浅谈各种曝气器的优缺点!

 现在世界主流,数量上还是盘式曝气器比较多,不过管式有取代它的趋势,而且是很明显的。

 现在主要使用的是微孔曝气器,从材质上分,主要分为:陶瓷、 刚玉或者膜式(包括盘式和管式)曝气器,各有优点利弊,不过膜式是绝对的主流,刚玉和陶瓷在国外已经使用得越来越少了。

 一、刚玉和陶瓷曝气器。从传氧效率上说,好的刚玉和陶瓷曝气器,不比膜式的微孔曝气器差,甚至要高一点。他们的原理,是把一堆混合物,石英沙、石灰之类的东西倒入膜具成型,然后经过几个工艺段烧制,使得里面部分的混合物烧没了,充满孔隙,当空气经过这些孔隙的时候,就会被分割成微小气泡。

 但是刚玉和陶瓷曝气器的最大缺点,在于他们的孔隙会结垢。曝气器一开始运行的时候,压力损失是比较稳定,但运行到一定时期后,压头损失会突然急剧增大——这就是结垢的原因了。

 按照主流观点,刚玉和陶瓷曝气器是可以永久运行的,不会损坏的。其实具体到每个品牌,并非这样。因为刚玉和陶瓷曝气器生产的工序相对较多,从材料和工序都要比较严格地执行,才能出精品。如果工序或材料没把好关,就会导致在使用一段时期后,孔隙中某些东西脱落,孔隙变大,传氧效率下降。可以说,单从样品上,你要判断一个刚玉或者陶瓷曝气器的质量,难度是相当大的——比判断膜式微孔曝气器更加困难。

 从成本上说,刚玉和陶瓷比橡胶膜式的,要贵,这也是他们用得越来越少的原因。当然,这个贵是相对的,你拿国产的刚玉陶瓷,和进口的膜式曝气器比,就要便宜。

 对于膜式微孔曝气器,结构基本是比较简单的。里面一个支撑盘(或管),然后把膜套在外面,通过拧紧,或者不锈钢卡箍的方式固定。曝气器和供气管道的连接,一般有螺纹连接和安装连接两种。

 二、介绍一下膜式曝气器。膜式曝气器最核心部分,在于曝气膜本身。有两个关键点:打孔方式、材质。

 打孔方式主要有两种:激光打孔和机械打孔。激光打孔是通过激光照射,在膜的表面烧出一个小孔。缺点是有损料,而且孔周边部分的橡胶也变质了,闭合性能差,在国外基本不采用。机械打孔,是用精密刀具,把膜的表面切开,一般应该是无损料,这样在鼓气的时候,孔张开,不曝气的时候孔自动闭合,防止回漏。

 现在膜的材质,最常用是 EPDM(三元乙丙橡胶)。这种橡胶从耐久性、寿命、抗老化,亲水性等各方面考虑,都是最优选择。生物污水采用这种橡胶是最合适的,常规的工业废水也应该选用这种材质的膜。

 具体到每个品牌的橡胶材质,一些配方,则是曝气器商最核心的东西了。因为这直接影响这曝气器的性能和寿命。比如,你想把孔打密一点,打细一点,这样能提高传氧效率。但是如果材质达不到一定要求,孔打细了,可能一曝气就把膜撕裂。大家如果有机会接触,不妨对比一下各个厂家的膜片打孔密度。还有,一般好的橡胶膜,表面的光泽是比较少的,像皮鞋一样发亮那种,其实橡胶的含硫量比较多,用久了容易老化和发硬,压损会增大。

 不过它也有外来危害,主要是:烃类、芳香族。如果污水中大量存在这些化学物质,就不能考虑EPDM了。EPDM耐温是176摄氏度以下。

 还有一种听得比较多的材质,就是硅橡胶(EDI)也有做,质量也很好。从客观科学规律上说,硅橡胶材质曝气器的性能绝对比不上EPDM。(按照清水中算)

 硅橡胶也有其用武之地,就是EPDM不能用的时候,可以考虑用硅橡胶。硅橡胶的耐温也要广一点,是-65~232摄氏度。硅橡胶的主要外来危害,是酸类。

 还有几种特别的膜片材质,简单介绍一下:聚氨基甲酸酯PU,腈类Nitrile、醇类Alcohols,氯丁橡胶Neoprene 这些材质的膜,都有各自的特殊外来危害。

 还有一种据说什么都不怕的终极膜片:氟橡胶。

 三、介绍一下管式和盘式。

 盘式是使用得较早,较成熟的曝气器。盘式的缺点主要如下。1、存在曝气死区(简单分析,整个盘底都是),搅拌性能不如管式。2、相对浪费管道,整个工程造价要高于管式。3、不曝气的时候,泥就直接沉积在盘的表面,再次启动直到要把泥重新搅拌起来,比起管式要多耗费30~40%的能量。4、布置密度不如管式,如果你池子比较小,曝气量又十分大,这样就只能用管式了,因为在这平面内无法布再多的盘了。

 优点:从国标上规定,盘式压头损失要比管式小一点,大概1000pa;传氧效率比起某些管式,要略高一点点。

 与盘式相比,管式的优势很明显:

 1、搅拌性能好。整个管式曝气器,是360度打孔的,不存在曝气死区。

 2、节省了部分管道的费用,工程造价要明显低于盘式。

 3、不曝气的时候,泥只能沉积在管面最中间很小的范围(这个范围EDI是不打孔的),稍稍往边一点弧度就增大,泥就无法沉在上面。再次启动的时候,一振就把泥振起来并且迅速搅拌。所以在SBR、CASS这类工艺中,管式优势十分大。

 4、在曝气量要求很大,池面面积相对较小的情况下,只有管式能满足要求。

 以上为对各种曝气器的优缺点的介绍,以后在具体工程使用过程中可以根据各自的利弊来进行使用。

2020年6月5日

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