发布日期：2016-10-26 11:33:10 阅读次数：1542
由于工业废水成分(fēn)的多(duō)样性，往往需要通过几种方法组成的处理(lǐ)系统才能(néng)达到所需的排放标准。污水处理(lǐ)安采用(yòng)的方法手段分(fēn)类，可(kě)分(fēn)為(wèi)物(wù)理(lǐ)法、化學(xué)法、物(wù)理(lǐ)化學(xué)法和生物(wù)法4种。生物(wù)法是利用(yòng)废水中的微生物(wù)的代謝(xiè)作用(yòng)分(fēn)解水中的微生物(wù)的代謝(xiè)作用(yòng)分(fēn)解水中可(kě)降解的有(yǒu)机物(wù)的一种方法，因為(wèi)具有(yǒu)处理(lǐ)量大，投资省，经济可(kě)靠的特点，它是当今世界最普遍的一种水处理(lǐ)方法。
曝气器在污水处理(lǐ)中的应用(yòng)
生物(wù)处理(lǐ)法根据参与作用(yòng)的微生物(wù)的需氧情况，可(kě)分(fēn)為(wèi)好氧法和厌氧法两大类
一般情况，好氧法比较适用(yòng)与较低浓度污水，如乙烯厂污水；而厌氧法较适用(yòng)于处理(lǐ)污泥和较高浓度的污水。
好氧法生物(wù)处理(lǐ)法可(kě)分(fēn)為(wèi)活性污泥法和生物(wù)膜法两大类。活性污泥法是水體(tǐ)自净的人工强化方法，是一种依靠活性污泥工作主體(tǐ)的去除污水中有(yǒu)机物(wù)的方法。存在于活性污泥中的好样微生物(wù)必须在有(yǒu)氧气存在的调价下才能(néng)起作用(yòng)。在污水处理(lǐ)生化系统的曝气池中，充氧效率与好氧微生物(wù)生長(cháng)量成正相关性。溶解氧的供给量要根据好氧微生物(wù)的数量、生理(lǐ)特性、基质性质及浓度来综合考虑。这样，活性污泥才能(néng)处在最佳的降解有(yǒu)机物(wù)的状态。
根据实验证明，曝气池中溶解氧维持在3-4mg/L為(wèi)宜，若供氧不足，活性污泥性能(néng)差，导致废水处理(lǐ)效果下降。為(wèi)保证有(yǒu)充足的供氧，必须依靠一种设备来完成，例如曝气器。
曝气原理(lǐ)曝气类型大體(tǐ)分(fēn)為(wèi)两类：一类是鼓风曝气，一类是机械曝气。鼓风曝气是采用(yòng)曝气器扩散板或扩散管在水中引入气泡的曝气方式。一般乙烯厂的污水处理(lǐ)多(duō)采用(yòng)这种方式。机械曝气是指利用(yòng)叶轮等器械引入气泡的曝气方式。
所有(yǒu)的曝气设备，都应该满足下列3种功能(néng)：①产生维持有(yǒu)效的气水接触，并且在生物(wù)氧化作用(yòng)不断消耗氧气的情况下保持水中一定的溶解氧浓度；②在曝气區(qū)内产生足够的混合作用(yòng)和水的环流动；③维持液體(tǐ)的足够速度，以使水中的生物(wù)固體(tǐ)处于悬浮状态。
鼓风曝气设备
鼓风曝气系统由鼓风机、曝气器和一些列连通的管線(xiàn)组成。鼓风机将空气通过一些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(yòng)。鼓风系统的曝气器主要分(fēn)為(wèi)微气泡、中气泡、大气泡、水利剪切、水利冲击及空气升液等类型。
鼓风曝气设备的主要技术性能(néng)指标有(yǒu)：动力效率（Ep），即每消耗1KW電(diàn)能(néng)转移到混合液中的氧量；氧的利用(yòng)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(fēn)比（%）。
微气泡曝气器
微气泡曝气器也称微控曝气器，采用(yòng)多(duō)孔性材料如陶粒、粒瓷等掺以适当的如酚醛树脂一类的粘剂，在高温下烧结成為(wèi)扩散板、扩散管和扩散罩的形式。按照安装的形式，可(kě)分(fēn)為(wèi)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(fēn)组成：①微孔曝气管即由微孔管、前盖、后盖及链接螺栓组成；②活动摇臂是可(kě)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，為(wèi)活动式電(diàn)动卷扬机，起吊小(xiǎo)車(chē)可(kě)随意移动，将摇臂提起。
