曝气头更换技术方案

方案一  盘式橡胶膜片微孔曝气器

1、概述

在目前的污水处理工艺中，曝气器的应用是很广泛的，它不但用量大，也是污水处理工艺的核心部件，直接影响污水厂的运行质量及出水水质。传统的曝气器是由平片状橡胶膜片紧贴在平面的支撑板或略微凸起的支撑板上，并用压盖压紧，这种曝气器的膜片扩张拉伸是靠橡胶自身的弹性来实现的，且曝气时产生的应力主要集中在膜片中心及四周，膜片的拉伸量相对较小，因而造成曝气器的曝气阻力较大，膜片容易老化撕裂，这使得充氧能力降低、用电消耗加大、设施维修更换工作量加大。针对传统曝气器上述缺点，开发出了新一代盘式橡胶膜片微孔曝气器。

2、产品特点：

※  将传统曝气器的平片状橡胶膜片改为带延伸补偿的橡胶膜片，膜片周边区域加厚具有足够的延伸补偿量，可以自由回弹，避免了因应力集中而导致的膜片撕裂，大大延长了使用寿命。

　　※  在膜片与支撑板之间采用密封性能更好的反扣折式结构，并有效地避免了膜片的脱落现象。

　　※  膜片采用一种内在的止回阀设计——中心加厚无孔设计,当关闭供气后，在水压及膜片自身弹性的作用下，膜片的中心回落在薄膜托板的孔上，而未打孔的区域恰好覆盖住空气释放孔，像止回阀一样能防止液体倒流进曝气系统中去。

　　※  曝气器内部设有独立的T型止回阀，即使膜片损坏也能保证管路不进水，特别适合于间歇式曝气工艺，如SBR工艺等。

※  膜片采用进口三元乙丙胶（EPDM）制成，抗老化、耐腐蚀、经久耐用。
　　※  独特的开孔技术使曝气器气泡释放均匀，产生的气泡直径细密，可减少对污泥颗粒的剪切破坏作用。

※  通用标准3/4″（英制）螺纹接口，可采用螺纹连接，也可采用软连接，密封性能更好，并能有效避免因曝气器工作时产生的振动而导致的连接件断裂。

※  最高可耐100℃高温，可用于水深达10米的深池曝气。

3、产品结构：

该系列盘式膜片微孔曝气器主要由膜片、止回阀、固定圈和曝气器托盘等构成。曝气器膜片采用进口三元乙丙橡胶(EPDM)制成，耐臭氧氧化性能极好，该橡胶材料最高耐高温可达150℃，最低耐低温可达-50℃，且耐有机溶剂和无机物性能较好，抗压可达25MPa，伸长率可达500%。曝气器膜片约有2700～6600个微孔，由于采用了特殊工艺一次成型，孔眼均匀，气流在整个膜片上的分布十分均匀，保证了气流与污水接触的稳定性和全面性。曝气器工作时，气泡直径均匀，在1～3毫米之间。

该系列盘式膜片微孔曝气器在支撑板背面外缘设有向下开口的环型凹槽，膜片侧面向下延伸与支撑板背面凹槽相扣形成折式密封结构，增加了产品的密封性能，并有效防止膜片脱落；膜片边缘顶部有向上加厚的凸边，以提供延伸补偿，延长使用寿命。

该系列盘式膜片微孔曝气器固定在空气管路系统上的方式有两种：螺纹式硬连接方式和应力膨胀软连接方式。一般采用自应力膨胀软连接方式。软连接件采用与膜片材料一样EPDM，具有很好的抗震性及密封性，可有效避免因空气冲击产生震动而使连接部位产生断裂现象，同时使连接部位具有更可靠、有效的密封性能，管路上设有加强块以增加软连接的可靠性；同时，软连接件与管路之间不用胶水固定，所以更换或维修更方便。

4、固定装置

ABS可调管支架由ABS固定底座、ABS螺纹升降管、尼龙扎带三部分组成。下部通过膨胀螺栓将可调管支架固定于曝气池底，上部通过尼龙扎带固定曝气管，高度可以通过ABS螺纹升降管自由调节。

主要用于曝气管道的固定及管道水平度调节，是曝气器及曝气管道安装中常用的、标准化附件。

安装简便、使用可靠、调节幅度大；ABS材质高强、耐腐。

产品规格有DN50、DN65、DN80、DN100四种规格自选（特殊规格预定制作）。

5、技术性能指标：

使用条件

技术性能指标

6、最近应用实例

以下为最近应用于广西新鑫能源科技有限公司的含油污水处理项目中的曝气头安装及工作情况。

7、施工方案

针对使用条件，有效水深为4.5米，池长约45米，池宽5米，若选用直径为215mm的喷头的话，需要468套曝气器，主管为DN150，支管为DN80，具体数目要根据池子尺寸具体考虑。

