悬挂链移动曝气器技术参数与工作原理

　　悬挂链移动曝气器是经过多年努力，在吸取了国外多种同类产品优点的基础上，研制成功的新型增氧曝气器。悬挂链移动曝气器是当今世界上最先进的治污工艺——改良型A/O工艺(活性污泥生化工艺)的核心设备，该设备的充氧效率和动力效率较普通微孔曝气设备有所提高，并且维修简便，可以在不影响正常运行(不停水、不停止供气)的情况下，进行检修、更换损坏的曝气器，实用可靠。

　　材质：

　　悬挂链移动曝气系统是由曝气器、悬挂链接管、水面输气管道及紧固件四部分构成。

　　曝气器由：支撑管(ABS或PVC)、气室、膜片、连接件(不锈钢)组成

　　悬挂链接管：采用高强度聚乙烯管；

　　浮管：采用抗紫外线硬壁可弯曲塑料管；

　　坚固件：不锈钢；

　　曝气器膜有：复合型膜、三元乙丙膜、硅橡胶膜。

　　3、产品特点：

　　(1)、节约工程投资：悬挂链技术中的曝气器核心构筑物可以采用合建的土池结构(除磷池、曝气池、沉淀池、二次曝气池、稳定池均可自由合建)，也可以利用现有的坑塘和自然水系，池形可以根据实际情况设计成不规则形状。土建费用大幅度降低，工程投资大约可以节省30%-50%。

　　(2)、节省运行费用：悬挂链移动曝气系统具有节能、低耗的显著特点。它释放的气小，在水中停留时间长，曝气过程中曝气单元在水下自由摆动，氧利用率和动力效率是各种曝气方式中最高的。

　　(3)、维修维护方便：悬挂链移动曝气系统所有紧固件均在水面上，这样就便于修，在不停气、不放空构筑物的情况下，将曝气器从水中直接提出水面即可进行维护和维修。

　　性能优势：

　　(1)、复合型膜片寿命长，可以达到5-8年，彻底解决了橡胶膜片易撕裂、寿命短的缺点。

　　(2)、抗碰撞能力强，不易损坏。

　　(3)、内装逆止阀，彻底解决了反水现象。

　　(4)、浮管采用抗紫外线材料整体焊接，彻底解决了漏气现象，而且使用寿命长。

　　(5)、全部采用抗腐蚀材料。

　　6、曝气原理：

　　曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，其目的在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。换言之，它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。它还有其他一些重要作用，如混合和搅拌。空气中的氧通过曝气传递到水中，氧由气相向液相进行传质转移，这种传质扩散的理论，目前应用较多的是刘易斯和惠特曼提出的双膜理论。

　　双膜理论认为，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流动，属紊流状态；气膜和液膜间属层流状态，不存在对流，在一定条件下会出现气压梯度和浓度梯度。如果液膜中氧的浓度低于水中氧的饱和浓度，空气中的氧继续向内扩散透过液膜进入水体，因而液膜和气膜将成为氧传递的障，这就是双膜理论。显然，克服液膜障最有效的方法是快速变换“气-液”界面。曝气搅拌正是如此，具体的做法就是：减少气泡的大小，增加气泡的数量，提高液体的紊流程度，加大曝气器的安装深度，延长气泡与液体的接触时间。曝气设备正是基于这种做法而在污水处理中被广泛采用的。

　　7、鼓风曝气设备：

　　鼓风曝气系统由鼓风机、曝气器和一系列连通的管线组成。鼓风机将空气通过一系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。鼓风系统的曝气器主要分为微气泡、中气泡、大气泡、水力剪切、水力冲击及空气升液等类型。

　　鼓风曝气设备的主要技术性能指标有：动力效率(Ep)，即每消耗1kW电能转移到混合液中的氧量；氧的利用效率(EA)，即通过鼓风曝气转移到混合液的氧量，占总供氧量的百分比(%)。

　　(1)、微气泡曝气器：

　　微气泡曝气器也称微孔曝气器，采用多孔性材料如陶粒、粗瓷等掺以适当的如酚醛树脂一类的粘剂，在高温下烧结成为扩散板、扩散管和扩散罩的形式。按照安装的型式，可分为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部分组成：

　　①微孔曝气管即由微孔管、前盖、后盖及连接螺栓组成；

　　②活动摇臂是可提升的配管，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，为活动式电动卷扬机，起吊小车可随意移动，将摇臂提起。

　　其工作原理是：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者许多细小的孔隙，管内空气在压力差的作用下，从管壁的孔隙中扩散出来，在污水形成许许多多微小的气泡，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很多，目前较为常用的有两种：一种是由粗瓷或刚玉等烧结而成的普通曝气管，这种管壁在烧结过程中产生许多极微小的孔隙，它的主要特点是能产生微小的气泡，气泡直径约0.1～0.2mm，气、液接触面积大，氧利用率高，一般可达到20～25%；其缺点是气压损失较大，易堵塞，送入的空气需经过滤处理，易损坏，一旦损坏，氧利用率就开始快速下降。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很大的区别，它是由一个用ABS或UPVC制成的管子作为布气管，管壁上开有通风孔，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激光等方法打出均匀分布的孔眼。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下使孔眼自动闭合，由于水压的作用，膜片压实在管壁上。因此，污水不会倒流而堵塞孔眼。但由于这种膜片的开孔直径直接影响到氧的利用率，因此，开孔直径应适当。开孔直径过大，氧的利用率较低，开孔直径过小，氧利用率高，但阻力增大。橡胶膜片应选用耐老化，高强度胶质，以免膜片出现撕裂，造成曝气器损坏。

　　(2)、动态曝气器：

　　动态曝气器是一种新型的曝气器，属于固定安装式的微气泡曝气器，它由圆罩、旋混筒、旋混圈、套接头抱箍和配气管组成。

　　动态曝气器采用了“大孔排气泡布气”技术，将引入曝气器内的空气分别进行正旋和反旋导流，正旋导流为顺时针方向，反旋导流为逆时针方向，由两个不同方向旋流作用下，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区。由旋混旋流作用所产生的大量气泡，再经圆罩阻挡扩散作用之后，均匀密布的向上产生气泡。总的来说，动态曝气器是由大孔双向旋混、套筒强化旋混和圆罩阻挡扩散等各种结构作用，使气相在液相中碰撞、剪切和分割，从而形成混合性扩散。由于动态曝气器采用了大孔排气，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，可长期保持氧利用率不发生变化。但由于产生气泡的直径较大，氧利用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类似的还有旋混曝气器。

　　曝气器的种类非常多，经过不断的更新和发展，其结构和性能更是有着日新月异的变化。本文介绍的只是其中极少的几种，所作的论述也只是根据本地区的有限几家污水处理场的情况而作，一些看法带有很大的片面性和局限性。其实，曝气器的选用依据各有侧重，主要考虑下列因素：

　　①空气扩散装置应具有较高的氧利用率和动力效率，具有较好的节能效果；

　　②不易堵塞，出现故障易排除，便于维护管理；

　　③构造简单，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，地区条件以及曝气池型、水深等。