曝氣器性能對比和趨勢分析！
曝氣器，在曝氣池內(nèi)的主要作用是：（1）充氧，將空氣中的氧轉(zhuǎn)移到混合液中，以供應(yīng)活性污泥中微生物呼吸之需。（2）攪拌、混合。使曝氣池內(nèi)的混合液處于劇烈的混合狀態(tài)，使活性污泥、溶解氧、污水中的有機物三者充分接觸，同時防止污泥沉淀。
采用生化方式處理污水時，曝氣通常是運行費用最高的環(huán)節(jié)，曝氣器也一直在升級換代，今天我們就來聊一聊各種曝氣器的優(yōu)缺點。
1、目前應(yīng)用較多的曝氣器類型有：微孔（盤式和管式）、射流、旋流（單噴嘴和雙噴嘴）、散流（旋混）、表曝。
微孔曝氣器，原理是擠壓空氣，從橡膠膜片的微孔中逸出，形成微小氣泡擴散到水中。在6米清水中氧利用率可達(dá)30%以上，是氧利用率最高的曝氣器。微孔曝氣器更適合在生活廢水等低濃度廢水中使用，在工業(yè)廢水中易堵塞破損，壽命較短。因無攪拌功能，容易出現(xiàn)污泥沉積。在使用一定年限后，結(jié)垢堵塞會造成風(fēng)壓和能耗上升，破損后氧利用率會驟降，需要及時進行更換。
射流曝氣器，原理是循環(huán)水高速噴射，卷吸空氣，在腔體內(nèi)混合后，沿噴嘴方向射出。是較早應(yīng)用于工業(yè)廢水的一種曝氣工藝，具備服務(wù)面積大，不易堵塞等優(yōu)勢。在6米清水中的氧利用率大約15%-21%。因為需要額外配備循環(huán)水泵，能耗較大。在含鈣廢水中，噴嘴容易結(jié)垢堵塞。
旋流曝氣器，原理是氣流高速噴射，在筒體內(nèi)與污水混合后旋轉(zhuǎn)上升，被蘑菇頭碰撞切割，形成微小氣泡，同時底部形成負(fù)壓卷吸池底污泥。旋流是最近幾年興起的一種新型曝氣工藝，6米清水氧利用率大約18%-25%。因為可以不停產(chǎn)安裝，不易堵塞，壽命達(dá)十年以上，能耗適中，近年在工業(yè)廢水領(lǐng)域已開始大面積應(yīng)用。
散流曝氣，倒傘形狀，氧利用率大約8%-12%。原理類似旋流，氣流撞向鋸齒進行切割，但因氣流分散，沖擊力弱，切割力度弱，氣泡較大，氧利用率較低，能耗高又無攪拌功能，使用的越來越少。
表曝，由于葉輪的離心拋射和提升作用，水不斷呈水幕狀被拋向水面，從而帶進空氣；表曝適用于水淺的氧化溝池型，水深時充氧效果不佳。隨著土地緊張，水深增加，新建項目使用表曝的越來越少。
2、列表比較三種常見曝氣形式。
通過以上比較，三種曝氣工藝各自的優(yōu)缺點和適用場景，一目了然。旋流的不停產(chǎn)安裝是一大優(yōu)勢，既避免了停產(chǎn)損失，也避免了清淤費用，以及更換導(dǎo)致的安全事故。壽命十年以上，免檢修，能夠大大降低污水站的人工成本。
能耗方面。旋流與微孔氧利用率雖然差異較大，但微孔的氧利用率不斷衰減，旋流穩(wěn)定不變，加上α值差異（曝氣器從清水環(huán)境到污水環(huán)境時氧利用率的變化，微孔變化較大，旋流變化較�。�，雙噴嘴旋流與微孔曝氣器的長期能耗基本持平。通過桐鄉(xiāng)申和污水廠智慧水務(wù)系統(tǒng)驗證，進口微孔新品的能耗比雙噴嘴旋流第一年低約15%，第二年兩者開始持平。微孔在結(jié)垢堵塞破損后，如未及時更換氧利用率會驟降，所以部分改造案例中還出現(xiàn)了旋流比微孔節(jié)能的現(xiàn)象。
旋流的風(fēng)阻低，風(fēng)壓穩(wěn)定無變化，更利于風(fēng)機的運行，尤其是空浮和磁浮。如某園區(qū)污水廠，水深7米，使用微孔4年后，風(fēng)壓上升到90kpa，能耗上升嚴(yán)重，出風(fēng)量卻下降嚴(yán)重，新購風(fēng)機時不得已選型為100Kpa，而使用旋流，風(fēng)壓可長期穩(wěn)定維持在80kpa以內(nèi)。