供货范围包括曝气器、布气管道、三通、四通、弯头等，布气管道按通常的环形布置，曝气器按供气量和池形布置密度，曝气器和布气管道的连接采用 G3/4 螺纹连接，底座为内螺纹 ( 固定于布气管道上 ) 曝气器为外螺纹，安装时先把调节器按所需尺寸用膨胀螺栓固定在池底，然后用抱箍把布气管道固定在调节器上，为防止其它作业，如电焊火花和土建时混凝土等重物损坏曝气装置必须等土建工程结束后在放水前把曝气器装上，为防止管道和连接部分漏气，应放水超过曝气器 10cm左右的深度试漏，然后通气如发现有管通连接部分漏气应及时排除，然后投运。

空气管设计应考虑压力平衡，每组进气管应设置阀门，便于调节空气量。空气管设计流速：干管为10~15米/秒；支管为5米/秒。曝气器表面距池底安装高度为250mm，推板式为200mm。

 

 方案二  微孔管式曝气器

1、概述：

　微孔管式曝气器扩散胶采用进口三元乙丙胶制成，空气管道是采用工程塑料ABS材质，橡胶膜片扩散出来的气泡直径小，气液界面面积达，开有大量的自闭孔眼，随着充氧和停止运行，孔眼都能自动张开和闭合。因此，不产生孔眼堵塞，沾污等弊病。

2、性能：

曝气管直径：Ф67mm×500mm，Ф67mm×750mm，Ф67mm×1000mm
曝气器膜片平均孔径为：80-100微米
气泡直径：1mm-4mm
空气流量：3-4m³/m.h
服务面积：0.8-1.2
空气阻力损失：2800Pa
氧利用率（3.2米水深）：18.4%-27.7%
动力效率：≥4kgO₂/Kw.h
供气量：0.26kgO₂/h

3、结构特征

管式橡胶曝气器由橡胶膜管、支撑体、抱箍、可调支架、布气支管等组成。风机供气时，压力空气由布气支管通过供气管进入曝气器导气槽，在曝气膜管与支撑骨架间形成环形气室，使曝气膜管鼓起，空气通过膜管上可张微孔向水体释放气体。停止供气时，膜管利用橡胶自身弹性收缩，微孔随回弹收缩而闭合，阻止水体倒流进入气槽。

4、产品特点

※橡胶膜管采用三元乙丙橡胶（EPDM）或硅橡胶制成，耐腐蚀性及抗老化性能好，使用寿命长，可达5－8年。
　　※曝气孔为特殊开孔形式，使其具有良好的可张性和瞬时闭合性，曝气时可释放出直径小于1－3mm的微小气泡，氧利用率高达35~42%。

膜片
　　※支撑体采用中空形式，大大降低了曝气管在水中的浮力，防止管路上浮。
　　※利用导气槽进行气流分布，布气迅速均匀，曝气膜管受力均匀，延长了曝气膜管寿命和释放气泡的均匀性，提高了曝气效果；导气槽为狭窄的凹槽，其上的橡胶膜管区域不开曝气孔，停止供气时，橡胶膜紧贴住导气槽，从而防止了污水倒灌的发生。
　　※采用软连接形式，减少曝气时的振动，提高密封可靠性。
　　※充氧效率高，动力效率高、能耗低，投资省。
　　※安装方便、快捷，维护简单。

管式曝气器安装结构示意图

5、施工方案

管式曝气法兰对接示意

 

 

管式曝气接管示意

本次曝气预计需要微孔管式曝气器，选用单支有效长度为750mm的曝气管，共168支，主管管径为DN 150，均匀地分布在池底。

曝气系统中，在每根供气支管的末端安装了可拆卸式法兰或管堵，以便于曝气系统安装和日后检修时清理管道内杂质。

随着曝气系统的运行，来自空气中的尘土、主供气碳钢管道内的锈垢等会在供气支管内结垢，供气支管的可拆卸的安装方式是必须的。

曝气系统供气管道的预装和开孔工作在供应商厂内进行，同时各段管道注明标号，现场仅需要按照管道编号进行连接。

管式曝气器采用了丝扣连接，安装方便快捷，系统扩容方便，安装所需工具仅为水平尺和橡胶锤；

管式曝气器的安装如下所述：

曝气器在工厂整体装配。

具有高达4800磅/英寸的承受负荷，保证在高强度曝气状态下，有效抵抗浮力，保持曝气管与地面水平。

安装并锁紧曝气管：不要使用金属锤或铁锤，因这些锤子可能会将下鞍座锤裂、锤破，或使曝气器损坏。

在安装之前，保证所有气管内干净，无杂物、碎片。把鼓风机，管座、空气支管和所有零件都安装好后，系统就作好了启动的准备。

 

 

管式微孔曝气器与盘式微孔曝气器对比表

 

注：单池尺寸为45×5m

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