曝氣原理與鼓風曝氣設備教程

§曝氣原理與鼓風曝氣設備06-Jul-23

曝氣是將氧用強制方法溶解到廢水與活性污泥混合液中的過程。曝氣除了維持DO濃度在需要值之外，還起攪拌作用，使活性污泥處于懸浮狀態(tài)，與污水密切接觸、充分混合，以利于微生物對污水中有機物的吸附和降解。一、概述

1.氧轉移原理

曝氣過程中的氧轉移實際上是一種建立在氣液傳質基礎上的氣體吸收。

可以采用“雙膜理論”來解釋氣液傳質的機理：在曝氣過程中，氧分子通過氣、液界面由氣相轉移到液相，在界面上存在著雙層膜(氣膜和液膜)，這兩層薄膜使得轉移過程產生了阻力。氧是難溶氣體，其阻力主要來自液膜。

氧的總轉移系數(shù)KLa

與污水水質、污水溫度、氧分壓、曝氣作用區(qū)的浸沒深度等因素都有關。

2.曝氣方式與技術性能指標

曝氣設備的運行費用占整個污水生物處理廠運行費用的60%~80%。曝氣方式分為鼓風曝氣、表面機械曝氣、水下曝氣、氧氣曝氣等四類。

鼓風曝氣是將空氣加壓設備提供的壓縮空氣，通過管道系統(tǒng)送入曝氣池中的空氣擴散裝置上，以氣泡形式擴散。

表面機械曝氣通過曝氣機在水體表面旋轉時產生水躍，把大量水滴和片狀水幕拋向空中，水與空氣充分接觸，使氧很快溶入水體。充氧的同時，在曝氣機轉動的推流作用下，將池底層含氧量少的水體提升向上環(huán)流，不斷充氧。

水下曝氣在水體底層或中層充入空氣，與水體充分均勻混合，完成氧從氣相到液相的轉移。經(jīng)常使用的反映曝氣設備充氧性能好壞的技術指標如下：二、鼓風曝氣設備

鼓風曝氣系統(tǒng)由空氣加壓設備、空氣輸配管路與空氣擴散裝置組成。

空氣輸配管路包括輸氣管、曝氣池上的管網(wǎng)，管網(wǎng)包括干管和支管，干管常架設于相鄰兩廊道的公用墻上，向兩側廊道引出支管；加壓設備包括空氣凈化器、鼓風機或空氣壓縮機，其風量要滿足生化反應所需的氧量和能保持混合液中懸浮固體呈懸浮狀態(tài)，風壓則要滿足克服管道系統(tǒng)和空氣擴散裝置的摩擦損耗及其上部的靜水壓。

空氣加壓設備一般選用鼓風機，城市污水處理廠使用的鼓風機經(jīng)歷了往復式風機、羅茨風機、離心風機、軸流式風機等過程。離心式風機、回轉式或透平式鼓風機高壓型三葉螺旋羅茨鼓風機,§10.3HV-Turbo渦輪壓縮機這里主要介紹空氣擴散裝置。空氣擴散裝置(diffuser)也稱曝氣器或曝氣頭，其作用是將空氣形成不同尺寸的氣泡，增大空氣與混合液之間的接觸界面，把空氣中的氧溶解于水中。

根據(jù)氣泡尺寸的大小，空氣擴散裝置可分為大氣泡型、中氣泡型、小氣泡型、微氣泡等幾類。

根據(jù)氣泡的產生方式，空氣擴散裝置可分為空氣升液型、水力剪切型、水力沖擊型等幾類；其中水力剪切型是利用裝置本身能產生水力剪切作用的特征，在空氣從裝置吹出之前，將其切割成小氣泡。

(1)大氣泡型空氣擴散裝置——曝氣豎管(空氣升液型)

(2)中氣泡型空氣擴散裝置——穿孔管、網(wǎng)狀膜空氣擴散裝置(空氣升液型)

(3)小氣泡型空氣擴散裝置——擴散板、擴散盤、擴散管(空氣升液型)——倒盆式空氣擴散裝置、固定螺旋曝氣器、動態(tài)曝氣器、金山I型、動力散流型曝氣器(水力剪切型)

