新型曝氣器的性能優(yōu)勢(shì)及工程應(yīng)用實(shí)例

趙萍

摘 要：傳統(tǒng)曝氣器在污水處理過程中具有一定的局限性，影響了污水處理工作質(zhì)量的提升。針對(duì)當(dāng)這些設(shè)備具備的缺點(diǎn)，當(dāng)前技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際使用特點(diǎn)進(jìn)行了新型曝氣器的設(shè)計(jì)。下文結(jié)合實(shí)際案例介紹了新型曝氣器在使用中的優(yōu)勢(shì)，將其和傳統(tǒng)曝氣器進(jìn)行了對(duì)比，并對(duì)其在污水處理工程中的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：新型曝氣器；性能優(yōu)勢(shì)；使用實(shí)例

引言：隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展以及生活用水的不斷增加，污水處理工作的進(jìn)行質(zhì)量直接影響我國的生態(tài)環(huán)境和人們的正常生活。污水排放量以及其對(duì)環(huán)境的污染程度要求較為高效的處理方式，但是，當(dāng)前用于處理污水的曝氣器存在效率上的不足，且處理質(zhì)量不佳，在污水處理過程之中選擇合適的曝氣器可以有效提升處理質(zhì)量和效率，推進(jìn)我國的生態(tài)建設(shè)。

一、曝氣器的使用現(xiàn)狀

當(dāng)前在我國的污水處理工作中使用的是生物處理方式，即通過微生物來對(duì)污水中的污染成分進(jìn)行處理，在處理過程中，好氧微生物需要處理設(shè)備來對(duì)污水進(jìn)行氧氣的供應(yīng)，選擇合適的曝氣設(shè)備對(duì)這一過程的進(jìn)行效率有很大的推進(jìn)作用。曝氣系統(tǒng)作為生物污水處理系統(tǒng)的重要組成部分，常用的幾種曝氣原理主要是鼓風(fēng)機(jī)曝氣、射流曝氣和機(jī)械曝氣等。在選擇曝氣方式時(shí)應(yīng)當(dāng)結(jié)合污水的性質(zhì)和組成成分進(jìn)行全面的考慮，保證最終的污水處理質(zhì)量。

1、鼓風(fēng)曝氣

在國內(nèi)污水處理工作中使用最多的曝氣方式就是鼓風(fēng)機(jī)曝氣，其包括鼓風(fēng)機(jī)、空氣擴(kuò)散裝置以及用于連接通氣的管道。一般來說，曝氣器的運(yùn)行要求是盡量減小氣泡的直徑，氣泡越小則氣體和污水的接觸面積越大，微生物的氧氣利用效率也越高。當(dāng)前微孔曝氣器是最為常見的鼓風(fēng)曝氣方式。但是，這種曝氣方式在實(shí)際使用中也有一定的不足，微孔曝氣器在濃度較高的污水中會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，影響污水處理工作的進(jìn)行和運(yùn)行成本。經(jīng)過研究，人們發(fā)現(xiàn)污水中的油污、鹽類以及生物垢等都會(huì)堵塞微孔曝氣器，且微孔曝氣器對(duì)于鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行功率有較高的要求，增加了處理過程的支出。

2、射流曝氣

射流曝氣器具備較為優(yōu)秀的混摻效果，有助于提升微生物的氧利用效率，但是在實(shí)際使用中壓力損失較大，造成較為嚴(yán)重的能耗。且在曝氣過程中，污水和空氣混合之后會(huì)造成溶解氧分布的不均勻。同時(shí)，曝氣器對(duì)于污水的深度有一定的要求。污水處理池的深度淺會(huì)造成射流曝氣設(shè)備的浪費(fèi)，深度太深也增加了污水處理部門的支出。近年來，射流曝氣器在結(jié)構(gòu)上和功能上進(jìn)行了優(yōu)化，因此在化工污水和造紙污水的處理中使用較多。新型的射流曝氣設(shè)備在使用中不易出現(xiàn)堵塞情況，且使用壽命較長，但是設(shè)備的運(yùn)行成本較高。

3、機(jī)械曝氣

機(jī)械曝氣設(shè)備的應(yīng)用范圍較為狹窄，其僅可以在曝氣池深度淺且占地面積大的污水處理池之中使用。這類設(shè)備在運(yùn)行中的氧氣利用效率不高，機(jī)械攪動(dòng)方式造成了污水池之中的氣泡分布不均勻，影響了污水處理工作的完成質(zhì)量。同時(shí)，機(jī)械曝氣設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)消耗大量的電能，攪拌中也會(huì)造成污水的揚(yáng)出，造成二次污染，處理效率較低。

二、新型曝氣器的性能優(yōu)勢(shì)

