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移动式悬挂链曝气器
" 曝气装置一直是活性污泥处理工艺的核心组成部分，目前中国国内广泛使用的曝气装置可分为机械曝气、鼓风曝气和射流曝气三种。
鼓风曝气设备可分为穿孔管曝气、微孔曝气等，总的来说，鼓风曝气较机械曝气的充氧效率高、动力消耗低，但是最大的缺点是——在需要维修时必须将构筑物中的水放空，造成一定程度上的停止运行。
我公司最新研制开发的 移动式悬挂链曝气装置 （以下简称悬挂链曝气器）解决了以上问题。设备的充氧效率和动力效率较普通微孔曝气设备有所提高，并且维修简便，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，实用可靠。

-->> 移动式悬挂链曝气器的构造与性能

1 、曝气方式

移动式悬挂链曝气装置 在曝气方式上与传统的固定式曝气装置有很大不同：
① 采用移动曝气方式。曝气器由在水面上漂浮的布气管牵引，悬挂在池中；曝气器与布气管间用软管连接。
② 在向曝气器通气时，单个曝气器由于受力不均，在水中产生运动，当曝气器偏离浮筒垂直轴时，气泡升到水面并在浮筒一侧爆裂，从而对浮筒产生反向推力，推动浮筒运动，浮筒的运动反过来带动曝气器运动，在曝气情况下运动持续不断。
③ 这种运动从机理上弥补了传统固定式曝气装置的两点先天不足：
一是固定式曝气装置顶部至水面的水域始终处于过饱和充氧状态，而其他水域则处于不饱和充氧状态，氧浓度梯度分布不均匀，氧利用率比较低。
二是固定式曝气装置气泡在水中有规律的运动，使整个构筑物产生若干个紊流区域，这些紊流区域反过来又促使气泡在水中的运动速度加快、气泡停留时间减少。
④ 悬挂链曝气器在水中的不规则的运动，使池中不存在氧的过饱和区域和不饱和区域，氧的利用率得以显著提高。
⑤ 实验结果显示：在 4 米 淹没水深的条件下，固定式曝气器产生的气泡在水中停留时间为 5.8 秒，而悬挂链曝气器产生的气泡在水中停留的时间为 11 秒，相应的能量消耗也大大地降低了。悬挂链曝气器理论动力效率可以达到 6kgO/kw.h 以上。
⑥ 经过与其它固定式曝气器在相同条件下的清水性能试验结果表明：

悬挂链曝气器的氧利用率可以提高 30%以上。

悬挂链曝气器的理论动力效率可以提高 20%以上。

2、移动式悬挂链曝气装置正/侧面示意图



3 、设备材质与性能
微孔橡胶膜片有盘式和管式两种。在曝气时，压缩空气通过支撑件上的通气孔进入膜片与支撑件之间，在空气的作用下，使膜片微微鼓起，膜片上的微孔张开，空气经过微孔进入水中，达到布气扩散的目的。
停止供气时，空气的压力消失，膜片在自身弹性和膜外水压的双重作用下，微孔关闭，膜片紧压在支撑件上，膜外的水不能流入支撑件中。另一方面，由于微孔直径是可变的，空气中即使含有少量的尘埃也可以通过，不会造成堵塞。
因此，悬挂链曝气系统采用橡胶膜片作为空气扩散装置。

在选用膜片所用的橡胶材料时需要考虑的有以下几点：

① 材料的耐老化性是要首先考虑的问题。
② 为了减少阻力，橡胶的硬度要小。
③ 因为要在橡胶上打孔，橡胶的抗撕裂性也要好。

最后选择了使用三元乙丙橡胶膜片作为微孔曝气器空气扩散装置。其优点如下：

① 三元乙丙橡胶的耐老化性和耐酸碱性十分优异。
② 适用温度范围宽。
③ 抗撕裂性和回弹性也比较好(可承受最大空气压力为 4.76kg / cm2 ,即 47.6米水柱)

为保证最小的阻力损失，所以微孔橡胶膜片的厚度应在保证一定强度的情况下尽量薄。目前使用中的橡胶膜一般在 1.8mm 左右。

-->> 移动式悬挂链曝气装置的特点

1、节约工程投资
移动式悬挂链曝气装置 核心构筑物可以采用合建的土池结构（除磷池、曝气池、沉淀池、二次曝气池、稳定池均可自由合建），也可以利用现有的坑塘和自然水系，池形可以根据实际情况设计成不规则形状。根据地质条件和使用要求的不同，土池的做法可采用粘土夯实、片石护坡和铺设 HDPE防渗膜。（采用 HDPE防渗层现场焊接铺设后，作打压试验确保质量。） HDPE防渗膜防渗效果和使用寿命都高于混凝土，而造价则低于混凝土，从而使工程投资降低、建设周期缩短。

2、节省运行费用
相对于其他的活性污泥工艺，悬挂链曝气系统具有节能降耗的显著特点：
传统工艺在好氧段停留时间 8小时的前提下，气水比在 10： 1左右，而悬挂链曝气系统在好氧段停留时间 12小时的前提下，气水比能达到 6： 1，这样就大大地降低了动力能耗、节省了运行费用。
原因有二：
一是悬挂链曝气器产生的气泡在水中停留的时间长，避免了传统固定曝气装置的区域不饱和与过饱和现象，因此，氧利用率高，理论动力效率高。
二是由于移动的曝气方式造成曝气池中形成溶解氧浓度的波浪分布，从而使水中有益菌团处于非稳定状态下。而非稳态条件下对于生物处理系统的影响主要归结为对系统中的微生物的影响，包括微生物活性、适应外界环境能力、具有特殊功能的微生物的形成等方面。不稳定状态下会刺激微生物提高活性，大大提高微生物的处理能力。

3、维修维护方便
悬挂链曝气系统所有紧固件均在水面上，这样就便于维修，在不停气、不放空构筑物的情况下，将曝气器从水中直接提出水面即可进行维护和维修。

-->> 技术数据：

项目
数据

管径
φ 65mm

长度
1000mm × 2/组

服务面积
2 — 5m2 /组

充氧能力（气量 2— 4m3 /h.根）
0.254 — 0.495kg /h

氧利用率（气量 2— 4m3 /h. 根）
35.622 — 34.547%

阻力损失（气量 2— 4m3 /h.）
6131pa

理论动力效率（气量 2— 4m3/h.根）
7.612 — 7.282/Kw.h

水下安装深度
＞ 4m

曝气量
8 — 10m3 /h/组

撕裂强度
＞ 10N/cm2

气泡直径
1.0 — 3.0mm( 微孔气泡 )


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