高壓鼓風機鼓風曝氣和機械曝氣介紹

 1.高壓鼓風機曝氣
    鼓風曝氣系統是由空氣凈化器，漩渦氣泵，空氣輸配管系統和浸沒于混合液中的擴散器組成。鼓風機供應一定的風量，風量要滿足生化反應所需的氧量和能保持混合液懸浮固體呈懸浮狀態；風壓則要滿足克服管道系統和擴散器的摩阻損耗以及擴散器上部的靜水壓；空氣凈化器的目的是改善整個曝氣系統的運行狀態和防止擴散器阻塞。
    擴散器是整個鼓風曝氣系統的關鍵部件，它的作用是將空氣分散成空氣泡，增大空氣和混合液之間的接觸界面，把空氣中的氧溶解于水中。根據分散氣泡的大小，擴散器又可分成幾種類型：
    （1）小氣泡擴散器  典型的是由微孔材料（陶瓷、砂礫，塑料）制成的擴散板或擴散管。氣泡直徑可達1.5mm以下。
    （2）中氣泡擴散器  常用穿孔管和莎綸管。穿孔管的孔眼直徑為2～3mm，孔口的氣體流速不小于10m/s，以防堵塞。國外用莎綸管。莎綸是一種合成纖維。莎綸管以多孔金屬管為骨架，管外纏繞莎綸繩。金屬管上開了許多小孔，壓縮空氣從小孔逸出后，從繩縫中以氣泡的形式擠入混合液。空氣之所以能從繩縫中擠出，是由于莎綸富有彈性。
    （3）大氣泡擴散器  常用豎管，氣泡直徑為15mm左右。
    （4）微氣泡擴散器  這是近幾年內新發展的擴散器，氣泡直徑在100um左右。射流曝氣器屬于微氣泡曝氣器，它通過混合液的高速射流，將鼓風機引入的空氣切割粉碎為微氣泡，使混合液和微氣泡充分混合和接觸，促進了氧的傳遞，提高了反應速率。也可設計成負壓自吸式的射流器，這樣可以省掉鼓風機，避免鼓風機引起的噪聲。
    通常擴散器的氣泡愈大，氧的傳遞速率愈低，然而它的優點是堵塞的可能性小，空氣的凈化要求也低，養護管理比較方便。微小氣泡擴散器由于氧的傳遞速率高，反應時間短，曝氣池的容積可以縮小。因而選擇何種擴散器要因地制宜。
    擴散器一般布置在曝氣池的一側和池底，以便形成旋流，增加氣泡和混合液的接觸時間，有利于氧的傳遞，同時使混合液中的懸浮固體呈懸浮狀態。
    擴散器的構造形式很多，布置形式多樣，但基本原理是一樣的。讀者可參考產品說明書和設計手冊。
    鼓風曝氣用鼓風機供應壓縮空氣，常用羅茨鼓風機和離心式鼓風機。羅茨鼓風機適用于中小型污水廠，但噪聲大，必須采取消音、隔音措施；離心式鼓風機噪聲小，且效率高，適用于大中型污水廠。
 
    2.機械曝氣
    鼓風曝氣是水下曝氣，機械曝氣則是表面曝氣。機械曝氣是用安裝于曝氣池表面的表面曝氣機來實現的。表面曝氣機分豎式和臥式兩類。
    （1）豎式曝氣機  這類表曝機的轉動軸與水面垂直，裝有葉輪，當葉輪轉動時，使曝氣池表面產生水躍，把大量的混合液水滴和膜狀水拋向空氣中，然后挾帶空氣形成水氣混合物回到曝氣池中，由于氣水接觸界面大，從而使空氣中的氧很快溶入水中。隨著曝氣機的不斷轉動，表面水層不斷更新，氧氣不斷地溶人，同時池底含氧量小的混合液向上環流和表面充氧區發生交換，從而提高了整個曝氣池混合液的溶解氧含量。因為池液的流動狀態同池形有密切的關系，故曝氣的效率不僅決定于曝氣機的性能，還同曝氣池的池形有密切關系。
    表曝機葉輪的淹沒深度一般在10～100mm，可以調節。淹沒深度大時提升水量大，但所需功率亦會增大，葉輪轉速一般為20～100r/min，因而電機需通 過齒輪箱變速，同時可以進行二擋和三擋調速，以適應進水水量和水質的變化。我國目前應用的這類表曝機有泵型，倒傘型和平板型。
    （2）臥式曝氣刷  這類曝氣機的轉動軸與水面平行，主要用于氧化溝。在垂直于轉動軸的方向裝有不銹鋼絲（轉刷）或板條，用電機帶動，轉速在50～70r/min，淹沒深度為（1/3～1/4）轉刷直徑。轉動時，鋼絲或板條把大量液滴拋向空中，并使液面劇烈波動，促進氧的溶解；同時推動混合液在池內回流，促進溶解氧的擴散。