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              水處理技術

              詳細解析旋混式曝氣器工作原理

              文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2021/10/14     瀏覽次數:    

              一、旋混曝氣器概述  

              在好氧污水處理工藝中,利用微生物對水體中的有機污染物進行分解,以達到水質的凈化目的。而微生物的生物化學活動必須要有氧源,曝氣器的功能作用就是將鼓風機經管道輸送的空氣,向水體中擴散以提供微生物所需要的氧源。氣泡在與水體接觸時形成的氣液,接觸界面的是發生氧傳遞作用的場所,單位體積的氣量擴散產生的氣泡愈多,形成的氣液接觸界面就愈大,則氧傳質作用效率愈高。經曝氣器擴散所產生的氣泡量的多少,直接影響到氧傳遞效率。 

              目前國內外微孔曝氣器都是采用“微小孔隙"擴散法的技術,空氣經微小孔隙向水體中排出時可以產生細泡,但這種 “微小孔隙"的固有特性存在著以下幾個問題:

              (1)排氣阻力損耗大;

              (2)孔隙易堵塞;

              (3)對進入曝氣系統的氣源有嚴格的除塵過濾要求;

              (4)曝氣器耐用性與可靠性不高。 

              旋混曝氣器,通過旋流、阻擋、碰撞等作用,使具有相當大的上浮動力的氣泡得到了充分的破碎,從而實現曝氣器的大孔排氣細泡運行效果,完全擺脫了“微小孔隙方可以產生細泡"的概念。采用大孔排氣方式經動力擴散作用形成細泡,使旋混曝氣器具有排氣阻力損耗小,不易堵塞,效率高,免維修免更換的優點,而且還具有系統止回、排氣孔隙自動高速的技術特點。 


              二、旋混曝氣器結構與原理 

              旋混曝氣器是由連接接咀,旋混芯分流圈、夾層擴散齒罩、擴散倒齒罩,空氣干管、空氣支管、水平調節支架、空氣排污裝置、等主要部件組成,空氣由配氣管道進入曝氣器,氣流會使橡膠空氣止回閥產生上下變隙運動,再通過分流圈的擴散內齒、夾層擴散齒罩上下齒、倒齒擴散罩對上浮運動的氣泡起多重碰撞破碎的動力擴散的作用。曝氣器與空氣支管的連接是采用市場上通用的標準粗螺紋連接。設備的質量性能指標按CJ/T3015.4-1996《國家城鎮建設行業標準》執行。 


              三、旋混曝氣器技術參數

              氧利用率

               動力效率

              阻力損失

              服務面積

              運行水深

              曝氣流量 

              點陣間距

              外形尺寸

                21.00% 

              4.80 Kg/Kw·h 

              <80Pa 

               ≈0.4 ㎡/只

              >3m  

                 2-3 M3/只·h

               500-700     mm 

               260×210 mm


              ABS管件物理化學性能   

              項      目

              單   位

              試驗方法標準

              指     標

              維卡軟化溫度

              GB/1633

              ≥80

              尺寸

              變化率

              沿長度方向

              %

              GB/T6671.186

              ±2.5

              沿直徑方向

              %

              GB/T6671.186

              ±0.8

              扁平



              無破裂現象

              密度

              g/cm2

              GB1033-86

              1.03~1.07

              腐蝕度

              g/cm2

              GB4218-84


              HCL    10%

              ±2.5

              HCL    35±2%


              H2SO4  30±2%

              ±2.5

              HNO3   40±2%


              NAOH   40±2%

              ±1.5


              ABS管件物理機械性能

              項      目

              測試方法

              單    位

              指     標

              比重

              GB1033-86

              G/cm3

              ≥1.03

              拉伸強度

              GB/T1040-92

              Mpa

              ≥35

              彎曲強度

              GB9341-88(ABS)

              GB1042-79(ABS)

              Mpa

              ≥52

              沖擊強度

              GB1843-80(ABS)

              GB1043-93(ABS)

