鼓风曝气和机械曝气介绍

一.梁瑾高压鼓风机曝气

   鼓风曝气系统是由空气净化器,漩涡气泵高压鼓风机,空气输配管系统和浸没于混合液中的扩散器组成.鼓风机供应一定的风量,风量要满足生化反应所需的氧量和能保持混合液悬浮固体呈悬浮状态;风压则要满足克服管道系统和扩散器的摩阻损耗以及扩散器上部的静水压;空气净化器的目的是改善整个曝气系统的运行状态和防止扩散器阻塞.

   扩散器是整个鼓风曝气系统的关键部件,它的作用是将空气分散成空气泡,增大空气和混合液之间的接触界面,把空气中的氧溶解于水中.根据分散气泡的大小,扩散器又可分成几种类型:

   （1）小气泡扩散器  典型的是由微孔材料（陶瓷、砂砾，塑料）制成的扩散板或扩散管.气泡直径可达1.5mm以下.

   （2）中气泡扩散器  常用穿孔管和莎纶管。穿孔管的孔眼直径为2～3mm,孔口的气体流速不小于10m/s,以防堵塞.国外用莎纶管.莎纶是一种合成纤维.莎纶管以多孔金属管为骨架,管外缠绕莎纶绳.金属管上开了许多小孔,压缩空气从小孔逸出后,从绳缝中以气泡的形式挤入混合液.空气之所以能从绳缝中挤出,是由于莎纶富有弹性.

   （3）大气泡扩散器  常用竖管,气泡直径为15mm左右.

   （4）微气泡扩散器  这是近几年内新发展的扩散器,气泡直径在100um左右.射流曝气器属于微气泡曝气器,它通过混合液的高速射流,将鼓风机引入的空气切割粉碎为微气泡,使混合液和微气泡充分混合和接触,促进了氧的传递,提高了反应速率.也可设计成负压自吸式的射流器,这样可以省掉鼓风机,避免鼓风机引起的噪声.

   通常扩散器的气泡愈大,氧的传递速率愈低,然而它的优点是堵塞的可能性小,空气的净化要求也低,养护管理比较方便.微小气泡扩散器由于氧的传递速率高,反应时间短,曝气池的容积可以缩小.因而选择何种扩散器要因地制宜.

   扩散器一般布置在曝气池的一侧和池底,以便形成旋流,增加气泡和混合液的接触时间,有利于氧的传递,同时使混合液中的悬浮固体呈悬浮状态.

   扩散器的构造形式很多,布置形式多样,但基本原理是一样的.读者可参考产品说明书和设计手册.

   鼓风曝气用鼓风机供应压缩空气,常用罗茨鼓风机和离心式鼓风机,罗茨鼓风机适用于中小型污水厂,但噪声大,必须采取消音,隔音措施;离心式鼓风机噪声小,且效率高,适用于大中型污水厂.

   二.机械曝气

   鼓风曝气是水下曝气,机械曝气则是表面曝气.机械曝气是用安装于曝气池表面的表面曝气机来实现的.表面曝气机分竖式和卧式两类.

   （1）竖式曝气机  这类表曝机的转动轴与水面垂直,装有叶轮,当叶轮转动时,使曝气池表面产生水跃,把大量的混合液水滴和膜状水抛向空气中,然后挟带空气形成水气混合物回到曝气池中,由于气水接触界面大,从而使空气中的氧很快溶入水中.随着曝气机的不断转动,表面水层不断更新,氧气不断地溶人,同时池底含氧量小的混合液向上环流和表面充氧区发生交换,从而提高了整个曝气池混合液的溶解氧含量.因为池液的流动状态同池形有密切的关系,故曝气的效率不仅决定于曝气机的性能,还同曝气池的池形有密切关系.

   表曝机叶轮的淹没深度一般在10～100mm,可以调节.淹没深度大时提升水量大,但所需功率亦会增大,叶轮转速一般为20～100r/min,因而电机需通 过齿轮箱变速,同时可以进行二挡和三挡调速.以适应进水水量和水质的变化.我国目前应用的这类表曝机有泵型,倒伞型和平板型。

   （2）卧式曝气刷  这类曝气机的转动轴与水面平行,主要用于氧化沟.在垂直于转动轴的方向装有不锈钢丝（转刷）或板条,用电机带动,转速在50～70r/min,淹没深度为（1/3～1/4）转刷直径.转动时,钢丝或板条把大量液滴抛向空中,并使液面剧烈波动,促进氧的溶解;同时推动混合液在池内回流,促进溶解氧的扩散.