其工作原理(lǐ)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着许多(duō)细小(xiǎo)的空隙，管内空气在压力差的作用(yòng)下，从管壁的空隙中扩散出来，在污水形成许许多(duō)多(duō)微小(xiǎo)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(yǒu)很(hěn)多(duō)，目前较為(wèi)常见的有(yǒu)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(duō)极微小(xiǎo)的空隙，它的主要特点是能(néng)产生微小(xiǎo)的气泡，气泡直径為(wèi)0.1-0.2mm，气、液解除面加大，氧利用(yòng)率高，一般可(kě)达到20-25%；其缺点是气压损失较大，易堵塞，送入的空气需经过过滤处理(lǐ)，易损坏，一旦损坏，氧利用(yòng)率就开始快素下降。
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(yǒu)很(hěn)大的區(qū)别，它是由一个用(yòng)ABS或UPVC制成的管子作為(wèi)布气管，管壁上开有(yǒu)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(yòng)激光等方法打出均匀分(fēn)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(yòng)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(yòng)下使孔眼自动闭合，由于水压的作用(yòng)，膜片压实在管壁上。因此，开孔直径应适当。开孔直径过大，氧的利用(yòng)率较低，开孔直径过小(xiǎo)，氧利用(yòng)率高，但阻力增大橡胶膜片应选用(yòng)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(xīn)型的曝气器，属于固定安装式的微气泡曝气器，它由圆罩、旋混圈、套接头抱箍和配气管组成。
动态曝气器采用(yòng)了“大孔拍气泡布气”技术，将引入曝气器内的空气分(fēn)别进行正旋和反旋导流，正旋导流為(wèi)顺时针方向，反旋导流為(wèi)逆时针方向，由两个不同方向旋流作用(yòng)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區(qū)。由旋混旋流作用(yòng)产生的大量气泡，再经圆罩阻挡扩散作用(yòng)之后，均匀密布的向上产生气泡。
总的来说，动态曝气器是由打孔双向旋混、套筒强化旋混和圆罩阻挡扩散等各种结构作用(yòng)，使气相在液相中碰撞、剪切和分(fēn)割，从而形成混合性扩散。由于动态曝气器采用(yòng)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(kě)長(cháng)期保持氧利用(yòng)率不发生变化。但由于产生气泡的直径较大，氧利用(yòng)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(néng)类似的还有(yǒu)旋混曝气器。
摇臂微孔曝气器与动态曝气器的对比除了上面所讲的气泡直径、氧利用(yòng)率、是否易堵塞等不同之处外，两者还有(yǒu)以下几个不同点：
1、安装方式摇臂微孔曝气器為(wèi)可(kě)活动式安装，当曝气器需要更换或检修时，可(kě)用(yòng)提升机将曝气器从水中出来，在池面进行施工检修，不影响同池其他(tā)曝气器的工作，不需要停池净水，检修成本低，工作量少。
