生物必需在有氧气存在的条件下才干起作用。在污水处置生化零碎的曝气池中，充氧效率与好氧微生物生长量成正相 关性。溶解氧的供应量要依据好氧微生物的数量、生理特性、基质性质及浓度来综合思索。这样，活性污泥才干处在**的降解无机物的形态。依据实验标明，曝气 池中溶解氧维持在3～4mg/L爲宜，若供氧缺乏，活性污泥功能差，招致废水处置效果下降。爲保证有充足的供氧，必需依托一种设备来完成，例如曝气器。

1.1曝气原理

曝气是使空气与水激烈接触的一种手腕，其目的在于将空气中的氧溶解于水中，或许将水中不需求的气体和挥发性物质流放到空气中。换言之，它是促进气体与
液体之间物质交流的一种手腕。它还有其他一些重要作用，如混合和搅拌。空气中的氧经过曝气传递到水中，氧由气相向液相停止传质转移，这种传质分散的实际，
目前使用较多的是刘易斯和惠特曼提出的双膜实际。

双膜实际以为，在“气-水”界面上存在着气膜和液膜，气膜外和液膜外有空气和液体活动，属紊流形态;气膜和液膜间属层流形态，不存在对流，在一定条件 下会呈现气压梯度和浓度梯度。假如液膜中氧的浓度低于水中氧的饱和浓度，空气中的氧持续向内分散透过液膜进入水体，因此液膜和气膜将成爲氧传递的障°?， 这就是双膜实际。显然，克制液膜障°?*无效的办法是疾速变换“气-液”界面。曝气搅拌正是如此，详细的做法就是：增加气泡的大小，添加气泡的数量，进步 液体的紊流水平，加大曝气器的装置深度，延伸气泡与液体的接触工夫。曝气设备正是基于这种做法而在污水处置中被普遍采用的。

1.2曝气类型与曝气器的功用

曝气类型大体分爲两类：一类是鼓风曝气，一类是机器曝气。鼓风曝气是采用曝气器￡?分散板或分散管在水中引入气泡的曝气方式。普通乙烯厂的污水处置多采用这种方式。机器曝气是指应用叶轮等器械引入气泡的曝气方式。

一切的曝气设备，都应该满足下列3种功用：

①发生并维持无效的气-水接触，并且在生物氧化作用不时耗费氧气的状况下坚持水中一定的溶解氧浓度;

②在曝气区内发生足够的混协作用和水的??环活动;

③维持液体的足够速度，以使水中的生物固体处于悬浮形态。

1.3鼓风曝气设备

鼓风曝气零碎由鼓风机、曝气器和一系列连通的管线组成。鼓风机将空气经过一系列管道保送到装置在池底部的曝气器，经过曝气器，使空气构成不同尺寸的气泡。气泡在曝气器出口构成，尺寸则取决于空气分散安装的方式，气泡经?过上升和随水??环活动，*初在液面处决裂，这一进程发生氧向污水直达移的作用。鼓风零碎的曝气器次要分爲微气泡、中气泡、大气泡、水力剪切、水力冲击及空气升液等类型。

鼓风曝气设备的次要技术功能目标有：动力效率(Ep)，即每耗费1kW电能转移到混合液中的氧量;氧的应用效率(EA)，即经过鼓风曝气转移到混合液的氧量，占总供氧量的百分比(%)。

1.3.1微孔曝气器

微孔曝气器采用多孔性资料如陶粒、粗瓷等掺以适当的如酚醛树脂一类的粘剂，在低温下烧结成爲分散板、分散管和分散罩的方式，还有就是采用橡胶或许硅橡胶打孔方式的膜片。依照装置的型式，可分爲提升式微孔曝气器及固定式微孔曝气器。

提升式微孔曝气器次要由微孔曝气管、活坚定臂、提升机等3局部组成：

①微孔曝气管即由微孔管、前盖、后盖及衔接螺栓组成;

②活坚定臂是可提升的配管，微孔曝气管装置于支气管上，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，爲活动式电动卷扬机，起吊小车可随意挪动，将摇臂提起。

其任务原理是：空气从微孔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粗大的孔隙，管内空气在压力差的作用下，从管壁的孔隙中分散出来，在污水构成许许多多巨大的气泡，并形成水的紊流，从而到达了将空气中的氧溶入水中的目的。