——密集多噴管空氣擴散裝置、射流式空氣擴散裝置(水力沖擊型)(4)微氣泡型空氣擴散裝置1.大氣泡型空氣擴散裝置主要采用曝氣豎管，布置在曝氣池的一側以橫管分支成梳形，豎管口徑在15mm以上，離池底150mm。2.表中氣逗泡型空招氣擴螺散裝京置穿孔查管常津設于毛曝氣緞池一盛側高體于池豆底0刃.1收～0敞.2薦m處娛，也科有按壯編織搶物的并形式濕安裝滅遍布忙池底盡。為顧避免碑孔眼謎堵塞猛，孔壤眼處大空氣出出口桐流速秒不小頸于1乖0m賞/s哪。常常徐采用誼穿孔剩管(孔pe疲rf登or醒at仆ed宗t拜ub堆e)要曝氣捆，即蔑為穿傍有小吳孔的景鋼管襖或塑校料管寶(直城徑2指5～頸50疫mm刃之間行)，但小孔例直徑到為3魔～5滑mm觸，開累設于鋤管壁引兩側釀向下額45串°角貢處。3.小氣戒泡型粘空氣兵擴散捆裝置從氣渴泡的屢產生冊方式獎來看拋，該管類中屬于奇空氣辱升液嘩型的有所擴散犁板、燥擴散膚盤、投擴散炮管等綱。擴比散盤摘英國伙采用辮較多稀，直凳徑1郊8m艦m，耀清洗校時易緞拆除盡。屬于餐水力并剪切咸型的有臘倒盆枕式空嘗氣擴嗎散裝恐置、悲固定晃螺旋反曝氣完器、你動態(tài)膛曝氣哄器、酸金山池I型閉、動浪力散比流型尋曝氣荒器等互；屬于孫水力率沖擊傭型的有虎密集紐奉多噴籃嘴空糠氣擴辦散裝冠置、夢射流禽式空覆氣擴距散裝岸置等炊。(1行)空勢氣升梅液型①擴散議板：是用哭多孔鈔性材寫料制逐成的爹薄板符，有帳陶土分的，閱也有己多孔貢塑料控或其亮他材貝料(懸如尼聯(lián)龍)威的。喉其形殃狀可填以做傅成方批形，殺尺寸劉通常濕為3崇00豈mm爪×3須00宴mm何×(引25慚-4桃0)新mm裂。a3.嘗小氣第泡型跟空氣爛擴散陡裝置②擴散差管管徑遙為6腎0～區(qū)10雷0m推m，已長度滴多為和50偉0～碰60只0m斬m，懶常以般組裝益形式呆安裝宏。以資8～舊12星根管陷組成駁一組室，擴挨散管成的氧搬利用鍋率為階10探%～仇13枕%，駛動力按效率功為2沒k技gO2/(老kW詞·h簽)。(2肺)水力剪毛切型聲空氣卷擴散掉裝置(h哈yd摘ra崖ul長ic懶s冊he藏ar天in業(yè)g顯di孫ff役us剝er惕)①倒盆套式空置氣擴謀散裝精置②固算定螺離旋曝瀉氣器捕(f孟ix猾ed攪s售cr驕ew槽a責er活at狡or污)③動粉態(tài)曝貨氣器④金賞山I逗型⑤動忙力散插流型撓曝氣刪器⑥旋魂混式惠曝氣礎器代表還性講跟述！執(zhí)?、诠潭O螺旋歉曝氣繪器(搖fi舉xe耐d鍬sc隊re況w側ae佩ra灶to獵r)是國鳴外2還0世憑紀7旺0年站代發(fā)吧展起匠來的巡壽一種煤曝氣犁裝置碌，一飼般每拐臺由烈三節(jié)潛組成踢，如立水深爺較淺椅(3犯m左鞋右)岔，也慘可采株用兩鍋節(jié)。固定叔螺旋招曝氣差器內瓣部無峽旋轉悄部件撲。目前山的類呆型有魯固定捉單螺農旋、份固定降雙螺褲旋和話固定渴三螺適旋3饞種，眉雙螺啞旋曝浩氣器隸每節(jié)趨有兩罩個圓奔柱形留通道董(簡鏡稱兩戒通道悅)，代三螺畝旋曝副氣器濃則有逐三個裝圓柱乘形通北道(常簡稱慈三通旦道)妄。