污水處理中所用曝氣器優(yōu)劣分析
發(fā)布時(shí)間：2021-02-02 瀏覽次數(shù)：912
一、從傳氧效率上說，好的剛玉和陶瓷曝氣器，不比膜式的微孔曝氣器差，甚至要高一點(diǎn)(這種材質(zhì)的盤式EDI也有，質(zhì)量還不錯(cuò)，不過相對來說太貴了;現(xiàn)在在歐美也基本不用了，在中國更加推不出)。他們的原理，是把一堆混合物，石英沙、石灰之類的東西倒入膜具成型，然后經(jīng)過幾個(gè)工藝段燒制，使得里面部分的混合物燒沒了，充滿孔隙，當(dāng)空氣經(jīng)過這些孔隙的時(shí)候，就會(huì)被分割成微小氣泡。
剛玉陶瓷曝氣器的最大缺點(diǎn)，在于他們的孔隙會(huì)結(jié)垢。曝氣器一開始運(yùn)行的時(shí)候，壓力損失是比較穩(wěn)定，但運(yùn)行到一定時(shí)期后，壓頭損失會(huì)突然急劇增大——這就是結(jié)垢的原因了。
這種狀況無法避免，就算你一直連續(xù)曝氣不停，也會(huì)長。
生物垢生成后，解決的辦法主要有兩種：1、加往曝氣管里面加酸清洗，邊運(yùn)行邊加。這種控制已經(jīng)很成熟。不過污水廠穩(wěn)定狀態(tài)后，很多系統(tǒng)12小時(shí)左右就要加一次，至于用量多少，要看具體情況了。
2、把曝氣頭拆卸下來，丟到爐子里燒。燒完就可以再生，接近全新的狀態(tài)——不過比較麻煩。
按照主流觀點(diǎn)，剛玉和陶瓷曝氣器是可以永久運(yùn)行的，不會(huì)損壞的。其實(shí)具體到每個(gè)品牌，并非這樣。因?yàn)閯傆窕蛱沾善貧馄魃a(chǎn)的工序相對較多，從材料和工序都要比較嚴(yán)格地執(zhí)行，才能出精品。如果工序或材料沒把好關(guān)，就會(huì)導(dǎo)致在使用一段時(shí)期后，孔隙中某些東西脫落，孔隙變大，傳氧效率下降。可以說，單從樣品上，你要判斷一個(gè)剛玉或者陶瓷曝氣器的質(zhì)量，難度是相當(dāng)大的——比判斷膜式微孔曝氣器更加困難。
從成本上說，剛玉和陶瓷比橡膠膜式的，要貴，絕對要貴，這也是他們用得越來越少的原因。當(dāng)然，這個(gè)貴是相對的，你拿國產(chǎn)的剛玉陶瓷，和進(jìn)口的膜式曝氣器比，就要便宜。
剛玉陶瓷曝氣器沒有止回功能，一般只有盤式。
二、膜式微孔曝氣器，結(jié)構(gòu)基本是比較簡單的。里面一個(gè)支撐盤(或管)，然后把膜套在外面，通過擰緊，或者不銹鋼卡箍的方式，固定，就OK了。曝氣器和供氣管道的連接，一般有螺紋連接和安裝連接兩種。
膜式曝氣器最核心部分，在于曝氣膜本身。有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：打孔方式、材質(zhì)。
打孔方式主要有兩種：激光打孔和機(jī)械打孔。激光打孔是通過激光照射，在膜的表面燒出一個(gè)小孔。缺點(diǎn)是有損料，而且孔周邊部分的橡膠也變質(zhì)了，閉合性能差，在國外基本不采用。機(jī)械打孔，是用精密刀具，把膜的表面切開，一般應(yīng)該是無損料，這樣在鼓氣的時(shí)候，孔張開，不曝氣的時(shí)候孔自動(dòng)閉合，防止回漏。
現(xiàn)在膜的材質(zhì)，最常用是EPDM(三元乙丙橡膠)。這種橡膠從耐久性、壽命、抗老化，親水性等各方面考慮，都是最優(yōu)選擇。生物污水采用這種橡膠是最合適的，常規(guī)的工業(yè)廢水也應(yīng)該選用這種材質(zhì)的膜。
具體到每個(gè)品牌的橡膠材質(zhì)，一些配方，則是曝氣器商最核心的東西了。因?yàn)檫@直接影響這曝氣器的性能和壽命。比如，你想把孔打密一點(diǎn)，打細(xì)一點(diǎn)，這樣能提高傳氧效率。但是如果材質(zhì)達(dá)不到一定要求，孔打細(xì)了，可能一曝氣就把膜撕裂。大家如果有機(jī)會(huì)接觸，不妨對比一下各個(gè)廠家的膜片打孔密度。還有，一般好的橡膠膜，表面的光澤是比較少的，像皮鞋一樣發(fā)亮那種，其實(shí)橡膠的含硫量比較多，用久了容易老化和發(fā)硬，壓損會(huì)增大。
