移動式懸掛鏈曝氣器在環(huán)保工程中的應(yīng)用

曝氣裝置一直是活性污泥處理工藝的核心組成部分，目前中國國內(nèi)廣泛使用的曝氣裝置可分為機械曝氣、鼓風曝氣和射流曝氣三種。 鼓風曝氣設(shè)備可分為穿孔管曝氣、微孔曝氣等，總的來說，鼓風曝氣較機械曝氣的充氧效率高、動力消耗低，但是最大的缺點是--在需要維修時必須將構(gòu)筑物中的水放空，造成一定程度上的停止運行。我公司最新研制開發(fā)的移動式懸掛鏈曝氣裝置 （以下簡稱懸掛鏈曝氣器）解決了以上問題。設(shè)備的充氧效率和動力效率較普通微孔曝氣設(shè)備有所提高，并且維修簡便，可以在不影響正常運行（不停水、不停止供氣）的情況下，進行檢修、更換損壞的曝氣器，實用可靠。

移動式懸掛鏈曝氣器的構(gòu)造與性能 1、曝氣方式 移動式懸掛鏈曝氣裝置在曝氣方式上與傳統(tǒng)的固定式曝氣裝置有很大不同：①采用移動曝氣方式。曝氣器由在水面上漂浮的布氣管牽引，懸掛在池中；曝氣器與布氣管間用軟管連接。②在向曝氣器通氣時，單個曝氣器由于受力不均，在水中產(chǎn)生運動，當曝氣器偏離浮筒垂直軸時，氣泡升到水面并在浮筒一側(cè)爆裂，從而對浮筒產(chǎn)生反向推力，推動浮筒運動，浮筒的運動反過來帶動曝氣器運動，在曝氣情況下運動持續(xù)不斷。③這種運動從機理上彌補了傳統(tǒng)固定式曝氣裝置的兩點先天不足： 一是固定式曝氣裝置頂部至水面的水域始終處于過飽和充氧狀態(tài)，而其他水域則處于不飽和充氧狀態(tài)，氧濃度梯度分布不均勻，氧利用率比較低。二是固定式曝氣裝置氣泡在水中有規(guī)律的運動，使整個構(gòu)筑物產(chǎn)生若干個紊流區(qū)域，這些紊流區(qū)域反過來又促使氣泡在水中的運動速度加快、氣泡停留時間減少。④懸掛鏈曝氣器在水中的不規(guī)則的運動，使池中不存在氧的過飽和區(qū)域和不飽和區(qū)域，氧的利用率得以顯著提高。⑤實驗結(jié)果顯示：在 4 米 淹沒水深的條件下，固定式曝氣器產(chǎn)生的氣泡在水中停留時間為 5.8 秒，而懸掛鏈曝氣器產(chǎn)生的氣泡在水中停留的時間為 11秒，相應(yīng)的能量消耗也大大地降低了。懸掛鏈曝氣器理論動力效率可以達到 6kgO/kw.h 以上。⑥經(jīng)過與其它固定式曝氣器在相同條件下的清水性能試驗結(jié)果表明： 懸掛鏈曝氣器的氧利用率可以提高 30%以上。 懸掛鏈曝氣器的理論動力效率可以提高 20%以上。2、移動式懸掛鏈曝氣裝置正/側(cè)面示意圖3、設(shè)備材質(zhì)與性能 微孔橡膠膜片有盤式和管式兩種。在曝氣時，壓縮空氣通過支撐件上的通氣孔進入膜片與支撐件之間，在空氣的作用下，使膜片微微鼓起，膜片上的微孔張開，空氣經(jīng)過微孔進入水中，達到布氣擴散的目的。 停止供氣時，空氣的壓力消失，膜片在自身彈性和膜外水壓的雙重作用下，微孔關(guān)閉，膜片緊壓在支撐件上，膜外的水不能流入支撐件中。另一方面，由于微孔直徑是可變的，空氣中即使含有少量的塵埃也可以通過，不會造成堵塞。 因此，懸掛鏈曝氣系統(tǒng)采用橡膠膜片作為空氣擴散裝置。 在選用膜片所用的橡膠材料時需要考慮的有以下幾點：①材料的耐老化性是要首先考慮的問題。②為了減少阻力，橡膠的硬度要小。③因為要在橡膠上打孔，橡膠的抗撕裂性也要好。最后選擇了使用三元乙丙橡膠膜片作為微孔曝氣器空氣擴散裝置。其優(yōu)點如下：①三元乙丙橡膠的耐老化性和耐酸堿性十分優(yōu)異。②適用溫度范圍寬。③抗撕裂性和回彈性也比較好（可承受最大空氣壓力為 4.76kg / cm2 ,即 47.6米水柱）為保證最小的阻力損失，所以微孔橡膠膜片的厚度應(yīng)在保證一定強度的情況下盡量薄。目前使用中的橡膠膜一般在1.8mm 左右。

 移動式懸掛鏈曝氣裝置的特點 1、節(jié)約工程投資 移動式懸掛鏈曝氣裝置 核心構(gòu)筑物可以采用合建的土池結(jié)構(gòu)（除磷池、曝氣池、沉淀池、二次曝氣池、穩(wěn)定池均可自由合建），也可以利用現(xiàn)有的坑塘和自然水系，池形可以根據(jù)實際情況設(shè)計成不規(guī)則形狀。根據(jù)地質(zhì)條件和使用要求的不同，土池的做法可采用粘土夯實、片石護坡和鋪設(shè) HDPE防滲膜。（采用 HDPE防滲層現(xiàn)場焊接鋪設(shè)后，作打壓試驗確保質(zhì)量。） HDPE防滲膜防滲效果和使用壽命都高于混凝土，而造價則低于混凝土，從而使工程投資降低、建設(shè)周期縮短。2、節(jié)省運行費用 相對于其他的活性污泥工藝，懸掛鏈曝氣系統(tǒng)具有節(jié)能降耗的顯著特點： 傳統(tǒng)工藝在好氧段停留時間 8小時的前提下，氣水比在 10： 1左右，而懸掛鏈曝氣系統(tǒng)在好氧段停留時間 12小時的前提下，氣水比能達到 6： 1，這樣就大大地降低了動力能耗、節(jié)省了運行費用。原因有二： 一是懸掛鏈曝氣器產(chǎn)生的氣泡在水中停留的時間長，避免了傳統(tǒng)固定曝氣裝置的區(qū)域不飽和與過飽和現(xiàn)象，因此，氧利用率高，理論動力效率高。二是由于移動的曝氣方式造成曝氣池中形成溶解氧濃度的波浪分布，從而使水中有益菌團處于非穩(wěn)定狀態(tài)下。而非穩(wěn)態(tài)條件下對于生物處理系統(tǒng)的影響主要歸結(jié)為對系統(tǒng)中的微生物的影響，包括微生物活性、適應(yīng)外界環(huán)境能力、具有特殊功能的微生物的形成等方面。不穩(wěn)定狀態(tài)下會刺激微生物提高活性，大大提高微生物的處理能力。3、維修維護方便 懸掛鏈曝氣系統(tǒng)所有緊固件均在水面上，這樣就便于維修，在不停氣、不放空構(gòu)筑物的情況下，將曝氣器從水中直接提出水面即可進行維護和維修。

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