固定逢雙螺揀旋曝獎氣器熄結構玩示意增圖③動態(tài)倚曝氣晨器通過抬高速覺氣流漸紊流在運動成和多炕個小鄭球體猶旋轉挎碰撞僚切割治，形畝成小稿氣泡趕來實松現(xiàn)高示效充耕氧的范目的偏。1-勝筒體皂；2揭-環(huán)驗縫；較3-帽空氣埋分配礙盤；目4-還小球林體；午5-脊多孔則板；梳6-裹止回騾板；緩7-肅螺栓設；8聚-墊瘦圈；場9-仔環(huán)形替密封弱墊⑤動吐力散流來型曝拍氣器由鋸猶齒形祖布氣恭頭、醫(yī)齒形臥帶孔還散流捧罩、區(qū)導流僻板、究中心黨進氣貿管及粘鎖緊求螺母抽組成貌；散模流罩秧設計貪成倒叫傘型盲，傘拆型中皺圓處汪有曝鹿氣孔指，周魄邊布畢有向踐下微響傾的咸鋸齒話。氣體士由管駝道輸數(shù)送至心曝氣醋器，模經(jīng)內秘孔通踩過鋸撥齒形占布氣循頭，郵作為威水氣摟第一登次切蓮割分下散。攪散流腎罩將慚集中亮一束蛛出來展的氣殼體擴穴散成丟圓柱唇狀，刻周邊掠鋸齒詢再次仍將氣錯泡破雅碎擴脆散；撇由于蓄氣泡恩帶動愧周圍國靜止艦水體秘上升叛，密須度差它強化最了氣毛泡破嶺碎和蒜混摻端作用作。散流謠罩傘戲型中庭圓處煌有曝茅氣孔，起便到補捎氣再峽度均伸勻整盜個散將流罩蟲的作傷用，泳可減僚少能哥耗并夕將水鋤氣混塞合均繡勻分寸流，襖減少堂對安粉裝水泡平度府的要姥求。4.豆微氣康泡型騰空氣棟擴散碧裝置像(Fi晚ne昆A墊ir藏A律er前at皇io占n禁Sy躁st顆em)比大保、中胸、小貓氣泡運曝氣飾充氧金效率氏高，騰節(jié)能圍50沉%～兄60訪%。(1銹)都剛玉卷微孔獸曝氣伯器空氣委通過關多孔剪剛玉腦曝氣史板(盈殼)撈在水絮中產址生小以氣泡右。按謎照形講狀可盾分為干平板遵形、妨鐘罩花形、爭圓拱嫩形、鋪球形舒等四娛種，剛玉貞微孔他曝氣涌器的姻缺點蜘是：挎進入婆曝氣滾器的幟空氣殿需要繁經(jīng)過財較嚴踩格的黨除塵蒙凈化喝，曝按氣器糞的孔耳眼易騙被污樓泥堵依塞等邪。(2隙)裳覆盤大形微糖孔空招氣擴襲散器一般謙主要栽由聚乙拖烯曝趨氣殼、底把盤、助橡膠獨墊圈遭、壓春緊圈膽、布球聯(lián)接商座、朗布氣添管組谷成，賢大多船采用著鐘罩垮型。紛所用下高密味度聚群乙烯卷(殼婆)材揉質特翼性為樹：密與度為盡0.供93局g/舌cm3，拉惜伸強奇度為餐29帥MP抖a，抹熱變鬼形溫嫌度為彎85弦℃。HD隔D覆籌盤形鍛微孔萌曝氣譽器(3他)陶橡膠磁膜微遠孔曝俘氣器從外喚形上絮來看內，橡斃膠膜視微孔鉛曝氣也器分質為盤吊式橡吼膠膜宴微孔瘋曝氣蠶器、攔球冠勿形橡溫膠膜飛微孔繳曝氣厲器兩號種。前者主要雨由由唱上蓋蹦、合笨成橡己膠膜貪、支閉撐架皺、底荷座、笛密封賣墊等領組成接，在疼合成際橡膠疑膜上玩開有鋼21沫00以～2葛50漂0個嘩按一哄定規(guī)緊則排判列的張開閉唇式孔觀眼。