一、旋混曝氣器概述
在好氧污水處理工藝中，利用微生物對水體中的有機污染物進行分解，以達到水質(zhì)的凈化目的。而微生物的生物化學(xué)活動必須要有氧源，曝氣器的功能作用就是將鼓風(fēng)機經(jīng)管道輸送的空氣，向水體中擴散以提供微生物所需要的氧源。氣泡在與水體接觸時形成的氣液，接觸界面的是發(fā)生氧傳遞作用的場所，單位體積的氣量擴散產(chǎn)生的氣泡愈多，形成的氣液接觸界面就愈大，則氧傳質(zhì)作用效率愈高。經(jīng)曝氣器擴散所產(chǎn)生的氣泡量的多少，直接影響到氧傳遞效率。
微孔曝氣器都是采用“微小孔隙"擴散法的技術(shù)，空氣經(jīng)微小孔隙向水體中排出時可以產(chǎn)生細泡，但這種 “微小孔隙"的固有特性存在著以下幾個問題：（1）排氣阻力損耗大；（2）孔隙易堵塞；（3）對進入曝氣系統(tǒng)的氣源有嚴格的除塵過濾要求；（4）曝氣器耐用性與可靠性不高。
旋混曝氣器，通過旋流、阻擋、碰撞等作用，使具有相當(dāng)大的上浮動力的氣泡得到了充分的破碎，從而實現(xiàn)曝氣器的大孔排氣細泡運行效果，完全擺脫了“微小孔隙方可以產(chǎn)生細泡"的概念。采用大孔排氣方式經(jīng)動力擴散作用形成細泡，使旋混曝氣器具有排氣阻力損耗小，不易堵塞，效率高，免維修免更換的優(yōu)點，而且還具有系統(tǒng)止回、排氣孔隙自動高速的技術(shù)特點。
二、旋混曝氣器結(jié)構(gòu)與原理
旋混曝氣器是由連接接咀，旋混芯分流圈、夾層擴散齒罩、擴散倒齒罩，空氣干管、空氣支管、水平調(diào)節(jié)支架、空氣排污裝置、等主要部件組成，空氣由配氣管道進入曝氣器，氣流會使橡膠空氣止回閥產(chǎn)生上下變隙運動，再通過分流圈的擴散內(nèi)齒、夾層擴散齒罩上下齒、倒齒擴散罩對上浮運動的氣泡起多重碰撞破碎的動力擴散的作用。曝氣器與空氣支管的連接是采用市場上通用的標(biāo)準(zhǔn)粗螺紋連接。設(shè)備的質(zhì)量性能指標(biāo)按CJ/T3015.4-1996《城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行。
三、旋混曝氣器技術(shù)參數(shù)
氧利用率 | 動力效率 | 阻力損失 | 服務(wù)面積 | 運行水深 | 曝氣流量 | 點陣間距 | 外形尺寸 |
21.00% | 4.80 Kg/Kw·h | <80Pa | ≈0.4 ㎡/只 | >3m | 2-3 M3/只·h | 500-700 mm | 260×210 mm |
ABS管件物理化學(xué)性能
項 目 | 單 位 | 試驗方法標(biāo)準(zhǔn) | 指 標(biāo) | |
維卡軟化溫度 | ℃ | GB/1633 | ≥80 | |
尺寸 變化率 | 沿長度方向 | % | GB/T6671.186 | ±2.5 |
沿直徑方向 | % | GB/T6671.186 | ±0.8 | |
扁平 | 無破裂現(xiàn)象 | |||
密度 | g/cm2 | GB1033-86 | 1.03~1.07 | |
腐蝕度 | g/cm2 | GB4218-84 | ||
HCL 10% | … | … | ±2.5 | |
HCL 35±2% | … | … | ||
H2SO4 30±2% | … | … | ±2.5 | |
HNO3 40±2% | … | … | ||
NAOH 40±2% | … | … | ±1.5 | |
ABS管件物理機械性能
項 目 | 測試方法 | 單 位 | 指 標(biāo) |
比重 | GB1033-86 | G/cm3 | ≥1.03 |
拉伸強度 | GB/T1040-92 | Mpa | ≥35 |
彎曲強度 | GB9341-88（ABS） GB1042-79（ABS） | Mpa | ≥52 |
沖擊強度 | GB1843-80（ABS） GB1043-93（ABS） | KJ/cm2 | ≥23 |
維卡軟化溫度 | GB/T8802-88 | ℃ | ≥91 |
線膨脹系數(shù) | GB1036-86 | K-1 | 1×10-4 |
洛氏硬度 | GB9342-88 | R | ≥100 |
熱變形溫度 | GB1634-79 | ℃ | ≥80 |
導(dǎo)熱系數(shù) | W/MK | 0.15 |
ABS粒子物理、化學(xué)性能表
指 標(biāo) 名 稱 | 指 標(biāo) | 試 驗 方 法 |
平均密度 g/cm3 | 1.03~1.07 | GB1033 |
拉伸強度 Mpa | 35~45 | GB1040 |
彎曲強度 Mpa | 52~69 | GB9341 |
沖擊強度（缺口23℃）J/m | ≥118.0 | GB1843 |
洛氏硬度 R | 98~108 | GB9342 |
熱變形溫度 ℃ | ≥86 | GB1634 |
維卡軟化點 ℃ | ≥80 | GB1633 |
四、旋混曝氣器安裝說明
1.空氣分配管的安裝
空氣通過空氣總管到布氣支管，最后從旋混曝氣器散發(fā)進入水中，達到充氧的目的。
旋混曝氣器將安裝在池內(nèi)布氣支管上，曝氣池內(nèi)空氣支管的布置是按照每個池內(nèi)曝氣器的數(shù)量，曝氣池的形狀等因素確定的。
微孔曝氣器立面布置尺寸，其表面距池底約360mm，布氣管中心距池底約150mm。
風(fēng)管流速一般為干管、豎管10~15；支管、布氣管4~5 m/s.