不過它也有外來危害，主要是：烴類、芳香族。如果污水中大量存在這些化學(xué)物質(zhì)，就不能考慮EPDM了。EPDM耐溫是176攝氏度以下。
還有一種聽得比較多的材質(zhì)，就是硅橡膠。從客觀科學(xué)規(guī)律上說，硅橡膠材質(zhì)曝氣器的性能絕對比不上EPDM。(按照清水中算)
從原理上分析，因?yàn)橛H水性硅橡膠比EPDM差。越親水的材質(zhì)，水越容易帖到材料表面，氣泡越容易離開材料表面;親水性差的，氣體要在材料表面形成更大直徑的氣泡才能離開膜表面，導(dǎo)致了傳氧效率的下降。至于親水性是怎么一回事，可以簡單這樣理解：你把同樣大小的水滴滴到材料水平表面，水散得越開的，親水性越好。(當(dāng)然，曝氣器的傳氧效率，也不僅僅是親水性能一個(gè)因素決定)。親水性好的材料，據(jù)說會(huì)增加表面結(jié)垢的機(jī)會(huì)。不過我個(gè)人不大認(rèn)同這種說法。
硅橡膠也有其用武之地，就是EPDM不能用的時(shí)候，可以考慮用硅橡膠。硅橡膠的耐溫也要廣一點(diǎn)，是-65～232攝氏度。硅橡膠的主要外來危害，是酸類。
還有幾種特別的膜片材質(zhì)，簡單介紹一下：聚氨基甲酸酯PU，腈類Nitrile、醇類Alcohols，氯丁橡膠Neoprene這些材質(zhì)的膜，都有各自的特殊外來危害。
還有一種據(jù)說什么都不怕的終極膜片：氟橡膠。
三、介紹一下管式和盤式。
盤式是使用得較早，較成熟的曝氣器。一開始的曝氣器就是盤式的，而且是剛玉和陶瓷材質(zhì)的(這種材質(zhì)的盤式EDI也有，據(jù)老外自己說質(zhì)量還不錯(cuò)，不過貴得離譜;現(xiàn)在在歐美也基本不用了，在中國更加推不出)。盤式的缺點(diǎn)主要如下。
1、存在曝氣死區(qū)(簡單分析，整個(gè)盤底都是)，攪拌性能不如管式。
2、相對浪費(fèi)管道，整個(gè)工程造價(jià)要高于管式。
3、不曝氣的時(shí)候，泥就直接沉積在盤的表面，再次啟動(dòng)直到要把泥重新攪拌起來，比起管式要多耗費(fèi)30～40％的能量(據(jù)老外說是他們在美國的兩個(gè)類似的SBR工藝中對比，結(jié)合計(jì)算得出的結(jié)論)。
4、布置密度不如管式，如果你池子比較小，曝氣量又十分大，這樣就只能用管式了，因?yàn)樵谶@平面內(nèi)無法布再多的盤了。
優(yōu)點(diǎn)：從國標(biāo)上規(guī)定，盤式壓頭損失要比管式小一點(diǎn)，大概1000pa;傳氧效率比起某些管式，要略高一點(diǎn)點(diǎn)。
與盤式相比，管式的優(yōu)勢很明顯：
1、攪拌性能好。整個(gè)管式曝氣器，是360度打孔的，不存在曝氣死區(qū)。
2、節(jié)省了部分管道的費(fèi)用，工程造價(jià)要明顯低于盤式。
3、不曝氣的時(shí)候，泥只能沉積在管面最中間很小的范圍(這個(gè)范圍EDI是不打孔的)，稍稍往邊一點(diǎn)弧度就增大，泥就無法沉在上面。再次啟動(dòng)的時(shí)候，一振就把泥振起來并且迅速攪拌。所以在SBR、CASS這類工藝中，管式優(yōu)勢十分大。
4、在曝氣量要求很大，池面面積相對較小的情況下，只有管式能滿足要求。
雖然管式的壓頭大于盤式，傳氧效率略低。而且曝氣系統(tǒng)的壓損，主要來自水深的壓力(一般5～6米的水深)，管道壓損和那1000pa差異，幾乎可以忽略。
四、介紹一下膜式微孔曝氣器的止回功能
主流的止回功能有兩大類，應(yīng)用在盤式曝氣器。
1、單考膜片本身的閉合功能止回;國外品牌和一部分國內(nèi)品牌都是這樣做;
2、增加止回閥，相當(dāng)部分國內(nèi)品牌采取這種方法。
膜本身的止回，沒什么太復(fù)雜的東西。主要取決于膜的材質(zhì)和打孔技術(shù)。最后就是能不能通過耐久性測試，而且這個(gè)測試是不是真的貨真價(jià)實(shí)。
止回閥的原理也很簡單，就是管道和曝氣器連接的部分，在管道出氣孔上面放置一個(gè)玻璃球(或者鋼珠)，供氣的時(shí)候氣體把球吹起，不供氣的時(shí)候玻璃球在重力作用下壓住供氣孔。