1-所橡膠啞膜；未2-導卡箍循；3屈-布礙氣盤帳；4昌-調赴節(jié)閥營；5貢-螺竄母；涌6-開螺栓1-冰橡膠右膜；交2-吹支承稿托盤濟；3努-接言頭；軋4-雙進氣欺管空氣享由底政座的秋通氣緣瑞孔經(jīng)暈支撐沸架進飲入橡捕膠膜鳥與支悟撐架匆之間蛾，在四壓力寬作用早下膜籌片微翻微鼓前起，疑孔眼佛張開窄，空隔氣從陷孔眼疲中擴客散出呆去，哀形成嶺細微報氣泡。停農止供旦氣時匹膜片炸在自禿身的競彈性既和負已壓作跳用下寺使孔糊眼閉前合，焦膜片減因水桿壓作暗用而態(tài)壓實缸在布你氣盤武上，漲混合冬液不逢會將丘孔眼亭堵塞束。AB停S可蠢調管節(jié)支架(4相)悟管式宏微孔氣曝氣裙器空氣邊通過賄表面柳布滿丈微氣陷孔的滋曝氣快橡膠罪管，戴在水棉中產檔生的僚氣泡競。一酬般將幅系統(tǒng)泰設計蝕成可駛提升稿式。1-籮進氣鼓分管摔；2籮-三軟通；破3-效進氣碌軟支濤管；在4-撞進氣五分支貓三通看；5卵-進供氣活斯接彎驚頭；比6-爹橫向監(jiān)固定濱管；戲7-素活接藍三通策；8績-氣諒流分礎布器夕；9中-E冶PD旦M橡扇膠管肅；1仰0-斃支撐冶管；掠11稻-3窄04冰不銹紐奉鋼卡盼箍；烏12胸-垂籌重件北京樸多元駁電器伸集團紹的懸蜘掛鏈焰移動憤曝氣罷裝置由漂演浮在卵水面養(yǎng)的通遭氣管國和吊存在通誘氣支永管下泡的曝搶氣器獅組成丟，曝偶氣器影利用竿自身彩配重箭下沉檔接近學池底貨處，誦空氣非通過司通氣悶支管物進入倍曝氣跌器，宣再通著過微遵孔橡頑膠膜艦以小源氣泡崖的形興式進牛入污康水中餅。若干神個這獨樣的攀曝氣妻裝置柴在水睡面上復由通箭氣管溫互相牧連接汪，形樸成一豪條曝笨氣鏈坊。一滿個曝五氣池蒜有若講干條嶺曝氣位鏈，乞每條鄭曝氣艇鏈的青長度透大于肅池子未的寬構度。曝氣羅過程教中，唉漂浮酬在水期面的痛曝氣為鏈可專在池魚中的捏一定變區(qū)域禮蛇形夫運動格，這種娘運動戲曝氣脂方式務提高伏了氧坊與水累接觸尺時間回。因部為氣沸泡向以上運攔動的罷過程匯中，忠不斷嬸受到汗水流素流動從、浮獲鏈擺姨動等猛擾動重，因是此氣跑泡斜蔽向上枕運動嘉，延店長了缺在水序中的鏡停留顫時間轟，同膚時也拋提高驢了氧喘氣的膝傳遞搞效率運。置于擠被曝家氣水貼體中打層或羊底層醉，將澇空氣臂送入性水中躁與水談體混部合，建完成走空氣共中的燈氧由任氣相敘向液彩相的弦轉移杜過程尿。按進擊氣方欠式可醋分為膏壓縮北空氣貿供氣誘式與箭自吸感空氣核式兩潤類。壓縮駱空氣現(xiàn)式一透般采凈用鼓紙風機暫或空蜘壓機疼送氣伸；自咱吸式搬靠葉藏輪離痰心力包或射盛流技學術產濾生負繭壓區(qū)美，外園接進漆氣管蕩吸入燒空氣財。三、遙水下符曝氣率機水下聾曝氣熄機的慣突出導優(yōu)點遙是能伏夠提叉高氧木的轉茅移速照度；懶同時傻由于仗底邊案流速忙快，委在較亞大范填圍內漆可以漆防止抽污泥卸沉淀趙；此外小，無老泡沫楊飛濺哭和噪拒聲，順避免差了二胳次污蹄染。唇發(fā)達羅國家寧還有綱深水航曝氣質設備副，深靜度大掩于1猾0m村，有唉的設上計水掙深達筒30沃m。1.尊射啟流曝購氣機有自為吸式易與供獲氣式破兩種殘形式，除漫具有鹽曝氣別功能院外，設同時持兼有紀推流而及混祖合攪材拌的喂作用滑。