氧化沟处理工艺中的曝气设备

氧化沟处理工艺中的曝气设备参考资料：氧化沟处理工艺作为城市污水和工业废水处理中有较强竞争力的二级生物处理技术已被世界各国广泛采用。曝气设备作为氧化沟处理工艺中最主要的机械设备，是影响氧化沟处理效率、能耗及稳定性的关键之一，不仅兼有充氧、推动、混合等功能，还决定着氧化沟的占地面积和基建投资。Orbal氧化沟是氧化沟类型中的重要形式，在中高浓度的城市污水处理厂中具有相当明显的技术经济优势。曝气转盘是用于Orbal氧化沟的专用曝气装置，它起着充氧、混合、推动水流作循环流动和防止活性污泥沉淀等作用。在我国，曝气转盘主要是由聚乙烯或抗腐蚀性玻璃钢压铸成型，转盘表面设有规则排列的楔形凸出物，以增强推动混合和充氧效率，盘上开有许多不穿透小孔（称为曝气孔），使空气分散到液体中以达到充氧的目的。曝气装盘曝气转盘的充氧能力可通过下面四种方式来调节：（1）通过调节出水堰的高低来改变转盘的浸没深度；（2）改变转盘电机的转速（通常采用两级变速）；（3）增加或减少转盘的盘数；（4）改变转盘的旋转方向。曝气转刷曝气转刷主要有Kessener转刷、笼型转刷和Mammoth转刷三种，其它产品均是这三种的派生型，一般用于Pasveer氧化沟中。Kessener转刷和笼型转刷这两种曝气转刷，氧化沟设计有效水深一般在1.5m以下。Mammoth转刷是为增加单位长度的推动力和充氧能力而开发的，叶片通过彼此连接直接紧箍在水平轴上，沿圆周均布成一组，每组叶片之间有间隔，叶片沿轴长呈螺旋状分布，在旋转过程中叶片顺序进入水中，以保证运行的稳定性并可减少噪声。轴为中空钢管，转刷直径可达1.0m，转速为70~80r/min，浸没深度为0.3m，目前最大有效长度可达9.0m，充氧能力可达8.0kgO2/(m×h)，动力效率一般在1.5~2.5kgO2/kW×h之间，氧化沟设计有效水深为3.0~3.5m。常见的曝气转刷叶片由镀锌钢板、不锈钢板、玻璃钢等材料做成，形状也多种多样，有矩形、三角形、T型、W型、齿型、穿孔叶片等。主轴一般为热扎无缝钢管和不锈钢管。立式表面曝气机立式表面曝气机有固定式和浮筒式两种，其中浮筒式整机安装在浮筒上，用钢绳固定于水中，用防水电缆与之连接，它可根据需要在一定范围内移动；而固定式立式曝气机的规格品种最多，目前在我国是以泵型（E型）及倒伞型叶轮为主。泵型叶轮曝气机是我国自行研制的高效表面曝气机，叶轮直径在0.4~2.0m之间，叶轮的充氧方式以水跃为主，液面更新为辅。倒伞型叶轮曝气机的叶轮直径一般在0.5~2.5m，国内最大的倒伞型叶轮直径为3m。由于其叶轮直径较泵型的大，故其转速较慢，约为30~60r/min，动力效率为2.13~2.44kgO2/kW×h，在最佳时可达2.51kgO2/kW×h。倒伞型叶轮曝气机的充氧方式是以液面更新为主，水跃及负压吸氧为辅，目前广泛应用的Carrousel氧化沟就多是采用这种曝气机。抽吸式曝气机抽吸式曝气机通常是倾斜安装在反应池中，是一种叶轮抽吸式曝气搅拌机。抽吸式曝气机的工作原理是：空气被吸入水面以下并且被高速旋转的叶轮搅碎，中空的螺旋桨驱动轴顶端连接着电机轴，其底端与螺旋桨和扩散器连在一起。驱动轴上部有孔洞，空气通过它得以进入水下。螺旋桨在水下高速旋转形成负压并产生液体流，在压力差的作用下，空气通过空心驱动轴进入水中。螺旋桨形成的水平流将空气转化成细微、均匀的气泡，其平均直径2mm，达到美国环保组织为优秀的空气扩散器制定的2.2mm的标准。在与水的接触中，氧气被水和水生生物吸收。这些气泡扩散得较远，从而与水接触得时间很长，氧利用率非常高。曝气机的氧气扩散区和混合区的范围随机器型号而变化，将多台曝气组合安装在反应池中，可使氧气在整个反应池中混合并扩散。