              KJ/cm2

              ≥23

              維卡軟化溫度

              GB/T8802-88

              ≥91

              線膨脹系數

              GB1036-86

              K-1

              1×10-4

              洛氏硬度

              GB9342-88

              R

              ≥100

              熱變形溫度

              GB1634-79

              ≥80

              導熱系數


              W/MK

              0.15


              ABS粒子物理、化學性能表

              指 標 名 稱

              指    標

              試 驗 方 法

              平均密度      g/cm3

              1.03~1.07

              GB1033

              拉伸強度      Mpa

              35~45

              GB1040

              彎曲強度      Mpa

              52~69

              GB9341

              沖擊強度(缺口23℃)J/m

              ≥118.0

              GB1843

              洛氏硬度      R

              98~108

              GB9342

              熱變形溫度   ℃

              ≥86

              GB1634

              維卡軟化點   ℃

              ≥80

              GB1633


              四、旋混曝氣器安裝說明 

              1、空氣分配管的安裝 

              空氣通過空氣總管到布氣支管,最后從旋混曝氣器散發進入水中,達到充氧的目的。 

              旋混曝氣器將安裝在池內布氣支管上,曝氣池內空氣支管的布置是按照每個池內曝氣器的數量,曝氣池的形狀等因素確定的。 

              微孔曝氣器立面布置尺寸,其表面距池底約360mm,布氣管中心距池底約150mm。 

              風管流速一般為干管、豎管10~15;支管、布氣管4~5 m/s.

              安裝時,先把水平調節支架按設計要求尺寸用膨脹螺栓固定在池底,安裝在調節支架上的布氣支管在一定的范圍可以任意上升或下降,因此可以確??諝獠細庵Ч艿乃桨惭b,在可能高低不平的池底地面上安裝管道將不再困難。 

              池內空氣管道采用UPVC工程塑料制作,與旋混曝氣器連接的空氣支管均可以在廠內預制后運至施工現場。 


              2、旋混曝氣器的安裝 

              在空氣支管上按設計的間距預先開設Φ6mm孔眼,開孔中心連接曝氣器接咀(DN20),開孔之間的中心誤差不大于±0.5mm??諝夤馨此蟮拈L度預制后運至安裝現場。 

              在安裝曝氣器以前空氣管道必須清理所有的雜物,確認空氣管網是清潔的。使用空氣吹除或清水沖洗以去除內部可能堆積在管端的所有碎片和殘渣。 

              將旋混曝氣器擰入已預制好的布氣管連接器上,注意不能擰得太緊。 

              安裝完成后檢查曝氣器有無損壞,橡膠墊圈和連接器是否完好。 

              為了確保曝氣器運行是不振動且永久保持水平,布氣管上設有水平調節器支架,以M10不銹鋼膨脹螺栓固定在池底,使空氣布氣支管的水平誤差控制在5±1mm以內,以便水平調節支架的調節。 


              3、運行與維護 

              在開始運行以前清除曝氣池中的所有雜物。 

              曝氣器安裝完成到試運行和正式運行之間的時間間隔應盡可能短。 
              在已經安裝曝氣器但還未運行的好氧池內禁止進行油漆、焊接和其他施工,以免對曝氣器造成損壞。 

              檢查空氣開關,并注入清水,至少淹沒曝氣器100~200mm。短時間供氣后關閉切斷氣源,逐個檢查曝氣器與空氣管網的氣密性,如果某處因為密封不良而有漏氣,此處便會出現氣泡。 

              檢查所有管道接口等密封處是否有漏氣現象。 

              在標準通氣量2.0m3/h個的條件下,檢查曝氣布氣是否均勻,每個微孔曝氣器透氣面積大于80%。 

              檢驗和試驗均參照CJ/T3015.1~2-93、CJ/T3015.4-1996國家行業標準規定的要求進行。 

              如果完成試運行檢查后沒有立即投入正常運行,則需將水位至少提高到淹沒曝氣器1米以防止紫外線和可能出現的極冷與極熱的天氣溫度對曝氣器產生不利的影響。 

              在間隔時間較長的情況下考慮到池內水份的蒸發,應及時補充清水。曝氣器每天應以標準的空氣量曝氣至少十分鐘。 

              在氣溫低于0o時,池內水位大約為1.5~2米以防止曝氣器被冷凍,溫度越低,池內水位應越高。 


              4、運行 

              在正常運行時通過調節空氣流量來保持水中的溶解氧處于理想狀態下,但所調節的空氣流量應在曝氣器允許的范圍內,在空氣流量較高時,曝氣器的水頭損失較大而氧轉移率較小,而較小的空氣流量則不能充分發揮曝氣器的性能,并且池內曝氣可能不均勻,因此最理想的調節是在推薦的空氣流量范圍內進行。 

