污水處理中所用曝氣器優劣分析
發布時間：2021-02-02 瀏覽次數：739
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(這種材質的盤式EDI也有，質量還不錯，不過相對來說太貴了;現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，然后經過幾個工藝段燒制，使得里面部分的混合物燒沒了，充滿孔隙，當空氣經過這些孔隙的時候，就會被分割成微小氣泡。
剛玉陶瓷曝氣器的最大缺點，在于他們的孔隙會結垢。曝氣器一開始運行的時候，壓力損失是比較穩定，但運行到一定時期后，壓頭損失會突然急劇增大——這就是結垢的原因了。
這種狀況無法避免，就算你一直連續曝氣不停，也會長。
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，邊運行邊加。這種控制已經很成熟。不過污水廠穩定狀態后，很多系統12小時左右就要加一次，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——不過比較麻煩。
按照主流觀點，剛玉和陶瓷曝氣器是可以永久運行的，不會損壞的。其實具體到每個品牌，并非這樣。因為剛玉或陶瓷曝氣器生產的工序相對較多，從材料和工序都要比較嚴格地執行，才能出精品。如果工序或材料沒把好關，就會導致在使用一段時期后，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，你要判斷一個剛玉或者陶瓷曝氣器的質量，難度是相當大的——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。當然，這個貴是相對的，你拿國產的剛玉陶瓷，和進口的膜式曝氣器比，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，結構基本是比較簡單的。里面一個支撐盤(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。有兩個關鍵點：打孔方式、材質。
打孔方式主要有兩種：激光打孔和機械打孔。激光打孔是通過激光照射，在膜的表面燒出一個小孔。缺點是有損料，而且孔周邊部分的橡膠也變質了，閉合性能差，在國外基本不采用。機械打孔，是用精密刀具，把膜的表面切開，一般應該是無損料，這樣在鼓氣的時候，孔張開，不曝氣的時候孔自動閉合，防止回漏。
現在膜的材質，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，都是最優選擇。生物污水采用這種橡膠是最合適的，常規的工業廢水也應該選用這種材質的膜。
具體到每個品牌的橡膠材質，一些配方，則是曝氣器商最核心的東西了。因為這直接影響這曝氣器的性能和壽命。比如，你想把孔打密一點，打細一點，這樣能提高傳氧效率。但是如果材質達不到一定要求，孔打細了，可能一曝氣就把膜撕裂。大家如果有機會接觸，不妨對比一下各個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，像皮鞋一樣發亮那種，其實橡膠的含硫量比較多，用久了容易老化和發硬，壓損會增大。
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物質，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，就是硅橡膠。從客觀科學規律上說，硅橡膠材質曝氣器的性能絕對比不上EPDM。(按照清水中算)
從原理上分析，因為親水性硅橡膠比EPDM差。越親水的材質，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。(當然，曝氣器的傳氧效率，也不僅僅是親水性能一個因素決定)。親水性好的材料，據說會增加表面結垢的機會。不過我個人不大認同這種說法。
硅橡膠也有其用武之地，就是EPDM不能用的時候，可以考慮用硅橡膠。硅橡膠的耐溫也要廣一點，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，簡單介紹一下：聚氨基甲酸酯PU，腈類Nitrile、醇類Alcohols，氯丁橡膠Neoprene這些材質的膜，都有各自的特殊外來危害。
還有一種據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的(這種材質的盤式EDI也有，據老外自己說質量還不錯，不過貴得離譜;現在在歐美也基本不用了，在中國更加推不出)。盤式的缺點主要如下。
1、存在曝氣死區(簡單分析，整個盤底都是)，攪拌性能不如管式。
2、相對浪費管道，整個工程造價要高于管式。
3、不曝氣的時候，泥就直接沉積在盤的表面，再次啟動直到要把泥重新攪拌起來，比起管式要多耗費30～40％的能量(據老外說是他們在美國的兩個類似的SBR工藝中對比，結合計算得出的結論)。
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，因為在這平面內無法布再多的盤了。
優點：從國標上規定，盤式壓頭損失要比管式小一點，大概1000pa;傳氧效率比起某些管式，要略高一點點。
與盤式相比，管式的優勢很明顯：
1、攪拌性能好。整個管式曝氣器，是360度打孔的，不存在曝氣死區。
2、節省了部分管道的費用，工程造價要明顯低于盤式。
3、不曝氣的時候，泥只能沉積在管面最中間很小的范圍(這個范圍EDI是不打孔的)，稍稍往邊一點弧度就增大，泥就無法沉在上面。再次啟動的時候，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品牌都是這樣做;
2、增加止回閥，相當部分國內品牌采取這種方法。
膜本身的止回，沒什么太復雜的東西。主要取決于膜的材質和打孔技術。最后就是能不能通過耐久性測試，而且這個測試是不是真的貨真價實。
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玻璃球(或者鋼珠)，供氣的時候氣體把球吹起，不供氣的時候玻璃球在重力作用下壓住供氣孔。
