污水處理各種曝氣器優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
現(xiàn)在世界主流,,數(shù)量上還是盤式曝氣器比較多,不過管式有取代它的趨勢(shì),,而且是很明顯的,。
現(xiàn)在主要使用的是微孔曝氣器,從材質(zhì)上分,,主要分為:陶瓷 剛玉;或者 膜式(包括盤式和管式)曝氣器,,各有優(yōu)點(diǎn)利弊,不過膜式是主流,,剛玉和陶瓷在國外已經(jīng)使用得越來越少了,。
一、從傳氧效率上說,,好的 剛玉和陶瓷曝氣器,,不比膜式的微孔曝氣器差,甚至要高一點(diǎn)(這種材質(zhì)的盤式EDI也有,,質(zhì)量還不錯(cuò),,不過相對(duì)來說太貴了;現(xiàn)在在歐美也基本不用了,在中國更加推不出),。他們的原理,,是把一堆混合物,石英沙,、石灰之類的東西倒入膜具成型,,然后經(jīng)過幾個(gè)工藝段燒制,使得里面部分的混合物燒沒了,,充滿孔隙,,當(dāng)空氣經(jīng)過這些孔隙的時(shí)候,,就會(huì)被分割成微小氣泡。(我沒生產(chǎn)過這玩意,,不知說得對(duì)不對(duì),,歡迎指正)。
剛玉陶瓷曝氣器的較大缺點(diǎn),,在于他們的孔隙會(huì)結(jié)垢,。曝氣器一開始運(yùn)行的時(shí)候,壓力損失是比較穩(wěn)定,,但運(yùn)行到一定時(shí)期后,,壓頭損失會(huì)突然急劇增大——這就是結(jié)垢的原因了。具體結(jié)垢成因分兩類,,以后專門跟帖討論,。
這種狀況無法避免,就算你一直連續(xù)曝氣不停,,也會(huì)長(zhǎng),。不過據(jù)某些我碰到的客戶說,他們地區(qū)有點(diǎn)特殊的生活污水水質(zhì),,不存在這種狀況,,但誰知道呢?他們只是憑感覺,也沒有提供數(shù)據(jù),,我也不好繼續(xù)問。
生物垢生成后,,解決的辦法主要有兩種:1,、加往曝氣管里面加酸清洗,邊運(yùn)行邊加,。這種控制已經(jīng)很成熟,。不過污水廠穩(wěn)定狀態(tài)后,很多系統(tǒng)12小時(shí)左右就要加一次,,至于用量多少,,要看具體情況了。
2,、把曝氣頭拆卸下來,,丟到爐子里燒。燒完就可以再生,,接近全新的狀態(tài)——不過比較麻煩 ,。
按照主流觀點(diǎn),,剛玉和陶瓷曝氣器是可以長(zhǎng)久運(yùn)行的,,不會(huì)損壞的,。其實(shí)具體到每個(gè)品牌,,并非這樣,。因?yàn)閯傆窕蛱沾善貧馄魃a(chǎn)的工序相對(duì)較多,從材料和工序都要比較嚴(yán)格地執(zhí)行,才能出精品。如果工序或材料沒把好關(guān),,就會(huì)導(dǎo)致在使用一段時(shí)期后,,孔隙中某些東西脫落,孔隙變大,,傳氧效率下降,??梢哉f,單從樣品上,你要判斷一個(gè)剛玉或者陶瓷曝氣器的質(zhì)量,,難度是相當(dāng)大的——比判斷膜式微孔曝氣器更加困難,。
從成本上說,,剛玉和陶瓷 比 橡膠膜式的,要貴,這也是他們用得越來越少的原因,。當(dāng)然,這個(gè)貴是相對(duì)的,你拿國產(chǎn)的剛玉陶瓷,,和進(jìn)口的膜式曝氣器比,,就要便宜。
剛玉陶瓷曝氣器沒有止回功能,一般只有盤式,,我也只見過盤式,。
二,、膜式微孔曝氣器,結(jié)構(gòu)基本是比較簡(jiǎn)單的,。里面一個(gè)支撐盤(或管),然后把膜套在外面,通過擰緊,或者不銹鋼卡箍的方式,,固定,,就OK了,。曝氣器和供氣管道的連接,一般有 螺紋連接 和 安裝連接兩種,。