1、傳統(tǒng)曝氣設(shè)備的不足

當(dāng)前在污水處理之中使用的曝氣設(shè)備均存在使用上的不足，在當(dāng)前的污水處理過程中，綜合各類曝氣方式的優(yōu)勢(shì)和不足來設(shè)計(jì)新型的曝氣設(shè)備對(duì)于提升污水處理過程的進(jìn)行效率是當(dāng)前發(fā)展的客觀需求。合適的曝氣設(shè)備不僅可以提升污水處理效率，還可以降低污水處理過程的能源消耗，有利于國家的可持續(xù)發(fā)展。鼓風(fēng)曝氣手段在當(dāng)前的污水處理中使用效率較低，其使用中無法高效的進(jìn)行充氧，且在使用中容易產(chǎn)生泡沫，影響污水處理過程的進(jìn)行。當(dāng)前的污水之中纖維懸浮物和油脂較多，這些雜物的存在會(huì)堵塞鼓風(fēng)曝氣設(shè)備，進(jìn)而造成污水池之中氧氣的分布不均勻，降低了污水處理質(zhì)量，增加了檢修費(fèi)用。射流曝氣和機(jī)械曝氣也存在各自的不足，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)曝氣設(shè)備進(jìn)行重新的設(shè)計(jì)。

2、新型曝氣器的性能特點(diǎn)

新型曝氣設(shè)備使用的曝氣方式是攪拌式，因此，這類曝氣設(shè)備被稱作攪拌式或是旋流曝氣器，這類設(shè)備在使用過程中是以攪拌的方式來向污水中輸入氧氣，并通過攪拌來提升污水中氧氣的溶解和均勻分布，有效提升了污水中的氧氣含量。在當(dāng)前的污水處理之中，攪拌式曝氣器被很多污水處理廠使用，該設(shè)備在使用中結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不高，因此在使用中只需要將其直接鏈接在空氣干管上并進(jìn)行控制即可，在拆裝過程中也可以直接在污水的面上進(jìn)行拆裝，提升了檢修工作的進(jìn)行效率。當(dāng)曝氣設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，技術(shù)人員可以不進(jìn)行設(shè)備的重新安裝，只需要更換曝氣部分，大大降低了檢修過程的成本。同時(shí)，攪拌式曝氣設(shè)備在使用中通過攪拌方式來將氧氣變成氣泡輸入污水之中，攪拌過程可以推動(dòng)污水之中的氣泡流動(dòng)循環(huán)，保證了氧氣分布均勻，提升了微生物的處理效率。

三、工程應(yīng)用介紹

2016 年 10 月份分別在山西某集團(tuán)公司年產(chǎn) 60 萬 t 焦化廠、山西某集團(tuán)公司年產(chǎn) 90 萬 t 焦化廠的廢水處理站曝氣池中，把微孔曝氣器更新改造成攪拌曝氣器。

旋流曝氣器包括進(jìn)氣管、帶螺旋葉片的螺旋器、及內(nèi)部具有通道的曝氣筒體，筒體上部交錯(cuò)排布著蘑菇頭狀第一切割器和第二切割器。旋流曝氣器采用工程塑料 （ ABS） 注塑成型，安裝方便，防腐能力強(qiáng)。工作時(shí)，位于旋流曝氣器底部的空氣入口，在曝氣時(shí)氣流以很高的速度上升，帶動(dòng)周圍的泥水混合物一起上升，經(jīng)過螺旋器、第一切割器、第二切割器的層層分割，氣泡被切割為小氣泡，且與周圍的泥水混合物充分混合，增加了氧氣的傳質(zhì)速率和氧利用率。

風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行，空氣干管保持原狀，先布置新設(shè)計(jì)的空氣支管，不銹鋼材質(zhì)，DN20，空氣支管一頭連接空氣干管，另一頭連接曝氣器，所有支管安裝同口徑球閥，空氣支管安裝完畢后，短時(shí)間停運(yùn)風(fēng)機(jī)（ 一般小于 8 h） ，把新安裝的 DN20 空氣支管焊接到空氣干管上。把原來的空氣支管從支管閥門處解開，用盲法蘭封閉?；謴?fù)風(fēng)機(jī)，就能投入正常運(yùn)行。

經(jīng)過了慎重對(duì)比分析和考察，該項(xiàng)目最終選擇了旋流曝氣器，自 2006 年運(yùn)行以來，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，無需檢修，曝氣效果穩(wěn)定，在保持穩(wěn)定的溶解氧和生化系統(tǒng)運(yùn)行效果的情況下，無需調(diào)高風(fēng)量，也未發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)能耗升高現(xiàn)象，因而可以確定其氧利用率和壓力損失一直保持在穩(wěn)定狀態(tài)。2011 年該廠的另外一個(gè)造紙廢水處理場也將原有曝氣器改為旋流曝氣器。目前，該曝氣器已經(jīng)成功應(yīng)用于多個(gè)廢水處理工程，項(xiàng)目一直運(yùn)行良好，曝氣器免維護(hù)，水質(zhì)處理效果良好。

結(jié)語：旋流曝氣器集空氣和水旋混、多次粉碎、切割于一體，充分利用了動(dòng)能，不需額外增加攪拌動(dòng)力，攪拌性能好，產(chǎn)生的氣泡均勻，氧利用率高。不僅繼承了傳統(tǒng)水力剪切型曝氣器不宜堵塞的優(yōu)點(diǎn)，而且克服了微孔曝氣、射流曝氣和機(jī)械曝氣設(shè)備在造紙工業(yè)應(yīng)用中的不足，是非常適合于廢水處理的一款新型高效曝氣設(shè)備。

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