微孔曝气管的方式有很多，目前较爲常用的有两种：一种是由粗瓷或刚玉等烧结而成的普通曝气管，这种管壁在烧结进程中发生许多极巨大的孔隙，它的次要特点是能发生巨大的气泡，气泡直径约0.1～0.2mm，气、液接触面积大，氧应用率高，普通可到达20～25%;其缺陷是气压损失较大，易梗塞，送入的空气需经过滤处置，易损坏，一旦损坏，氧应用率就开端疾速下降。另一种是管式膜片微孔曝气管。这种曝气管的装置方式与前一种根本一样，但其本身的构造却有很大的区别，它是由一个用ABS或UPVC制成的管子作爲布气管，管壁上开有通风孔，布气管外周掩盖着分解橡胶制成的膜片，膜片被金属卡子固定在管子上。在分解橡胶膜片上用激光等办法打出平均散布的孔眼。曝气时，空气经过管壁上的通气孔进入膜片与管壁之间，在紧缩空气的作用下，使膜片轻轻鼓起，孔眼张开，到达布气分散的目的。中止供气，气压消逝后，膜片自身在弹性作用下使孔眼自动闭合，由于水压的作用，膜片压真实管壁上。因而，污水不会倒流而梗塞孔眼。但 由于这种膜片的开孔直径间接影响到氧的应用率，因而，开孔直径应适当。开孔直径过大，氧的应用率较低，开孔直径过小，氧应用率高，但阻力增大。橡胶膜片应 选用耐老化，高*度胶质，以免膜片呈现撕裂，形成曝气器损坏。

1.3.2静态曝气器

静态曝气器是一种新型的曝气器，属于固定装置式的微孔曝气器，它由圆罩、旋混筒、旋混圈、套接头抱箍和配气管组成。

静态曝气器采用了“大孔排气泡布气”技术，将引入曝气器内的空气辨别停止正旋和反旋导流，正旋导流爲顺时针方向，反旋导流爲逆时针方向，由两个不同方向旋流作用下，在套筒旋混筒 内构成一个霎时延续部分反响的气液*化旋混区。由旋混旋流作用所发生的少量气泡，再经?圆罩阻挠分散作用之后，平均密布的向上发生气泡。总的来说，静态曝 气器是由大孔双向旋混、套筒*化旋混和圆罩阻挠分散等各种构造作用，使气相在液相中碰撞、剪切和联系，从而构成混合性分散。由于静态曝气器采用了大孔排 气，即便停风停压后，污水倒流进曝气器和配气管中，也不会形成排气孔梗塞，从而从基本上处理了曝气器梗塞的成绩，可临时坚持氧应用率不发作变化。但由于产 生气泡的直径较大，氧应用率绝对微孔曝气器要低，普通在15～19%之间。与静态曝气器的构造和功能相似的还有旋混曝气器。

1.4摇臂微孔曝气器与静态曝气器的比照

除了下面所讲的气泡直径、氧应用率、能否易梗塞等不同之处外，两者还有以下几个不同点：

1.4.1装置方式

摇臂微孔曝气器爲可活动式装置，当曝气器需求改换或检修时，可用提升机将曝气器从水中出来，在池面停止施工检修，不影响同池其他曝气器的任务，不需求停池净水，检修本钱低，任务量少。

静态曝气器爲固定式装置，一经装置完成后，便不可以挪动，假如某间曝气池需求检修，就必需中止该池的运转，并且将池内的污水和淤泥等杂物肃清后，方可施工，检修本钱较高。

1.4.2耐用性

摇臂式微孔曝气器的生效方式次要有以下3种：

①钢制布气管生锈后发生氧化铁以及污水和空气中的杂物会形成曝气管内堵，曝气管内气流散布不平均，使曝气 管颤动，而发生疲劳损坏;

②曝气管装置在管接头上，在曝气管颤动和污水腐蚀的双重作用下，管接头易从根部折断，污水的腐蚀还会形成布气管壁减薄穿孔;

③水下摇臂活动关节临时浸泡在水中，能够会由于生锈等原?因此无法转动，从而使得曝气器不能正常提升到水面。以上3种生效方式，经?过近年来的新技术的使用，曾经?失掉很大的改善，使得曝气器的运用寿命可达5年左右。

静态曝气器的生效方式则
有：由于疲劳或腐蚀等原?因，曝气头各部件(如圆罩、旋混筒、旋混圈等)之间的衔接件断裂或松脱，而形成曝气头崩溃或零落;配气管断裂;配气管普通采用UPVC等非金属管材，管子与管子，管子与管件多用胶水粘连，一旦粘接不牢，容易从粘连处零落和漏气。这3种生效方式普通可以经过合理选型，正确选材，严把质量关等办法来防止。因而，这种曝气器的运用寿命较长，可达8～10年。

1.4.3实践使用

摇臂式微孔曝气器由于有氧应用率高、检修方便等优点，较多使用在消费负荷较重、污水水质较恶劣的一级生化零碎;固定式静态曝气器则由于有氧应用率稍低但可以临时坚持，检修困难但运用寿命长的特点，普通使用在消费负荷较低，污水水质较好的二级生化零碎。

2结论

曝气器的品种十分多，经?过不时的更新和开展，其构造和功能更是有着一日千里的变化。本文引见的只是其中极少的几种，所作的阐述也只是依据本地域的无限几家污水处置场的状况而作，一些看法带有很大的片面性和局限性。其实，曝气器的选用根据各有侧重，次要思索下列要素：

①空气分散安装应具有较高的氧应用率和动力效率，具有较好的节能效果;

②不易梗塞，呈现毛病易扫除，便于维护管理;

③结构复杂，便于装置，工程造价及安装自身本钱都较低。

此外，还应思索污水的水质，地域条件以及曝气池型、水深等。