              推薦的空氣流量值范圍為2~3m3/n?h,可正常曝氣的空氣流量值范圍為2.5m3/n?h,臨界流量5m3/n?h,僅在需要清洗時短時間使用,每次不得超過10分鐘。 

              水溫控制范圍為5℃~35℃。 

              進入曝氣器的空氣應是無油、無灰塵和化學溶劑的。 


              5、問題及對策 

              由于旋混曝氣器采用了高性能、高質量的ABS,聚乙稀材料,在正常運行過程中僅需要少量的維護即可。對曝氣系統進行周期性的檢查,尤其是曝氣器的水頭損失,這將有助于運行人員判斷曝氣系統是否在最佳狀態下工作。 


              6、以下是可能出現的問題及其處理方法: 
              a、曝氣池中某個區域出現較大的氣泡 
              1、空氣布氣管滲漏: 
              處理方法:排空有問題區域的水,用小空氣量鼓風檢查,確定滲漏的位置并修復。 
              2、曝氣器損壞: 
              處理方法:排空有問題區域的水,用小空氣量鼓風檢查曝氣器,確定滲漏的曝氣器,更換整個曝氣器。 
              b、氣泡不均勻: 
              1、空氣量不足: 
              處理方法:檢查鼓風機運行是否正常。 
              2、空氣管上的閥門關閉或沒有完全打開: 
              處理方法:檢查閥門是否處于開啟狀態。 
              3、池內曝氣系統安裝情況不理想: 
              處理方法:排空有問題區域的水,檢查曝氣布氣管的水平誤差是否在±6mm以內;檢查空氣管道和接口是否已結垢堵塞,如有,用空氣吹除和高壓水槍沖洗。 
              4、橡膠止回閥上結垢: 
              處理方法:檢查橡膠止回閥上是否結垢,如有,清潔橡膠膜;更換橡膠止回閥或整個曝氣器。 
              c、水中溶解氧不正常地降低,曝氣系統的水頭損失增加: 
              d、整個曝氣池中溶解氧水平不一致: 

              7、維護與保養 

              1、操作人員應經常檢查曝氣系統的曝氣狀況,如果曝氣系統在水頭阻力增大或氣泡形狀發生變化,曝氣器就需要清理諸如碳酸鹽、鐵鹽、鋁鹽和生物污泥等沉結物,曝氣器橡膠止回閥上的結垢將導致出氣量的減少,曝氣系統氧利用律降低,水頭損失增大。 

              2、定期進行排水清理是理想的保養方法,期限的長短則取決于所處理水的性質、處理工藝等因素。 

              3、在排水清理維護保養時注意不要讓擴散倒齒罩表面上的沉結物干燥結塊,需立即進行清理。沉結物的干燥結塊將使清理工作困難,從而影響曝氣器的性能。 

              4、生物污泥可用物理方法去除,使用刷子清理擴散倒齒罩表面或用高壓水槍沖洗。在用高壓水槍清理時注意應使水槍的槍嘴與橡膠膜擴散倒齒罩表面保持大約500mm的距離,以防止損壞擴散倒齒罩。 

              5、碳酸鹽等結垢應以化學方法去除,將一定量的甲酸隨空氣進入曝氣系統,加入甲酸的比例取決于結垢的程度,清理時并不需要將曝氣池內的水排空。一般情況下每年清洗一至二次。 

              6、在旋混曝氣器被損壞或認為清理保養后也不能滿足性能要求時可更換整個曝氣器,更換方法與安裝方式相同。 

              ①在供、配氣管網進行曲安裝之前,可首先將配氣管道按照平面布置進行供氣孔的鉆孔。也可以在供、配氣管網完畢以后再進行供氣孔的鉆孔。 

              ②每根配氣管上的所有供氣孔的鉆孔位置應保持在中心直線上,單套曝氣器的配氣管供氣孔的鉆孔直徑需根據具體情況計算確定。 

              ③在要裝供、配氣管網之前,應對曝氣池池底進行徹底清掃,所有雜物應清理干凈,池底應基本平整,之后按照有關平面布置圖,進行供、配氣管網的安裝布置。 

              ④為了確保配氣管道內可能有積水排出,可在配氣管網的末端或氣流交匯端設置自動導流裝置,導流裝置設置點要根據管網平面布置圖確定。

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