关于微孔曝气器选型的探讨

一、几种微孔曝气器的比较 

曝气器在生物池的作用：提供微生物生长、繁殖所需氧气，并污水中的好氧物质和微生物混合接触达到生化反应的更佳效果。常用几种曝气器的功能、特点比较： 

二、曝气器销售市场现况 

        1、由于国内该行业起步较晚，专业从事系统研究、开发、应用结合的生产商、，普遍不具备系统的科研、生产、应用、信息反馈，改良机制，因此国外产品的材料质量上具有相当的优势。例如：国外膜片正常使用寿命可达5～8年甚至更长时间。

        2、供应商与设计部门对产品系统性能在技术衔接上尚有相当的距离，往往导致产品不能物尽其用。例如：发达国家EPDM膜只推荐用于市政污水，硅腈合成膜片（silicone）推荐用于含油污水，氨基甲酸脂膜片（URETHANE）推荐用于化工污水等等，国产膜片品种单一，三元乙丙膜片（EPDM）配方上尚不很过关，却通用于各种污水处理项目。

        3、国内一些劣质产品，对客户产生误导。例如：有个别产品膜片正常使用不到几个月即有破损、变质的情况出现。

        4、操作、维护不当导致对产品的偏面认识。例如：某小型污水站，曝气系统调试时水位刚淹没曝气器即用高压大气量工作，导致膜片爆裂。

        5、受传统观念影响，沿用同行业早年投运的曝气型式照搬，使一些性能优越的曝气产品不能有效推广运用。

         凡此种种原因，匀容易混淆用户的正确认识，发达国家选用生物池曝气器型式虽品种繁多，总体来看，近年大型污水处理项目选用膜片式曝气器为主，膜片式曝气尤以管式曝气普及并取得良好的使用效果。对国内污水行业具有一定的借鉴作用。 

        三、曝气膜片受力分析 

        微孔曝气器的膜片因构造不同受力有很大差别，根据“小垂度理论”，盘式膜片，如果充气后其变形为零时，其膜片的拉应力就是无穷大。因此，气压使膜片产生变形，气压高变形大，相应应力也大。同时，相同的气压，曝气器膜片的不同构造产生不同的内部应力。据此，我们可将各种膜片式曝气器膜片内的应力作一分析：

        1、直径500㎜盘式膜片，按充气后膜片鼓起（挠度）为50㎜计，设气压为60kpa=0.6kg/㎝3，简化计算，取单位截条，用小垂度理论，可计算截条的拉力为： 

            　　H＝pL2/8f，

            　　式中：p－0.6kg/㎝2

            　　　　　L－50㎝

            　　　　　f－5㎝

            　　代入H＝0.6×502/8×5＝37.5kg＝375kN

            　　膜片厚按0.2㎝计，则膜片内应力为：

            　　37.5/0.2×1=187.5kg/㎝2=18.75Mpa

            　　超过合成橡胶扯断强度（4～14Mpa）。

        2、直径300㎜盘式膜片，充气后膜片挠度按30㎜计，则膜片内应力H＝0.6×302/8×3×0.2＝112.5kg＝11.25Mpa

        3、球冠形曝气器，膜片成球形，取直径为250㎜，充气压力按60kpa，简化计算，取截条应力

            　　H＝0.6×25/2×0.2＝37.5/㎝2＝3.75Mpa

        4、管式曝气器，其膜片直径按100㎜计，内应力

            　　　H＝0.6×10/2×0.2＝15kg/cm2=1.5Mpa

   从以上计算可知，在相同充气压力条件下，管式曝气器膜片内应力小。 

    从以上计算可知，在相同充气压力条件下，管式曝气器膜片内应力小。 

   从以上计算可知，在相同充气压力条件下，管式曝气器膜片内应力小。 

    四、微孔曝气器的构造分析 

   从以上计算可知，在相同充气压力条件下，管式曝气器膜片内应力小。 

    膜片式微孔曝气器要求膜片打孔，孔径小，气泡小，孔多气泡就多，充氧效率就高，然而孔太多的结果，往往造成膜片的寿命缩短。因此，膜片的加工，要求应充氧、膜片寿命的双重优化，不能偏废。

   从以上计算可知，在相同充气压力条件下，管式曝气器膜片内应力小。 

    其次是曝气器的抗浮要求问题，曝气器锚固力不足造成上浮事故，都有发生。天津纪庄子污水处理厂引进英国曝气设备，曾按国外图纸要求，用专用工具，对每个锚固点都进行拉力测定。而管式膜片曝气器，其布管为双层构造，压缩空气在夹层中，污水能进入中心管道，使浮力减弱，确保了曝气器的稳定性。

        还有曝气器冷凝水的排出，也是运行中的重要问题，曝气器的曝气孔如能设在底部，就可既曝气又排水了，这也是管式曝气器的优点之一。

        对于SBR工艺来说，生化池集曝气沉淀在同一水池内完成，活性污泥必将沉积于曝气器表面，对盘式曝气器而言，相对来说比较容易堵塞，而对管式曝气器的底部曝气孔来说就不易堵塞了。因此，目前采用SBR（含CASS工艺、CAST工艺、ICEAS工艺等）工艺的工程都采用管式曝气器是有其道理的。 

   五、结论 

        对国内污水行业高质量的膜片管式曝气器，具有推广价值，原因：

        1.系统综合造价低            　　            　　

        2.氧利用率高

        3.可间歇运行，不堵塞            　　            　　

        4.阻力损失衡定，一般在300～500㎜水柱。