安裝時，先把水平調(diào)節(jié)支架按設(shè)計要求尺寸用膨脹螺栓固定在池底，安裝在調(diào)節(jié)支架上的布氣支管在一定的范圍可以任意上升或下降，因此可以確保空氣布氣支管的水平安裝，在可能高低不平的池底地面上安裝管道將不再困難。
池內(nèi)空氣管道采用UPVC工程塑料制作，與旋混曝氣器連接的空氣支管均可以在廠內(nèi)預(yù)制后運至施工現(xiàn)場。
2. 旋混曝氣器的安裝
在空氣支管上按設(shè)計的間距預(yù)先開設(shè)Φ6mm孔眼，開孔中心連接曝氣器接咀（DN20），開孔之間的中心誤差不大于±0.5mm。空氣管按所要求的長度預(yù)制后運至安裝現(xiàn)場。
在安裝曝氣器以前空氣管道必須清理所有的雜物，確認空氣管網(wǎng)是清潔的。使用空氣吹除或清水沖洗以去除內(nèi)部可能堆積在管端的所有碎片和殘渣。
將旋混曝氣器擰入已預(yù)制好的布氣管連接器上，注意不能擰得太緊。
安裝完成后檢查曝氣器有無損壞，橡膠墊圈和連接器是否完好。
為了確保曝氣器運行是不振動且永久保持水平，布氣管上設(shè)有水平調(diào)節(jié)器支架，以M10不銹鋼膨脹螺栓固定在池底，使空氣布氣支管的水平誤差控制在5±1mm以內(nèi)，以便水平調(diào)節(jié)支架的調(diào)節(jié)。
3.運行與維護
在開始運行以前清除曝氣池中的所有雜物。
曝氣器安裝完成到試運行和正式運行之間的時間間隔應(yīng)盡可能短。
在已經(jīng)安裝曝氣器但還未運行的好氧池內(nèi)禁止進行油漆、焊接和其他施工，以免對曝氣器造成損壞。
檢查空氣開關(guān)，并注入清水，至少淹沒曝氣器100~200mm。短時間供氣后關(guān)閉切斷氣源，逐個檢查曝氣器與空氣管網(wǎng)的氣密性，如果某處因為密封不良而有漏氣，此處便會出現(xiàn)氣泡。
檢查所有管道接口等密封處是否有漏氣現(xiàn)象。
在標(biāo)準(zhǔn)通氣量2.0m3/h個的條件下，檢查曝氣布氣是否均勻，每個微孔曝氣器透氣面積大于80%。
檢驗和試驗均參照CJ/T3015.1~2-93、CJ/T3015.4-1996行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求進行。
如果完成試運行檢查后沒有立即投入正常運行，則需將水位至少提高到淹沒曝氣器1米以防止紫外線和可能出現(xiàn)的極冷與極熱的天氣溫度對曝氣器產(chǎn)生不利的影響。
在間隔時間較長的情況下考慮到池內(nèi)水份的蒸發(fā)，應(yīng)及時補充清水。曝氣器每天應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)的空氣量曝氣至少十分鐘。
在氣溫低于0o時，池內(nèi)水位大約為1.5~2米以防止曝氣器被冷凍，溫度越低，池內(nèi)水位應(yīng)越高。
4.運行
在正常運行時通過調(diào)節(jié)空氣流量來保持水中的溶解氧處于理想狀態(tài)下，但所調(diào)節(jié)的空氣流量應(yīng)在曝氣器允許的范圍內(nèi)，在空氣流量較高時，曝氣器的水頭損失較大而氧轉(zhuǎn)移率較小，而較小的空氣流量則不能充分發(fā)揮曝氣器的性能，并且池內(nèi)曝氣可能不均勻，因此理想的調(diào)節(jié)是在推薦的空氣流量范圍內(nèi)進行。
推薦的空氣流量值范圍為2~3m3/n•h，可正常曝氣的空氣流量值范圍為2.5m3/n•h，臨界流量5m3/n•h，僅在需要清洗時短時間使用，每次不得超過10分鐘。
水溫控制范圍為5℃~35℃。
進入曝氣器的空氣應(yīng)是無油、無灰塵和化學(xué)溶劑的。
5.問題及對策
