關于曝氣裝置的選擇對比
1.材料
橡膠膜盤式曝氣器采用硫化橡膠膜片，由于其表面密布了布氣的微孔，機械強度差，運行時間的增加會造成橡膠膜片的老化，回彈性能降低，引起膜片的撕裂，影響整個曝氣系統(tǒng)的正常工作。如果污水中CL-離子或其他化學清潔劑含量較多，還會加速硫化橡膠膜片的硬化，縮短其使用壽命。所以，一般情況下，橡膠膜盤式曝氣器的使用壽命較短。
剛玉盤式曝氣器采用剛玉布氣層，它是由氧化硅、氧化鋁高溫燒結(jié)制成，布氣層較脆，表面較為粗糙。同時，布氣層較厚，空氣通道較長，且多為尖銳和粗糙的孔道。因此，其表面容易滋生微生物，內(nèi)部容易被空氣中雜質(zhì)顆粒所堵塞，所以剛玉曝氣器對空氣潔凈度的要求很高。一般需對進入鼓風機的空氣進行專門的除塵處理，所用的凈化設備主要是靜電除塵器，投資很大。
采用聚乙烯材料的EKOTON管式曝氣器，具有良好的化學穩(wěn)定性，耐酸堿，機械強度高，抗沖擊能力強，能夠承受風機頻繁啟用產(chǎn)生的水擊作用。同時，它的布氣層表面經(jīng)過專門的靜電處理，較為光滑，不易被微孔生物附著，曝氣器表面不易被堵塞，使用壽命長。由于它們的布氣層較薄，孔道短，且為較光滑和精細的多孔介質(zhì)，因此，內(nèi)部不宜被空氣中的雜質(zhì)顆粒所堵塞，對空氣潔凈度的要求較底，一般不需要設置專門的空氣凈化設備對進入鼓風機的空氣進行除塵凈化。
2.結(jié)構(gòu)形式
EKOTON管式曝氣器獨有的在支承管和布氣層之間的氣流分布層，既保證了沿曝氣器長度方向重新分配空氣均勻流量，又降低了空氣阻力損失及阻力損失的增長速度，由表1可見其初時阻力損失僅為1500~2500Mpa，是較低的。而橡膠膜盤式曝氣器為了防止風機停機時的污水倒灌，內(nèi)部設置了止回膜（閥），增加了空氣阻力損失，由表1可知其初時的阻力損失為3800~4700Mpa，是較高的，由此還造成了風機能耗的增加。由于剛玉盤式曝氣器內(nèi)部設置了通氣螺桿，并且其布氣層較厚，空氣孔道較為尖銳和粗糙，因此其空氣阻力也較大。由表1可知一般為3840~4050Mpa。
所有的盤式微孔曝氣器只允許空氣通過其上部的布氣層進行擴散，布氣層沒有富裕，因此，一旦發(fā)生堵塞，曝氣器阻力急劇增大，造成風機能耗上升，甚至影響風機的正常工作和使用壽命。同時，進入曝氣器內(nèi)部的積水無法被空氣擠壓出去，只能安裝專門的泄水管路和泄水閥來排水。實際經(jīng)驗表明，這給日常運行操作帶來麻煩，排除積水也并不理想。EKOTON管式曝氣器管狀的布氣層允許空氣從其圓形斷面的四周擴散。剛開始曝氣時，由于水位差的存在，空氣只通過!角度的擴散層進行曝氣，即只有部分面積的布氣層參與曝氣，布氣層有富裕，但這正是管式曝氣器的一個非常重要的優(yōu)點 （見圖1）。因為，具有獨特結(jié)構(gòu)的EKOTON管式曝氣器是一個自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)，隨著運行時間的增加，布氣層阻力損失的增加，它可依靠曝氣帶寬度的變化（即@角變大）來進行曝氣，從而保證曝氣器空氣阻力損失的穩(wěn)定，使風機能耗最低。同時，當風機停機重新啟動，曝氣器內(nèi)部的積水可通過下面部分的布氣層被空氣擠出去。因此采用管式曝氣器的曝氣系統(tǒng)不需設置專門的泄水管和泄水閥。
圖1 EKOTON曝氣管側(cè)面示意圖
3.氧利用率和單位服務面積
