兩種不同類型曝氣器在污水處理廠中的應用
1、前言
隨著國民經濟的不斷增長,城市化進程的不斷加快,現在有大批的污水處理廠正處在建設或投入運營的階段。而對于一個具體的污水處理廠來講它已選用,或將要選用的曝氣器,對于其今后平穩運行是起著決定性的作用。
在此時加強對曝氣器進行分析了解顯得是十分有必要和富有現實意義。
2、市場格局
目前,在國內的市政污水處理廠中,尤其是在處理量為20萬噸/天以上的污水處理廠中,所采用曝氣器的主流產品基本上為:以剛玉材質為代表的傳統型曝氣器,和以橡膠膜片形式為代表的新型曝氣器。其中剛玉材質曝氣器占有市場份額較大,特別是在2000年之前建設的污水處理廠幾乎全部采用的是這種傳統曝氣器。且國內關于這種傳統曝氣器制造的技術已較為成熟。而近5年以來橡膠膜片式的新型曝氣器在國內市場悄然興起,其主要產品均來是來自國外的廠商提供。在這一代新型曝氣器應用方面,我們幾乎是和國際同步。但此類產品在生產制造水平上國內相比國際還有較大差距。
3、用戶需求
曝氣器是進行污水處理的關鍵部件之一,因此選用何種類型的曝氣器對于一個污水處理廠的運營管理來講是至關重要的。一個污水處理廠每年約有60%的運行費用都是用在鼓風供氧上的。
污水處理廠所需的曝氣器不僅要有較高氧轉移效率,而且更需要其能夠在應用過程中更為長久的保持其較高氧轉移效率。這兩點對于今后此污水處理廠出水達標、降低運營成本,都是十分重要的。
4、性能特點
不同類型曝氣器有著不同結構特點,以及不同的性能優勢。
4.1 剛玉曝氣器系列的優勢
剛玉曝氣器在國內大范圍的應用已超過20年的時間了,并且在目前的曝氣器市場中占有了大部分份額。
它的結構簡單、性能穩定,其具體表現如下:
1、剛玉曝氣器是由金剛砂配以輔料燒結而成,其在成型以后表現為一種“海綿結構”的多通道形式,因此在其使用過程中若曝氣器表面的一部分發生堵塞,則此時這部分空氣會通過這種相互交錯的多通道組織結構,改走其他孔徑通道進行釋放,從而在這種十分不利的情況下依然能夠最大限度保證了較高的曝氣效率。這也是它在污水處理的設施配套領域能夠保持20年經久不衰的主要原因之一。
2、剛玉曝氣器,為無機的金剛砂為組成材質。即便是在污水的浸泡下也能保持高度的化學穩定性。即其在使用過程之中不易老化。從而它運行折舊費用較低,此方面比較適合污水處理項目投資大回報慢的行業特點需求。
3、因為剛玉曝氣器本身為硬質形態,即便是在供氣風壓不斷變化的工作環境中,其依然能夠保持靜止狀態,即其沒有高頻可動部件,從而也就不會產生疲勞破壞。這樣在實際運行過程中,表現為破損率極低,使得在生產運行過程中不必為其準備大量的備品備件。
4、剛玉曝氣器,在制作過程中所選用金剛砂粒徑的大小、相互級配都是經過嚴格設定的。這樣在燒結出來的成品曝氣器,其出風孔徑就能保證曝氣氣泡直徑為更加理想,從而就保證了鼓入空氣的有效利用率。相比之下,那些膜片曝氣器的出風孔徑會隨風壓大小而相應變化的,從而在工作狀態下較難固定的出產一種粒徑的曝氣氣泡,進一步講其也就很難保證以最佳利用率的氣泡粒徑持續工作。
5、若在經過一段時間使用之后,發現其氧的傳輸速率大副下降以后,則只需停水放空后,直接用高壓水槍對其表面進行沖洗,即可恢復其氧的正常傳輸速度。
4.2 剛玉曝氣器系列的不足
但剛玉曝氣器也有它的不足之處。在鼓風機運行時突然停車或有計劃停車的情況下,即停止供氣,此時污水會順著曝氣孔反流入剛玉曝氣器之中。這樣當我們再次開啟鼓風機時,首先要將滲入的污水慢慢壓出,從而在操作鼓風機時就要求采用逐步加壓的方法,一般此過程需歷時35分鐘左右,此種情況不但表現為操作復雜,另外被污水帶入曝氣器的雜質,在供氣以后,會有一部分被氣“反鑲在” 剛玉曝氣器的內部出不來,從而就堵塞了曝氣通道,致使曝氣器的工作效率下降。這種情況的曝氣效率下降較難恢復。
同時在曝氣器所在的附著管中最不利位置內存污水太多時,一旦鼓風機加壓太快就會造成內存污水通過吹濕管排泄不及,而造成曝氣器內部風壓過大致使對其造成破壞。
4.3 橡膠膜片形式曝氣器的優勢
而近年以來新出現的橡膠膜片形式為代表的新型曝氣器,為污水處理設備的定型供了更多的選擇。
它出現以后,很好地解決了剛玉曝氣器的不足。它具有以下諸多優點
1、它是以一穿孔的橡膠膜片敷在曝氣龍骨上,其在工作時其上的穿孔會隨風壓的大小來自動調節孔徑,如在鼓風機突然停機的情況下,橡膠膜片上的穿孔會立即關閉,從而也就避免了曝氣器進污水產生破壞的問題。
2、一般采用橡膠膜片式的曝氣器時,在曝氣池上通常是不設吹濕管的。從而就減少了相應的操作環節。
3、采用橡膠膜片式的曝氣器時,其橡膠膜片上的穿孔會隨風壓得變化而自動調節孔徑大小,從某種意義來講它對整個曝氣系統來講相當于減壓閥的作用,從而可以有效的避免瞬時大風壓對曝氣器的破壞。
4、因為橡膠膜片上曝氣孔的加工精度相當的高。在使用過程之中配氣就會比較均勻,從而可以更加有效的避免曝氣池出現“局部供氧不足”的老問題。
4.4 橡膠膜片形式曝氣器的不足
而這種類型曝氣器由于出現時間較短,還有一方面需要改進。
主要體現在:
1、經過鼓風機吹出的空氣溫度較高,而這種高熱、高壓空氣頂在橡膠膜片上,時間一長,就很有可能引起橡膠膜片老化,最后造成橡膠膜片上所開曝氣孔的啟閉功能不能很好實現。雖然現在一般的橡膠膜片制造商通過改變橡膠膜片的組分,使其使用年限大為延長,但按照污水處理廠對曝氣器的理想使用要求還是有一點差距。只有少數國際品牌通過對新材料的研發,而生產出來的橡膠膜片也取得了相對較好的效果。
2、現在,質量上乘、使用效果較為有保證的橡膠膜片式曝氣器,其一次購置價格還相對是較高。這對于大規模使用也是一個瓶頸。
5、結束語
這兩種類型的曝氣器各具特點對于在實際工程中選用何種類型的曝氣器,還要進行經濟技術比較,同時還要結合建設投資與養管運行兩方面來考慮。
通過本文的簡述,希望能對新立項的污水處理廠在曝氣器選型方面起到借鑒作用。對污水處理廠等維護養管單位,進一步熟悉曝氣器性能以便為制定出相應維護運行流程起到一定的幫助。
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