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曝气设备性能对比!

2020/10/14 9:01:14 来源:环保工程师 作者: 阅读数:47次

曝气是生化系统运行的重要环节,主要作用是向污水中强制加入空气,保证微生物代谢所需的溶解氧,并搅动水体,防止悬浮物下沉。污水采用生化方式处理时,曝气通常是运行费用最高的环节,曝气设备也一直在升级换代,今天我们就来聊一聊各种设备的优缺点。

目前应用较多的曝气设备类型有:微孔(盘式和管式)、射流、旋流(单喷嘴和双喷嘴)、散流、表曝。

微孔曝气器的氧利用率最高,新品在6米清水中可以达到30%以上。但易堵塞破损,寿命较短。微孔曝气器在使用一定年限后会因为结垢堵塞造成风压和能耗上升,破损后氧利用率会骤降,需要及时进行更换。

射流曝气器是较早应用于工业废水的一种曝气工艺,具备服务面积大,不易堵塞等优势。射流在6米清水中的氧利用率大约15%-21%。射流曝气需要配备循环水泵,能耗较大。在含钙废水中,喷嘴容易结垢堵塞。

旋流曝气器是最近几年兴起的一种新型曝气工艺,氧利用率6米清水中测试大约18%-23%。因为可以不停产安装,寿命达十年以上,不易堵塞,风压稳定不变,能耗适中,近年在工业废水领域已开始大面积应用。

散流曝气,倒伞形状,氧利用率大约8%-12%。原理是气流撞向锯齿进行切割,因为气流冲击力弱,切割力度弱,气泡较大,氧利用率较低,目前使用的越来越少。

表曝,适用于水浅的氧化沟池型,水深时充氧效果不佳,随着土地紧张,水深增加,新建项目使用表曝的越来越少。

就应用最多的微孔、旋流、射流三种曝气工艺,作一下列表比较。


通过以上比较,三种曝气工艺各自的优缺点和适用场景,一目了然。旋流的不停产安装是一大优势,既避免了停产损失,也避免了清淤更换导致的安全事故。免维护检修和寿命久,能够大大减少污水站的人工成本。在能耗方面,旋流的氧利用率虽比微孔新品低,但因风阻和氧利用率稳定无变化,α值(从清水到污水时,氧利用率的下降程度)较小,好的旋流曝气器长期综合能耗与微孔基本持平。随着土地紧张,在不扩建的情况下,要提升污水的处理量,往往需要将污泥浓度提的更高,旋流的不堵塞优势会愈加凸显。旋流曝气技术,是自日本引进,目前旋流产品有原装进口的,也有购买日本专利后在国内进行生产研发的,更多则是仿制,质量参差不齐。

旋流曝气器的核心性能指标也是氧利用率,不同品牌的旋流曝气器氧利用率差别较大,以氧利用率分别是18%和22%进行比较,看似只差4%,实际需风量相差接近20%,意味着能耗相差近20%(正确的计算方式应是18/22=80%)。在风机风量处于临界值时,这个差异还会直接导致溶氧是否达标。购买旋流曝气器时可让厂家提供国家给排水设备检测中心的检测报告,以证明产品的氧利用率。通常双喷嘴旋流曝气器的氧利用率,比单喷嘴高出15%左右。单双喷嘴旋流曝气器氧利用率差异较大的原因,主要是气泡切割次数差异较大。不同品牌的单喷嘴旋流曝气器,氧利用率存在差异的原因主要是喷嘴是否作变径处理以及切割头是否严格按照流体力学进行排布。

旋流曝气器常见材质是:ABS、PA66、高分子复合材料。三种材质中ABS的价格最低,PA66造价稍贵,因流动性较强,部分厂家在制作时为便于注塑成型会加入玻璃纤维,这样会增大表面摩擦系数,导致容易结垢。高分子材料成本较高,但具备其它材料无可比拟的耐磨、耐冲击、耐腐蚀、自润滑、不易结垢、不易吸水等性能优势,近年以上海泰誉为首的一些厂商已经开始将高分子材料应用于旋流曝气器中。

高浓废水和含钙废水,使用单喷嘴旋流曝气器时,也会出现堵塞的现象,主要是因为筒体中的交叉片结构以及材质。此类废水,适宜使用高分子材料制作的双喷嘴旋流曝气器,一是高分子材料具备自润滑抗结垢的特点,二是双喷嘴旋流内部无交叉片阻碍,口径较大,不易堵塞。大口径双喷嘴旋流还适合用于MBBR工艺,搅动填料流动同时不会被填料堵塞。

安装旋流曝气器时,一定要注意安装方式,否则会严重影响使用寿命。侧面进气的曝气器,本体与竖管之间需要使用两根拉杆进行固定,确保进风管不单独受力。并最好选用进风管是一次成型且加粗加厚的曝气器,以防止在长期高频振动下螺丝松散,曝气器散架。曝气器与管路通常在池外提前焊接好,当人工拖拽或使用吊车起吊时,注意不能让曝气器触地受力。较深的水池,曝气器竖管管材最好选用管粗壁厚的,以防止扰度过大。竖管和横管连接处,可以加斜撑固定以防止断裂。


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