旋流與射流相比，所需的風(fēng)機風(fēng)量幾乎相同，射流泵能耗即是旋流比射流所節(jié)省的能耗。
旋流的缺點是：因通常采用池頂?shù)跹b，全部用金屬管材連接，管材造價遠(yuǎn)超過微孔曝氣的塑料管材，初期投資相對較高。雖然壽命是微孔的數(shù)倍，免檢修，但需長期綜合衡量才劃算。如果都采用池頂?shù)跹b或池底安裝，則造價差異較小。另外，旋流不適合4米以下水深，對生活廢水水深要求更高。
隨著污泥濃度和水深越來越高，曝氣池要求加蓋，對曝氣器不堵塞、壽命久、免檢修的要求趨高，旋流的使用會愈加成為趨勢。
旋流曝氣技術(shù)，自日本引進，目前旋流產(chǎn)品有原裝進口的，也有購買日本專利后在國內(nèi)進行生產(chǎn)研發(fā)的，更多則是仿制，質(zhì)量參差不齊。下面重點講述一下旋流曝氣。
3、旋流曝氣器的氧利用率。
不同品牌的旋流曝氣器，氧利用率差別較大。以氧利用率分別是18%和22%進行比較，看似只差4%，實際需風(fēng)量相差接近20%，意味著能耗相差近20%（正確的計算公式應(yīng)是18/22=80%）。在風(fēng)機風(fēng)量處于臨界值時，這個差異還會直接導(dǎo)致溶氧是否達(dá)標(biāo)。購買旋流曝氣器時可讓廠家提供國家給排水設(shè)備檢測中心的檢測報告，以證明產(chǎn)品的氧利用率。
雙噴嘴旋流曝氣器，通常比單噴嘴的氧利用率高出15%左右（計算公式同上18/22=80%），原因主要是氣泡被切割次數(shù)和在水中停留的時間差異較大。不同品牌的單噴嘴旋流曝氣器，氧利用率也存在差異的原因主要是：切割頭是否按照流體力學(xué)原理進行排布，以及噴嘴是否做變徑處理以提升氣流沖擊力度將氣泡切割的更微小。
4、旋流曝氣器的材質(zhì)。
旋流曝氣器常見材質(zhì)是：ABS、PA66+玻纖、純PA66、高分子復(fù)合材料。在性能上，PA66優(yōu)于ABS，純PA66優(yōu)于“PA66+玻纖”。為便于注塑成型在PA66中添加玻璃纖維，硬度雖然會提升但會增大表面摩擦系數(shù)，導(dǎo)致容易結(jié)垢。高分子材料具有一定的研發(fā)門檻，原料價格較貴，但具備其它材料無可比擬的自潤滑、抗結(jié)垢、耐磨、耐沖擊、耐腐蝕、耐酸洗、不易吸水等性能特點，近年以上海泰譽為首的一些廠商已經(jīng)開始將高分子材料應(yīng)用于旋流曝氣器中。
5、高濃廢水和含鈣廢水曝氣器選型注意事項。
高濃廢水和含鈣廢水，使用單噴嘴旋流曝氣器，久了也會出現(xiàn)結(jié)垢堵塞現(xiàn)象，主要是因為單噴嘴筒體中的交叉片結(jié)構(gòu)容易堵塞，以及材質(zhì)容易結(jié)垢。此類廢水，適合使用高分子材料制作的雙噴嘴旋流曝氣器，一是雙噴嘴旋流曝氣器內(nèi)部無交叉片阻礙，口徑大，筒體通透不易堵塞。二是高分子材料具備自潤滑、抗結(jié)垢、耐磨耐沖擊性能。
6、旋流曝氣器安裝注意事項。
不恰當(dāng)?shù)陌惭b方式，會嚴(yán)重影響旋流使用壽命。旋流曝氣器的空氣噴嘴，氣流釋放速度達(dá)30米/秒，進氣管存在高頻振動。所以曝氣器與豎管之間須使用兩根直桿連接固定，以免進氣管在高頻振動下斷裂散架。最好選用進氣管和本體是一次注塑成型且加粗加厚的。曝氣器與管路通常在池外提前焊接好，在人工搬運或使用吊車起吊過程中，注意絕對不能讓曝氣器一端觸地受力。較深的水池，豎管管材須管粗壁厚，以防止擾度過大。豎管和橫管連接處，可以加斜撐固定以防止斷裂。
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