新型曝氣器的性能優勢及工程應用實例

馮 波

(山西省夏縣環保局環境監察大隊,山西 運城 044400)

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·機械與設備·

新型曝氣器的性能優勢及工程應用實例

馮 波

(山西省夏縣環保局環境監察大隊,山西 運城 044400)

針對污水生物處理中好氧池微孔曝氣器的局限性，提出了一種新型攪拌曝氣器，并結合工程實例，分析了該新型曝氣器的性能及特點，指出攪拌曝氣器具有良好的充氧與節能效果。

攪拌曝氣器，廢水，氧化池，風機

1 新型曝氣器的性能優勢

1.1 微孔曝氣器的性能及弊病

污水生物處理中，好氧池是必不可少的。在好氧池中，曝氣設備是必不可少的。微孔曝氣器就是其中一種曝氣設備。微孔曝氣器來源于國外，大約在2000年以后在國內大面積推廣，目前仍是曝氣池的主要曝氣設備，很多設計院首選微孔曝氣器。國內在沒有引進微孔曝氣器以前，曾經有高校在1985年—2000年期間，一直致力于研究抗堵塞曝氣器，雖然也有好幾代產品問世，但是，最后還是被國外的微孔曝氣器替代了。微孔曝氣器的優勢就是通過膜盤上固定的一張橡膠膜，造成微孔，曝氣時膜孔張開，停止曝氣時，膜孔閉合。控制微孔直徑大小，能產生大量微氣泡。微孔曝氣器安裝在曝氣池底，通過ABS塑料管環狀成網，在一定的節點上安裝微孔曝氣器，開始曝氣以后，微孔曝氣器噴出的微氣泡在整個池面均勻的上升。微孔曝氣器的性能參數，都是在清水實驗中測出來的，水深3.2 m，氧轉移率12%。其實在污水中的氧轉移率并不檢測，而是根據水中溶解氧和污泥沉降比SV30來判斷的。微孔曝氣器的弱點：堵塞不能避免，橡膠膜片有老化現象，ABS塑料布氣管容易破裂老化，能耗高，充氧率低，檢修更換不方便。筆者在很多好氧池中發現，其弱點表現的十分明顯，不論是曝氣頭堵塞還是管道破裂，都無法準確判斷具體位置，更換曝氣器更是困難(見圖1～圖3)。

根據調研，幾乎所有的企業都更換過微孔曝氣器，每次更新，都需要把曝氣池放空，挨個曝氣器檢查，一座600 m3/d焦化廢水處理站曝氣池，面積約450 m2，更換時間需要7 d～10 d，池子下面氨氣很重，刺鼻，影響施工進度，而且安全風險很大。

1.2 新型曝氣器的性能及特點

新型曝氣器有人稱之為旋流曝氣器，筆者認為有待商榷。筆者覺得叫攪拌曝氣器比較合適。因為這種曝氣器的最大特點就是在曝氣的過程中有攪拌作用，氣水接觸界面不斷更新，加速氧氣的溶解過程。攪拌曝氣器的曝氣過程見圖4，圖5。

攪拌曝氣器已經在南方的很多企業廢水處理站應用。我們在山西某集團焦化廠的曝氣池首次推廣該設備。這種設備的特點是，曝氣頭直接連接在空氣干管上，單獨控制，在水面以上拆卸安裝；對于現有曝氣系統，可以不換風機，只換曝氣部分，從現有的風機主干管道上接出來若干空氣支管，連接曝氣頭，將曝氣頭深入水中，就完成了，特別適合舊曝氣池改造，或者現有曝氣設備的升級改造。這種曝氣器的第二個特點就是，在曝氣過程中有攪拌作用，如圖4所示。攪拌曝氣器自身就是一個導流筒，空氣從支管噴出后，被導流筒內安裝的多棱柵條所切割，變成微氣泡，微氣泡和水流一同從導流筒上口噴出，氣泡上升，引起曝氣器以上部分的水體內部水流循環，導流筒又造成自身體外有個小循環。曝氣過程中攪拌作用很重要，不斷迅速的促進空氣界面更新，強化供氧過程，而微孔曝氣頭就沒有這個作用；第三個特點是，檢修方便，因為每根支管上都有控制閥門，可拆卸的法蘭，所以，拆卸安裝更換很簡單，不需要停水，不需要放空池內水，在線就能完成。

2 工程應用實例介紹

2016年10月份分別在山西某集團公司年產60萬 t焦化廠、山西某集團公司年產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，見圖6，圖7。

2.1 改造方案

風機正常運行，空氣干管保持原狀，先布置新設計的空氣支管，不銹鋼材質，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，短時間停運風機(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?；謴惋L機，就能投入正常運行。

2.2 改造后的溶解氧測定

60萬 t焦化廢水曝氣池改造后溶解氧測定見表1。

表1 60萬 t焦化廢水曝氣池改造后溶解氧測定表

表1是空氣支管閥門全開的條件下，后來控制支管閥門開度到50%，風量下降25%，溶解氧在3 mg/L～5 mg/L，至今正常。

90萬 t焦化廢水曝氣池改造后溶解氧測定見表2。

表2 90萬 t焦化廢水曝氣池改造后溶解氧測定表

表2是投運一周后，現場用便攜式溶解氧儀表測定的，數字可能有誤差。但是根據現場測定活性污泥SV30，比以前有明顯好轉。

3 結語

1)在曝氣池中安裝微孔曝氣器的弊病是很明顯的，應該逐步用新型曝氣器代替，目前攪拌曝氣器可以在一定場合代替微孔曝氣器。

2)攪拌曝氣器充氧效果好，檢修更換方便，改造可以在線進行。

3)攪拌曝氣器節能效果好。如果條件允許，可將風機改造成變頻調速，節能效果會更明顯。

The performance advantages and engineering application example of new type aerator

Feng Bo

(EnvironmentMonitoringBattalion,ShanxiXiaxianEnvironmentalProtectionBureau,Yuncheng044400,China)

According to the limitation of aerobic pool micro porous aerator in wastewater biological treatment, this paper put forward a new type of mixing aerator, and combining with the engineering example, analyzed the performance and characteristics of the new type aerator, pointed out that the mixing aerator had good oxygen and energy saving effect.

mixing aerator, wastewater, oxidation pond, fan

1009-6825(2017)07-0231-02

2016-12-26

馮 波(1979- )，男，工程師

X703.3

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