2、耐用(yòng)性摇臂式微孔曝气器的失效形式主要有(yǒu)以下3种：①钢制布气管生锈后产生氧化铁以及污水和空气中的杂物(wù)会造成曝气管内堵，曝气管内气流分(fēn)布不均匀，使曝气管抖动，而产生疲劳损坏；②曝气管安装在管接头上，在曝气管抖动和污水腐蚀的双重作用(yòng)下，管接头易从根部折断，污水的腐蚀还会造成布气管壁减薄穿孔；③水下摇臂活动关节長(cháng)期侵泡在水中，可(kě)能(néng)会因為(wèi)生锈等原因而无法转动，从而使得曝气器不能(néng)正常提升到水面。以上3种失效形式，经过近年来的新(xīn)技术的应用(yòng)，已经得到很(hěn)大的改善，使得曝气器的使用(yòng)寿命可(kě)达5年左右。
动态曝气器的失效形式则有(yǒu)：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）之间的连接件断裂或松脱，而造成曝气头解體(tǐ)或脱落；配气管断裂；配气管一般采用(yòng)UPVC等非金属管材，管子与管子，管子与管件多(duō)用(yòng)胶水粘连，一旦粘接不牢，容易从粘连处脱落和漏气。这3种失效形式一般可(kě)以通过合理(lǐ)选型，正确选材，严把质量关等方法来避免。因此，这种曝气器的使用(yòng)寿命较長(cháng)，可(kě)达8-10年。
3、实际应用(yòng)摇臂式微孔曝气器因為(wèi)有(yǒu)氧利用(yòng)率高、检修方便等优点，较多(duō)应用(yòng)在生产负荷较重、污水水质较恶劣的一级生化系统；固定式动态曝气器则因為(wèi)有(yǒu)氧利用(yòng)率稍低但可(kě)以長(cháng)期保持，检修困难但使用(yòng)寿命長(cháng)的特点，一般应用(yòng)在生产负荷较低，污水水质较好的二级生化系统。
曝气器的种类非常多(duō)，经过不断的更新(xīn)和发展，其结构和性能(néng)更是有(yǒu)着日新(xīn)月异的变化。本文(wén)介绍的只是其中极少的几种，所作的论述也只是根据本地區(qū)的有(yǒu)限几家污水处理(lǐ)场的情况而作，一些看法带有(yǒu)很(hěn)大的片面性和局限性。其实，曝气器的选用(yòng)依据各有(yǒu)侧重，主要考虑下列因素：①空气扩散装置应具有(yǒu)较高的氧利用(yòng)率和动力效率，具有(yǒu)较好的节能(néng)效果；②不易堵塞，出现故障易排除，便于维护管理(lǐ)；③结构简单，便于安装，工程造价及装置本身成本都较低。此外，还应考虑污水的水质，地區(qū)条件以及曝气池型、水深等。
目前符合上述3点因素的曝气器，首推软管式曝气器。1、PVC中、微孔曝气软管，正常使用(yòng)气量范围（0.5-2.5立方/小(xiǎo)时/米）氧转移率在（12-30%）。适应传统的“A/O"及”A/A/O/O"等等一切需要曝气装置的工艺。2、TPU微孔曝气软管，正常使用(yòng)气量范围（0.5-1立方/小(xiǎo)时/米）氧转移率在（45-53%）。适合德國(guó)引进的“生物(wù)倍增”、“生物(wù)积效”、“低溶氧”等工艺。还有(yǒu)提示改造曝气装置的首选。3、PVC中、微孔曝气软管，设有(yǒu)进气、空气分(fēn)配管以及末端集水、排水管，可(kě)以将由于装置开开停停时渗透到曝气器内的积水及时排出，做到了曝气软管的绝对免维修，保证了曝气软管長(cháng)达十多(duō)年的正常使用(yòng)。4、TPU曝气软管可(kě)以采用(yòng)抽拉式的安装方式，万一软管有(yǒu)损伤，可(kě)以不防水随机抽取更换。也可(kě)以此案去设排水系统的固定式安装，目前有(yǒu)记录的污水厂，已安全运行6年，没有(yǒu)一根软管损坏而更换。5、由于曝气软管的结构非常简单，安装尤其方便，工程造价及装置本身成本都是可(kě)控的，操作空间较大。6、可(kě)以负责地告诉环保同仁；所有(yǒu)的适合曝气形式的装置，采用(yòng)软管的曝气形式，绝对是上上之选。因為(wèi)软管式曝气方式除了布气均匀、氧转移率高、能(néng)耗较低以外，最大的亮点是“不易堵塞，出现故障易排除，几乎不需要放水维修”。