(1傷)自漆吸式漢射流嫂曝氣把機——陪空沖氣常尾壓、掘水高碌壓自吸鹿式水折下射賣流曝麗氣機漁由潛群水泵核和射扒流器唯組成潔。當潛呆水泵腥工作脊時，什高壓隆噴出突的水拾流通旁過射寬流器耕噴嘴哄產生首射流母，通羊過擴闖散管驚進口咐處的孩喉管巷時，苗在氣紡水混犧合室濁內產轎生負年壓，脅自動位將液電面以徹上的仔空氣握由通價向大東氣的窮導管俊吸入弓。經(jīng)撞與水犬充分櫻混合穗后，拍空氣琴與水釣的混擾合液剩從射瓣流器糧噴出丹，與調池中己的水撲體進泥行混賄合充旗氧，逢并在皺池內詠形成爪環(huán)流舅。LN刃YB寄型液斗下射華流曝薦氣機主要千由射兵流器針與潛魔水泵剪組成勞。潛群水泵繞出水辮通過武射流宮器的紫噴嘴備，形齡成高蜘速水漂流，塵射入贊射流母器的要喉管芽后產什生負白壓。崗通過雷進氣輪管自動士吸入?yún)f(xié)空氣。在射賽流器絲式的喉制管和泉擴散議管與若水流嬸高速譜混合棚，形屈成氣桐水混選合液布，氣救水混葉合液族從射異流器博中噴因出，伸在池婦中形六成強羨烈的朗渦流翻。強弟力攪蓋拌的哀同時翁，大遺量的楊溶解束氧溶駱解到詞水中冒。(2領)供嗓氣式件射流博曝氣妻機——貴空圾氣高心壓、要水高品壓供氣朝式射嫩流曝組氣機昨(器潮)一減般設參置在炕曝氣割池或芬氧化唐溝底袍部，溉外接虛加壓屋水管圓、壓堤縮空搜氣管吸。送掩入的巴壓縮兔空氣崗與加喂壓水釘充分干混合鬧后向氣水平著方向勉噴射膠，形改成射毒流和桃混合找攪拌秀區(qū)，分對水烤體充禾氧曝腳氣。工程峽實際行中常翼用的機供氣街式射統(tǒng)流曝誕氣機姑(器扛)為夜密集家多噴刊嘴空后氣擴銷散裝質置。噴嘴猛作用塵區(qū)的梢放大蠶示意廳圖密集寸多噴抱嘴空償氣擴照散裝鐵置由競鋼板紡焊接匠而成津，呈澆長方梢形，歡主要金由進水儀管、悉噴嘴刊、曝掃氣筒轉和反廣射板等部緊件組渴成，陣噴嘴己安裝亞設在婚曝氣林筒的帆中、姻下部榜，空斤氣由捆噴嘴法向上傲噴出夏，使記曝氣辟筒內圓的混界合液押上、小下循旅環(huán)流成動。席噴嘴殿的直薄徑一贈般為千5～老10捎mm標，數(shù)披目達逢百個權，出糧口流距速為楊80氧～1躺00膝m/象s。2.陵鼓鬼風式毯潛水妄曝氣炊攪拌趣機鼓風吊式潛籠水曝雪氣機晚(B班l(xiāng)a澆st雀s惜ub建me飼rg告ed膨a鄙er買at噴or糞)是苗由潛忙水電叫機、仍減速澤箱、嫌散氣牌葉輪壞、螺主旋葉盲輪、淡殼體沉等部秩分構散成的方兼有鞋曝氣惰和攪具拌功逆能的棍攪拌司曝氣映裝置滋。由于葉輪混的吸拾水、窩噴水掠、旋墓轉的懂作用齡，水污流呈誘放射直狀做蝴上下拍循環(huán)亞運動梨，調宜動水身量大肚、攪食拌能伯力強桃，形勢成了雅一個為周而斃復始碼的總羅體流潑動，腫使得場氣、漢固液糟三者捧充分長混合呆。既棵達到彼了高敞效充洋氧，時又防漆止了取活性殿污泥喊的沉體淀。該機趨通過散氣殖葉輪醉與螺稻旋槳顧葉輪型同軸涼旋轉惑，在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