膜式曝氣器重點(diǎn)部分,,在于曝氣膜本身。有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):打孔方式,、材質(zhì),。
打孔方式主要有兩種:激光打孔和機(jī)械打孔。激光打孔是通過激光照射,,在膜的表面燒出一個(gè)小孔,。缺點(diǎn)是有損料,而且孔周邊部分的橡膠也變質(zhì)了,,閉合性能差,,在國外基本不采用。機(jī)械打孔,,是用精密刀具,,把膜的表面切開,一般應(yīng)該是無損料,,這樣在鼓氣的時(shí)候,,孔張開,不曝氣的時(shí)候孔自動(dòng)閉合,,防止回漏,。
現(xiàn)在順便夾帶些私貨,推推自己的產(chǎn)品,。EDI的膜片經(jīng)過100萬次開閉合的耐久性試驗(yàn),,每5秒鐘開/閉合一次,經(jīng)過100萬次后,,證明閉合性能依然相當(dāng)良好——當(dāng)然現(xiàn)在每個(gè)品牌的曝氣器都這樣宣稱了,。
言歸正傳。
現(xiàn)在膜的材質(zhì),,較常用是 EPDM(三元乙丙橡膠),。這種橡膠從耐久性、壽命,、抗老化,,親水性等各方面考慮,都是較優(yōu)的選擇,。生物污水采用這種橡膠是頂合適的,,常規(guī)的工業(yè)廢水也應(yīng)該選用這種材質(zhì)的膜。
具體到每個(gè)品牌的橡膠材質(zhì),一些配方,,則是曝氣器重點(diǎn)的東西了,。因?yàn)檫@直接影響這曝氣器的性能和壽命。比如,,你想把孔打密一點(diǎn),,打細(xì)一點(diǎn),這樣能提高傳氧效率,。但是如果材質(zhì)達(dá)不到一定要求,,孔打細(xì)了,可能一曝氣就把膜撕裂,。大家如果有機(jī)會(huì)接觸,,不妨對(duì)比一下各個(gè)廠家的膜片打孔密度。還有,,一般好的橡膠膜,,表面的光澤是比較少的,像皮鞋一樣發(fā)亮那種,,其實(shí)橡膠的含硫量比較多,,用久了容易老化和發(fā)硬,壓損會(huì)增大,。
不過它也有外來危害,,主要是:烴類、芳香族,。如果污水中大量存在這些化學(xué)物質(zhì),,就不能考慮EPDM了。EPDM耐溫是176攝氏度以下,。
還有一種聽得比較多的材質(zhì),,就是硅橡膠(EDI也有做,質(zhì)量也很好),。從客觀科學(xué)規(guī)律上說,,硅橡膠材質(zhì)曝氣器的性能比不上EPDM。(按照清水中算)
從原理上分析,,因?yàn)橛H水性硅橡膠比EPDM差,。越親水的材質(zhì),水越容易帖到材料表面,,氣泡越容易離開材料表面;親水性差的,,氣體要在材料表面形成更大直徑的氣泡才能離開膜表面,導(dǎo)致了傳氧效率的下降,。至于親水性是怎么一回事,,可以簡(jiǎn)單這樣理解:你把同樣大小的水滴滴到材料水平表面,,水散得越開的,親水性越好,。(當(dāng)然,,曝氣器的傳氧效率,也不只是親水性能一個(gè)因素決定),。親水性好的材料,,據(jù)說會(huì)增加表面結(jié)垢的機(jī)會(huì)。不過我個(gè)人不大認(rèn)同這種說法,。
硅橡膠也有其用武之地,就是EPDM不能用的時(shí)候,,可以考慮用硅橡膠,。硅橡膠的耐溫也要廣一點(diǎn),是-65~232攝氏度,。硅橡膠的主要外來危害,,是酸類。
還有幾種特別的膜片材質(zhì),,簡(jiǎn)單介紹一下:聚氨基甲酸酯PU,,腈類Nitrile、醇類Alcohols,,氯丁橡膠Neoprene 這些材質(zhì)的膜,,都有各自的特殊外來危害。
還有一種據(jù)說什么都不怕的頂好膜片:氟橡膠,。
以上的各種材質(zhì)的膜,,EDI都有做,不過主要是EPDM,,除了EPDM和硅橡膠,,其他我都沒賣過,見倒是見過,。在我們的宣傳冊(cè)中,,對(duì)于其適用場(chǎng)合和外來危害有介紹(這個(gè)介紹是針對(duì)客觀材質(zhì)本身,和品牌無關(guān),,無論什么品牌的都是這樣),。
