机械曝气系统样式较多，按传动轴的安装方向分竖轴(纵轴)式机械曝气器和卧轴(横轴)式机械曝气器。

11.1.2.1竖轴式机械曝气器

竖轴式机械曝气器又称竖轴叶轮曝气器或表面曝气叶轮，在我国广泛被采用。竖轴曝气器的工作原理如下。①表面曝气叶轮旋转时，产生提水和输水作用，使曝气池内液体不断循环流动，使气液接触面不断更新，同时得以不断吸氧。②叶轮旋转时在其周围形成水跃，使液体剧烈搅动而卷进空气。③叶轮叶片后侧在旋转时形成负压区吸入空气。

常见的竖轴叶轮曝气器有泵型、倒伞型、平板型和K型。

泵型叶轮曝气器由叶片、上平板、上压罩、下压罩、导流锥顶、进气孔、进水口等组成，泵型叶轮曝气器的充氧能力和充氧动力效率都比较好，如图11-14所示。

图11-14泵型叶轮哪气器结构
1-上平板；2-进气孔；3-上压翠；4-下压罩；
5-导流锥顶；6-引气孔；7-进水口；8-叶片

倒伞型叶轮曝气器由圆锥体及连在其外表面的叶片组成，如图11-15所示。叶片的末端在圆锥体底边沿水平伸展出一小段，使叶轮旋转时甩出的水幕与水池中水面接触，从而扩大了叶轮的充氧、混合作用。为了提高充氧量，某些倒伞型叶轮在锥体上临近叶片的后部钻有进气孔。倒伞型叶轮曝气器构造简单，易于加工。

K型叶轮曝气器由后轮盘、叶片、盖板和法兰组成，后轮盘呈流线型，与若干双曲率叶片相交成液流孔道，孔道从始端至末端旋转90°。后轮盘端部外缘与盖板相接，盖板大于后轮盘和叶片，其外伸部分和各叶片的上部形成压水罩。如图11-16所示。

图11-15倒伞型叶轮喝气器结构

图11-16K型叶轮曝气器结构
1-法兰；2-盖板；3-叶片；4-后轮盘；
5-后流线；6-中流线；7-前流线

平板型叶轮曝气器由平板、叶片和法兰构成，如图11-17所示。叶片与平板半径的角度在0°~25°之间，最佳角度为12°。平板叶轮曝气器构造简单，制造方便，不堵塞。

叶轮的充氧能力与叶轮的直径、叶轮旋转速度、池型和浸水深度有关。叶轮一定，叶轮的旋转线速度就大，充氧能力也就强，但线速度过大时，动力消耗就大，同时污泥容易被打碎。一般叶轮的线速度取2.5～5.0m/s为宜。叶轮浸液深度适当时，充氧率高，浸液深度过大没有水跃产生，叶轮只起搅拌作用，充氧量很小，甚至没有空气吸入，浸液深度过小则提水和输水作用减少，池内水流循环缓慢，甚至出现死水区，因此造成表面水充氧好而底层水充氧不好。因此，把叶轮旋转的线速度与浸没深度都设计成可调的，以便运行中随时调整。一般表面曝气器吸氧率为15%～25%，充氧动力效率为2.5～3.5kgO₂/(kW·h)。

11.1.2.2 卧轴式机械曝气器

卧轴式机械曝气器主要由转刷曝气器、驱动装置组成。曝气转刷是一个附有不锈钢丝或板条的横轴，如图11-18所示。用电机带动，转速通常为40～60r/min。转刷贴近液面，部分浸在池液中，转动时，钢丝或板条把大量液体甩出水面，并使液面剧烈波动，促进氧的溶解，同时，推动混合液在池内循环流动，促进溶解氧扩散转移。转刷曝气器主要用于氧化沟，它具有调节负荷方便、维护管理容易、动力效率高等特点。

图11-17平板型叶轮曝气器结构

1-驱动装置；2-进气孔；3-叶片；4-停转时水位线

图11-18 曝气转刷

文章来源：《水处理新技术、新工艺与设备》

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