曝气设备

管式曝气器
优点：搅拌性能好，不存在曝气死区；节省了部分管道的费用， 工程造价较低；不容易堵塞曝气孔；对池型适应性强；工作周期 长。
缺点：氧的利用率较低，管路水头损失较大。
单孔膜曝气器
单孔膜曝气器，是BAF曝气系统中的重要部件，安装于滤砖和卵石 层之上，能为好氧微生物提供充足的溶解氧。
优点：不受滤池高度及生物陶粒滤料空隙率影响，气泡直径小，分 布范围大，曝气器出气口设计有独特的凹凸结构，不易被堵塞，不 怕生物陶粒滤料堆压。
组成：风机、风机房、风管系统、曝气头、 曝气头
适用：适用于大中型污水处理厂。 优点：鼓风曝气系统充氧能力大，氧的利
用率高（因为有鼓风机给提供气源，而且 产生的气泡较小，所以氧转移效率高）。 缺点：系统复杂，造价较高，而且曝气头 容易堵塞。
鼓风机
图7-8 鼓风机的立体透视图 1—叶轮；2—调整机构；3—进口导叶；4—进气口； 5—排气口；6—机壳；7—密封；8—轴承；9—增速齿轮
转碟曝气装置
转碟直径为1400mm，转速为50-60rpm，浸没深度为0.51m，有效水 深为4.0-5.2m，单周9.0m，双轴9-14m，动力效率在3.35 KgO2/ （KW·h）之间。
转碟曝气装置
➢转碟（盘）曝气机
图7-6 转盘曝气机结构示意图
1-传动机构；2-联轴器；3-挡水坝；4-主轴；5-转盘；6-轴承座
优点：不易堵塞、阻力小、价格低。 缺点：氧的利用率低。 穿孔管扩散装置氧的利用率4-6%，
动力效率约1kgO2/kwh。
穿孔管空气扩散装置
7.3 鼓风曝气设备
大气泡扩散器
➢常用竖管连接支管，布置 在池一侧，空气直接从支 管端放出。支管出口离池 底15cm，支管直径15mm
➢构造简单，阻力损失小， 不堵塞;但氧利用率低， 空气分布不够均匀，较少 采用。
水下曝气设备自 自 供吸 吸 气式 式 式螺 射 射旋 流 流曝 曝 曝气 气 气机 机 机
泵式曝气机 潜水鼓风式曝气搅拌机
纯氧曝气设备
第7章 曝气设备
主要内容
➢曝气设备的用途和分类； ➢常用曝气设备结构与工作原理
7.1 曝气设备的用途及分类
➢曝气设备用途
− 充氧——提供微生物所需溶解氧 − 搅拌混合——提高传质效果、使活性污泥悬浮
缺点：对进水SS要求较严（一般要求SS≤100mg/L，最好SS≤60mg/L ），因此对进水需要进行预处理。同时，它的反冲洗水量、水头损 失都较大。
BAF工艺
曝气生物滤池作为集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续 二沉池，具有容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建 投资少，出水水质好，运行能耗低，运行费用少的特点。
叶轮浸没深度宜采用 40mm，过浅容易产生 脱水现象，过深影响 水跃，使充氧量下降
倒伞型叶轮表面曝气装置
叶轮外缘最佳线速度应在5.25m/s.动力效率一 般为1.8~2.44kgO2/kwh，叶轮浸没没度一般为 100mm-300mm(与叶轮直径有关)。
常用于卡鲁塞尔氧化沟
安徽工程大学建筑工程学院
单孔膜曝气器
空气支管Φ25 单孔膜直径Φ33 单孔直径Φ1 安装密度 (个/m2/m) 36~49 通气量 (m3/h) 0.2~0.45 氧利用率 22%
单孔膜曝气器
在曝气生物滤池内先安装滤板、曝气生物滤池专用滤头，然后 安装单孔膜曝气器，再倒入鹅卵石垫层（高度约200m），最后 倒入挂膜生物陶粒滤料。
浮置式：整机安装于浮筒上，主要用于液面高度变动 较大的氧化塘、氧化沟和曝气湖，根据需要还可以 在一定范围内水平移动。
图7-1 浮置式叶轮曝气机
图7-2 立式同轴布置叶轮曝气机 1-行星摆线针轮减速机；2—机座； 3—浮动盘联轴器；4—轴承座； 5—轴承；6—传动轴；7—叶轮
泵型叶轮表面曝气装置
叶轮外缘最佳线速度 应在4.5-5.0m/s.速度 过小可能引起污泥沉 降，速度过快，轴功 率过大。
转刷曝气装置
转刷直径多为500mm和1000mm，转速为70-80rpm，浸没深度为 0.3m，有效水深为3.0-3.5m，水平轴跨度可达9.0m，动力效率在 1.5-2.5 KgO2/（KW·h）之间。
转刷曝气装置
为提高转刷的充氧能力，可在转刷的上游和下游设置导流板。
导流板：曝气机组下游为直道时，宜在下游一定距离(1.5-2.5m)处设置导流 板，导流板倾斜安装与水平面夹角60，以便将经过充氧夹气泡的混合液引 向池底，加大底部流速，强化气水混合，延长气泡在混合液中的停留时间， 从而提高充氧效率，改善氧化沟中的流速和溶解氧分布。
氧变化的灵活性，有利于节能。
4.在满足需氧要求的前提下，充氧装置的动力效率 和氧利用率应较高。
5.易于维修，不易堵塞；出现故障时易于排除。 6.应考虑气候因素，如冬季溅水结冰问题。 7.应考虑环境因素，如噪声问题等。
