移動式懸掛鏈曝氣器在環保工程中的應用

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。設備的充氧效率和動力效率較普通微孔曝氣設備有所提高，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爆裂，從而對浮筒產生反向推力，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不斷。③這種運動從機理上彌補了傳統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，而其他水域則處于不飽和充氧狀態，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律的運動，使整個構筑物產生若干個紊流區域，這些紊流區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則的運動，使池中不存在氧的過飽和區域和不飽和區域，氧的利用率得以顯著提高。⑤實驗結果顯示：在 4 米 淹沒水深的條件下，固定式曝氣器產生的氣泡在水中停留時間為 5.8 秒，而懸掛鏈曝氣器產生的氣泡在水中停留的時間為 11秒，相應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經過與其它固定式曝氣器在相同條件下的清水性能試驗結果表明： 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/側面示意圖3、設備材質與性能 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。其優點如下：①三元乙丙橡膠的耐老化性和耐酸堿性十分優異。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、節約工程投資 移動式懸掛鏈曝氣裝置 核心構筑物可以采用合建的土池結構（除磷池、曝氣池、沉淀池、二次曝氣池、穩定池均可自由合建），也可以利用現有的坑塘和自然水系，池形可以根據實際情況設計成不規則形狀。根據地質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 HDPE防滲膜。（采用 HDPE防滲層現場焊接鋪設后，作打壓試驗確保質量。） 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、建設周期縮短。2、節省運行費用 相對于其他的活性污泥工藝，懸掛鏈曝氣系統具有節能降耗的顯著特點： 傳統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、節省了運行費用。原因有二： 一是懸掛鏈曝氣器產生的氣泡在水中停留的時間長，避免了傳統固定曝氣裝置的區域不飽和與過飽和現象，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定狀態下。而非穩態條件下對于生物處理系統的影響主要歸結為對系統中的微生物的影響，包括微生物活性、適應外界環境能力、具有特殊功能的微生物的形成等方面。不穩定狀態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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