11.1.1.2 曝气扩散装置的选择

选择一个合适的扩散装置和相应的系数关系着工艺和运行的处理效果。因为影响氧的传递因素很多，比如扩散种类、曝气机种类、废水水质、池体尺寸和泥龄等。选择扩散装置不当会造成能耗过高、影响处理效果，所以，设计和运行中对空气扩散器的选择应注意以下几点。

(1)氧的转移效率和动力效率使曝气系统在高的氧转移效率和动力效率下工作，是选择曝气系统的目的。例如：实际运行时，考虑扩散器堵塞或负荷的波动对氧转移效率的影响，如何设置控制系统使曝气系统高效低耗运转。

(2)考虑维护管理方面的操作充分提高扩散器的效率，就要考虑允许维护过程中要求和可能出现的情况。例如：操作工人是否熟练，技术知识运用掌握情况，扩散器的清洗和更换难度大小，相应的费用与工艺正常运转影响等。

(3)考虑现有构筑物和系统的有机结合考虑安装曝气扩散装置的难易程度以及构筑物是否满足新装置的要求，不仅要适应新工艺的要求，还有容易更换新的装置，对供气设备能否满足要求也要进行核算。

(4)考虑曝气装置相关配件设备高效低耗的曝气设备是一个系统组合，仅某一部分的高效低耗并不能最终达到系统的高效低耗运转。因此，在选择曝气装置时要考虑诸如空气过滤器、空气管道和曝气装置清洗设备等综合因素。

11.1.1.3 曝气扩散器的材质

空气扩散器的材质很多，一般可分为刚玉陶瓷材料、橡胶材料、聚乙烯材料以及多孔材料(陶粒、粗瓷等)。陶瓷材料使用历史长，用量大，以前的陶瓷扩散器是用陶粒、粗瓷等加入适量的酚醛树脂在高温下烧结形成的网状结构，目前大多数是用氧化铝制造的，也有用硅酸盐等材料制作的。近年来多孔塑料曝气扩散器产品逐渐增多，与陶瓷材料相比多孔塑料具有使空气通过更多的特点。常用的有高密度聚乙烯(PE)和聚苯乙烯睛(PSAN)，有材质轻，价格低，不易破碎的好处。缺点是使用时间长了，材料膜老化，弹性降低，影响氧的传递效果，根据材料不同膜片更换周期2～6年。弹性曝气扩散器多由塑料、合成纤维甚至粗纺布制成，因为容易发生堵塞现象，逐渐被软塑料或合成材料膜片取代。

11.1.1.4 新型曝气扩散装置

近年来，新技术、新设备不断出现，曝气装置也出现了许多成果。下面介绍几种新的曝气装置。

图11-10所示为金山I型曝气喷头。它安装在距曝气池底500mm高的横管下面，由高压聚乙烯注塑成莲花型，由于曝气头的特定形状和结构，气泡从形成到逸入水中的过程中，不断被水和曝气头剪切成小气泡。充氧能力为0.41kgO₂/(kW·h)，氧利用率为8%，服务面积1m²/个。

图11-10 金山I型曝气喷头

图11-11SX-1型曝气喷头

图11-11 所示为SX-1型曝气喷头，它安装在距池底200～300mm的横管上面，其材质为ABC工程塑料注塑成型。其原理在下部供气，中部有10个三角形排气孔，其作用是将排入水中的空气通过角孔的尖部将气泡剪切成细小的颗粒。内部中间有出气管，在基座上有圆球，当充气时圆球自然上升，打开出气管使其供气；当停气时圆球靠重力在用自然降落在出气管底座上，将出气孔盖住防止混合液进入喷气头内，所以不易阻塞。曝气头供气量20～25m3/h，服务面积1～2m²/个，氧利用率6%～9%，动力效率1.5～2.2kgO₂/(kW.h)。

图11-12 所示为散流式曝气器。它安装在池底部的横管下面，曝气器下缘距池底150～200mm，散流式曝气器为聚氯乙烯塑料热压成型。主要由锯齿形曝气头、带锯齿的散流罩、导流板及进气管组成。曝气器呈倒伞型。充氧主要由液体剧烈混掺作用、气泡的两次切割作用和散流罩的扩散作用完成的。气体通过管道进入曝气器后，经过中心进气管通过锯齿布气头第一次切割，再由散流罩和导流板进行均匀扩散和第二次切割后带动周围液体上升，使气液剧烈混掺，加速气液界面水膜的更新。气体经过二次切割和气液混掺作用，气泡直径变小，增加了气液接触面积，有利于氧的转移。散流罩直径40～60cm，散流式曝气器供气量8～14L/s，氧利用率8.5%，服务面积2～3m²/个。散流式空气扩散器的特点是动力效率高，布气范围大，氧利用率高，不堵塞，造价低，安装方便。

图11-12 散流式朋气器结构
1-齿形布气头；2-次切制齿；3-散流罩；
4-导流板；5-二次切割齿；6-中心管

如图11-13所示为静态曝气器(也叫固定螺旋扩散器)，是1972年由美国一家公司开发研制的，接着日本科技人员将单螺旋发展为双螺旋形式。静态曝气器由圆形外壳和固定在壳体内部的螺旋叶片组成，每个螺旋叶片的旋转角度为180°，两个相邻叶片的旋转方向相反。空气由布气管从底部的布气孔进入装置内，向上流动，由于壳体内外混合液的密度差，产生提升作用，使混合液在壳体内外不断循环流动。空气在上升过程中，被螺旋叶片反复切割，形成小气泡。静态曝气器的直径0.3～0.45m，长度0.3～1.5m，用聚丙烯或聚乙烯材料制成。扩散器的空气流量与扩散器的大小有关，对小型扩散器，流量为5～10L/s，大型扩散器流量为25L/s。选用静态曝气器时，曝气池水深不宜小于4.0m。

图11-13静态曝气器结构

相关链接：常见的曝气扩散装置(二）

文章来源：《水处理新技术、新工艺与设备》

版权与免责声明：转载目的在于传递更多信息。

如其他媒体、网站或个人从本网下载使用，必须保留本网注明的"稿件来源"，并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起两周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。