7.4 水下曝气设备
潜水射流式曝气机 原理：利用水泵打入的水、泥混合的高速水流为动能，吸入大量空 气。由于气、泥、水混合液在喉管中强烈混合搅动，氧迅速转移到 混合液，从而强化了氧的转移过程。
缺点：存在曝气死区，搅拌性能不如管式曝气器；相对浪费管 道，整个工程造价要高于管式
管式曝气器
管式曝气器外径69mm，常规为580mm、 800mm和1000mm。
膜片孔径80-100微米 充氧能力（kg/h) 0.9~1.5 服务面积 (m2/m) 1~3 通气量 (m3/h.m) 6~18
曝气装置的技术性能指标
动力效率（Ep）： 每消耗1度电转移到混合液中 的氧量（kgO2/kw.h）；
氧的利用率（EA）：是指通过鼓风曝气系统转移 到混合液中的氧量占总供氧量的百分比（%）；
氧的转移效率（EL）：也称为充氧能力，通过表 面机械曝气装置在单位时间内转移到混合液中的 氧量（kgO2/h）。
倒伞型叶轮表面曝气装置
竖轴式表面曝气设备
竖轴式表曝机
图7-3 倒伞形叶轮结构
K型叶轮表面曝气装置
叶轮外缘最佳线速度应在45m/s.动力效率一般稍大于 3kgO2/kwh，叶轮浸没度一般为 0-10mm(叶轮浸没度指静止水面 距叶轮出水口上边缘间的距离)。
水平轴式机械曝气装置
卧轴式机械曝气器主要有转刷曝气机、转碟曝气 机。
曝气转刷转 动，将空气带入 水，同时推动水 流
Hale Waihona Puke 工作中的 曝气转刷一般应用于小型氧化沟中。
转刷曝气装置
为防止氧化沟中污泥沉淀，可设置潜水搅拌器
转刷曝气装置
为使水流在氧化沟转弯处保持平衡状态，流速分布均匀，能量 损失小，需在转弯处设置导流墙。
转碟曝气装置
充氧原理：转盘旋转时，使露出的转盘上部盘面 形成帘状水幕，同时将盘片凹穴中载入和裹进的 空气与水混合；推动混合液以一定流速在氧化沟 中循环流动。
BAF工艺
原理：污水通过滤料层，水体含有的污染物被滤料层截留，并被滤 料上附着的生物降解转化，同时，溶解状态的有机物和特定物质也 被去除，所产生的污泥保留在过滤层中，而只让净化的水通过，这 样可在一个密闭反应器中达到完全的生物处理而不需在下游设置二 沉池进行污泥沉降。
BAF工艺
优点：曝气生物滤池与普通活性污泥法相比，具有有机负荷高、占 地面积小（是普通活性污泥法的1/3）、投资少（节约30%）、不 会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等优点
➢曝气设备分类
− 表面曝气设备 − 鼓风曝气设备 − 水下曝气设备 − 纯氧曝气设备 − 深井曝气设备
7.2 表面曝气设备
设备安装在曝气池水面上下，在动 力的驱动下进行转动，通过水跃、 提升、负压吸气三个作用将空气中 的氧转移到污水中。
优点：设备简单，维护方便，造价 低。
适用于中、小规模的污水处理厂。 按照转轴的方向不同可以分为竖轴
盘式曝气器
曝气器尺寸：Φ215mm，Φ260mm，Φ300mm 平均孔径在80-100微米，动力效率4-6kgO2/kwh，氧利用率20-25% 服务面积：0.25－0.55m2/个，0.35-0.75m2/个 盘式曝气器的清水曝气 空气流量：1.5-3m3/个h
盘式曝气器
优点：曝气盘片可选材料比较多，拆卸清洗比较方便，氧的利 用率较高。
注意：避免鹅卵石垫层砸破曝气器，并且还要避免电焊火苗及 重物锐器掉入池中损坏管路及曝气器
悬挂式链式曝气器
悬挂链移动曝气系统是由曝气器、悬挂链接管、水面输气管道 及紧固件四部分构成。
优点：维修简便，可以在不影响正常运行（不停水、不停止供 气）的情况下，进行检修、更换损坏的曝气器。
可变孔曝气软管
容积式鼓风机
罗茨鼓风机 多级离心鼓风机
空气扩散装置
将空气中的氧转移到液体中去的装置 ➢微气泡曝气 100µm 微孔曝气器 ➢中气泡曝气 2-3mm 穿孔管曝气 ➢大气泡曝气15mm 竖向支管曝气
微孔曝气器
这种装置主要采用多孔性材料，使得气体通过曝气器变成微小 的气泡。
分类： 盘式曝气器 管式曝气器 单孔膜曝气器 悬挂式链式曝气器 软管式曝气器 优点：是产生的气泡微小，气液接触面积大，氧利用率高。 缺点：压力损失较大，容易堵塞，送入的空气需要预先净化。
（5）曝气设备
离心鼓风机
鼓风曝气设备罗茨风机
各种曝气扩散器
曝气设备表面曝气设备水 立平 轴轴 式式 平 浮 倒 泵转 转 转 板 筒 伞 型型 式 型 叶 筒 盘 刷式 式 式 叶 叶 叶 轮曝 曝 曝 轮 轮 轮 表表 表 表 面 气 气 气机 机 机 面 面 面 曝曝 曝 曝 气气 气 气 机机 机 机
式和水平轴式两类。
竖轴式机械曝气装置
充氧原理：水不断呈水幕状被抛向水面，从而带进大 量空气；由于叶轮的离心抛射和提升作用，水体产生 一个强大的回流，以充分接触空气充氧
竖轴式机械曝气装置
竖轴式机械曝气装置主要区别在叶轮的形状，有： 泵型、倒伞型、K型、。