三、介紹一下管式和盤式,。
盤式是使用得較早,,較成熟的曝氣器。一開始的曝氣器就是盤式的,,而且是剛玉和陶瓷材質(zhì)的(這種材質(zhì)的盤式EDI也有,,據(jù)老外自己說質(zhì)量還不錯(cuò),,不過貴得離譜;現(xiàn)在在歐美也基本不用了,在中國更加推不出),。盤式的缺點(diǎn)主要如下,。1、存在曝氣死區(qū)(簡(jiǎn)單分析,,整個(gè)盤底都是),,攪拌性能不如管式。2,、相對(duì)浪費(fèi)管道,,整個(gè)工程造價(jià)要高于管式。3,、不曝氣的時(shí)候,,泥就直接沉積在盤的表面,再次啟動(dòng)直到要把泥重新攪拌起來,,比起管式要多耗費(fèi)30~40%的能量(據(jù)老外說是他們?cè)诿绹膬蓚€(gè)類似的SBR工藝中對(duì)比,,結(jié)合計(jì)算得出的結(jié)論)。4,、布置密度不如管式,,如果你池子比較小,曝氣量又十分大,,這樣就只能用管式了,,因?yàn)樵谶@平面內(nèi)無法布再多的盤了。
優(yōu)點(diǎn):從國標(biāo)上規(guī)定,,盤式壓頭損失要比管式小一點(diǎn),,大概1000pa;傳氧效率比起某些管式,要略高一點(diǎn)點(diǎn),。
與盤式相比,,管式的優(yōu)勢(shì)很明顯:
1、攪拌性能好,。整個(gè)管式曝氣器,,是360度打孔的,不存在曝氣死區(qū),。
2,、節(jié)省了部分管道的費(fèi)用,工程造價(jià)要明顯低于盤式,。
3,、不曝氣的時(shí)候,泥只能沉積在管面中間很小的范圍(這個(gè)范圍EDI是不打孔的),,稍稍往邊一點(diǎn)弧度就增大,,泥就無法沉在上面,。再次啟動(dòng)的時(shí)候,一振就把泥振起來并且迅速攪拌,。所以在SBR,、CASS這類工藝中,管式優(yōu)勢(shì)十分大,。
4,、在曝氣量要求很大,池面面積相對(duì)較小的情況下,,只有管式能滿足要求,。
雖然管式的壓頭大于盤式,傳氧效率略低(EDI的產(chǎn)品,,同等水深海拔氣溫條件下,,如果一般的管式在清水中的理論傳氧效率能選取30~32%,盤式就能達(dá)33%),,但是在設(shè)計(jì)中已經(jīng)考慮了這點(diǎn)。通過適當(dāng)多布一些管道,,來保證管式能達(dá)到和盤式同樣的傳氧效率,,至少我們是這樣做的。
而且曝氣系統(tǒng)的壓損,,主要來自水深的壓力(一般5~6米的水深),,管道壓損和那1000pa差異(設(shè)計(jì)中已經(jīng)被平衡了的),幾乎可以忽略,。
四,、介紹一下膜式微孔曝氣器的止回功能
主流的止回功能有兩大類,應(yīng)用在盤式曝氣器,。1,、單考膜片本身的閉合功能止回;國外品牌和一部分國內(nèi)品牌都是這樣做;2、增加止回閥,,相當(dāng)部分國內(nèi)品牌采取這種方法,。
膜本身的止回,沒什么太復(fù)雜的東西,。主要取決于膜的材質(zhì)和打孔技術(shù),。再就是能不能通過耐久性測(cè)試,而且這個(gè)測(cè)試是不是真的貨真價(jià)實(shí),。
止回閥的原理也很簡(jiǎn)單,,就是管道和曝氣器連接的部分,在管道出氣孔上面放置一個(gè)玻璃球(或者鋼珠),,供氣的時(shí)候氣體把球吹起,,不供氣的時(shí)候玻璃球在重力作用下壓住供氣孔,。
有一種觀點(diǎn)認(rèn)為,加止回閥本身會(huì)增大系統(tǒng)壓損,,不可取,。個(gè)人認(rèn)同這種看法
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