從表1可知，在4m水深的脫氧清水中聚乙烯管式曝氣器和橡膠膜或剛玉盤式曝氣器的氧利用率相差不多，但需指出，盤式曝氣器擴散出來的氣泡直徑隨著通氣量增加而增大，由此，氧利用率隨著通氣量的增加而下降（見圖2），因此一般盤式曝氣器通過限制通氣量來維持較高的氧利用率，一般它們的單位通氣量為2~3 m3/個。而EKOTON管式曝氣器曝與盤式曝氣器完全不同，氣泡直徑并不受通氣量變化的影響，其氧利用率不隨通氣量的增大而下降，而是保持在一個較高水平。因此，管式曝氣器可以在一個很寬泛的通氣量范圍內(nèi)正常工作（見圖1），從節(jié)能角度考慮其最佳單位通氣量為14~20m3/m*h。這種特性尤為適合水量水質(zhì)波動較大的情況，通過風量的自動調(diào)節(jié)，使生物處理系統(tǒng)始終處于最佳工作狀態(tài)，節(jié)約能耗，降低日常運行費用。
從單位服務面積來看，聚乙烯管式曝氣器是盤式曝氣器的6倍左右，這是因為聚乙烯管式曝氣器擴散的氣泡直徑一般在2.8 ~3.1mm之間，這種大小的氣泡既能增大氣液的接觸界面，有利于氧的轉(zhuǎn)移，又能形成較強的紊流并帶動混合液作循環(huán)，提高了液膜更新的速度，即增加了液膜兩側(cè)的氧濃度差，有效提高了傳質(zhì)速度，從而有利于氧的轉(zhuǎn)移。聚乙烯管式曝氣器能保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)，使氣水泥三相充分接觸，布氣均勻，避免生物池內(nèi)曝氣死區(qū)的產(chǎn)生，從而有效利用溶解氧，提高曝氣效率，保證整個生物處理系統(tǒng)的處理效果。
圖2 氧氣利用率跟通氣量的關系
4.布置方式
盤式曝氣器一般采用環(huán)狀布置來保證整個曝氣器系統(tǒng)的均勻布氣。安裝盤式曝氣器的水平輸氣管道一般采用UPVC或ABS等塑料管， 本身不帶溫度補償，輸氣管與固定支架之間沒有縫隙，完全卡緊，所以需要在輸氣管路上安裝管道伸縮器，來應付溫度變化所引起的輸氣管的熱脹冷縮現(xiàn)象。 EKOTON聚乙烯管式曝氣器布氣均勻，一般采用枝狀布置。管式曝氣器本身帶有溫度應力補償，可以在一定程度上消除溫度變化所產(chǎn)生的應力。同時，配套提供的管支架與被固定的管式曝氣器之間有縫隙，當溫度變化較大時，管式曝氣器能自由位移。所以布置聚乙烯管式曝氣器時不需要專門的管道伸縮器。與盤式曝氣器相比，聚乙烯管式曝氣器的單位通氣量（14~20m3/m*h）和服務面積（3m3/m）都較大，因此可大大減少曝氣器的數(shù)量；同時，由于其輸氣布氣合二為一的結(jié)構(gòu)，布置簡單，安裝方便，所有的管式曝氣器單元都采用螺紋連接，使用配套的管支架用膨脹螺栓固定在生物池底。這樣可以大大減輕安裝工作強度，縮短安裝時間，降低安裝費用，并提高整個曝氣系統(tǒng)的可靠性。
5.結(jié)論
通過對橡膠膜、剛玉盤式曝氣器和聚乙烯管式曝氣器的材料、結(jié)構(gòu)形式、技術(shù)性能及布置方式等方面的分析比較，證明了聚乙烯管式曝氣器在技術(shù)上的先進性和工程上的適用性。
EKOTON聚乙烯管式曝氣器應用于國內(nèi)外許多個城市污水和工業(yè)廢水處理項目的經(jīng)驗證明，它具有在長期運行中保持通氣量大、氧利用率高、服務面積大、阻力損失小的優(yōu)良性能；并能提高生物處理效率、降低能耗、節(jié)約運行費用，是一種高效節(jié)能的微孔曝氣器。