由于旋混曝氣器采用了高性能、高質(zhì)量的ABS,聚乙稀材料，在正常運行過程中僅需要少量的維護即可。對曝氣系統(tǒng)進行周期性的檢查，尤其是曝氣器的水頭損失，這將有助于運行人員判斷曝氣系統(tǒng)是否在佳狀態(tài)下工作。
6. 以下是可能出現(xiàn)的問題及其處理方法：
a、曝氣池中某個區(qū)域出現(xiàn)較大的氣泡
1. 空氣布氣管滲漏：
處理方法：排空有問題區(qū)域的水，用小空氣量鼓風(fēng)檢查，確定滲漏的位置并修復(fù)。
2. 曝氣器損壞：
處理方法：排空有問題區(qū)域的水，用小空氣量鼓風(fēng)檢查曝氣器，確定滲漏的曝氣器，更換整個曝氣器。
b、氣泡不均勻：
1. 空氣量不足：
處理方法：檢查鼓風(fēng)機運行是否正常。
2. 空氣管上的閥門關(guān)閉或沒有完全打開：
處理方法：檢查閥門是否處于開啟狀態(tài)。
3. 池內(nèi)曝氣系統(tǒng)安裝情況不理想：
處理方法：排空有問題區(qū)域的水，檢查曝氣布氣管的水平誤差是否在±6mm以內(nèi)；檢查空氣管道和接口是否已結(jié)垢堵塞，如有，用空氣吹除和高壓水槍沖洗。
4. 橡膠止回閥上結(jié)垢：
處理方法：檢查橡膠止回閥上是否結(jié)垢，如有，清潔橡膠膜；更換橡膠止回閥或整個曝氣器。
c、水中溶解氧不正常地降低，曝氣系統(tǒng)的水頭損失增加：
d、整個曝氣池中溶解氧水平不一致：
7.維護與保養(yǎng)
1.操作人員應(yīng)經(jīng)常檢查曝氣系統(tǒng)的曝氣狀況，如果曝氣系統(tǒng)在水頭阻力增大或氣泡形狀發(fā)生變化，曝氣器就需要清理諸如碳酸鹽、鐵鹽、鋁鹽和生物污泥等沉結(jié)物，曝氣器橡膠止回閥上的結(jié)垢將導(dǎo)致出氣量的減少，曝氣系統(tǒng)氧利用律降低，水頭損失增大。
2.定期進行排水清理是理想的保養(yǎng)方法，期限的長短則取決于所處理水的性質(zhì)、處理工藝等因素。
3.在排水清理維護保養(yǎng)時注意不要讓擴散倒齒罩表面上的沉結(jié)物干燥結(jié)塊，需立即進行清理。沉結(jié)物的干燥結(jié)塊將使清理工作困難，從而影響曝氣器的性能。
4.生物污泥可用物理方法去除，使用刷子清理擴散倒齒罩表面或用高壓水槍沖洗。在用高壓水槍清理時注意應(yīng)使水槍的槍嘴與橡膠膜擴散倒齒罩表面保持大約500mm的距離，以防止損壞擴散倒齒罩。
5.碳酸鹽等結(jié)垢應(yīng)以化學(xué)方法去除，將一定量的甲酸隨空氣進入曝氣系統(tǒng)，加入甲酸的比例取決于結(jié)垢的程度，清理時并不需要將曝氣池內(nèi)的水排空。一般情況下每年清洗一至二次。
6.在旋混曝氣器被損壞或認為清理保養(yǎng)后也不能滿足性能要求時可更換整個曝氣器，更換方法與安裝方式相同。
①在供、配氣管網(wǎng)進行曲安裝之前，可首先將配氣管道按照平面布置進行供氣孔的鉆孔。也可以在供、配氣管網(wǎng)完畢以后再進行供氣孔的鉆孔。
②每根配氣管上的所有供氣孔的鉆孔位置應(yīng)保持在中心直線上，單套曝氣器的配氣管供氣孔的鉆孔直徑需根據(jù)具體情況計算確定。
③在要裝供、配氣管網(wǎng)之前，應(yīng)對曝氣池池底進行徹底清掃，所有雜物應(yīng)清理干凈，池底應(yīng)基本平整，之后按照有關(guān)平面布置圖，進行供、配氣管網(wǎng)的安裝布置。
④為了確保配氣管道內(nèi)可能有積水排出，可在配氣管網(wǎng)的末端或氣流交匯端設(shè)置自動導(dǎo)流裝置，導(dǎo)流裝置設(shè)置點要根據(jù)管網(wǎng)平面布置圖確定。
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