1、第7章 曝气设备,主要内容 曝气设备的用途和分类； 常用曝气设备结构与工作原理,曝气设备用途 充氧提供微生物所需溶解氧 搅拌混合提高传质效果 曝气设备分类 表面曝气设备 鼓风曝气设备 水下曝气设备 纯氧曝气设备 深井曝气设备,7.1 曝气设备的用途及分类,在水体表面旋转时产生水跃水与空气的充分接触，使氧气很快溶入水体。 适用于中、小规模的污水处理厂。 按照转轴的方向不同可以分为立轴式和水平轴式两类。,7.2 表面曝气设备,7.2 表面曝气设备,7.2 表面曝气设备,立轴式表面曝气设备,转速不同： 低转速（默认） 高转速 曝气叶不同： 1.泵（E）形叶轮 2.倒伞形叶轮 3.K形叶轮 4.平板形
2、叶轮,7.2 表面曝气设备,立轴式表面曝气设备,泵（E）形叶轮 倒伞形叶轮 K形叶轮 平板形叶轮 安装方式： 卧式 立式 可调式 不可调式 固定式 浮置式,7.2 表面曝气设备,立轴式表面曝气设备,1. 泵（E）形叶轮 因叶轮与离心泵叶轮外形相似而得名。,安装方式： 卧式 立式 固定式 浮置式 可调式 不可调式,7.2 表面曝气设备,1. 泵（E）形叶轮表面曝气设备,卧式 立式,7.2 表面曝气设备,1. 泵（E）形叶轮表面曝气设备,浮置式 固定式,7.2 表面曝气设备,1. 泵（E）形叶轮表面曝气设备,可调式 不可调式,有调节机构 没有调节机构,7.2 表面曝气设备,2. 倒伞形叶轮表面曝气
3、设备 由圆锥形壳体及连接在外表面的叶片所组成，因外形像倒伞而得名。,图7-3 倒伞形叶轮结构,立轴式表曝机,7.2 表面曝气设备,7.2 表面曝气设备,2. 倒伞形叶轮表面曝气设备,安装方式： 卧式 立式 固定式 浮置式 可调式 不可调式,7.2 表面曝气设备,水平轴式表面曝气机 转刷曝气机,转刷曝气机,1电动机；2减速装置；3柔性联轴器；4转刷主体；5氧化沟池壁,7.2 表面曝气设备,工作中的曝气转刷,曝气转刷转动，将空气带入水，同时推动水流。,TNO Cage转刷,几种转刷示意图,Mamnoth转刷,7.2 表面曝气设备,7.2 表面曝气设备,转刷组装,转盘曝气机,图7-6 转盘曝气机结构
4、示意图,1-传动机构；2-联轴器；3-挡水坝；4-主轴；5-转盘；6-轴承座,7.2 表面曝气设备,曝气转盘“转碟”，盘片上有许多突出的槽，提高曝气效率，推动水流。,工作中的曝气转盘,7.2 表面曝气设备,安装方式： 卧式 立式 可调式 不可调式 固定式 浮置式,7.3 空气压缩机与鼓风机,7.3.1 空气压缩机的分类和用途 空气压缩机是一种压缩气体、提高气体压力或输送气体的机械，因为种类多，所以分类方法各异。,7.3 空气压缩机与鼓风机,空气压缩机的分类 （1）按压缩机的公称排气压力不同分类 广义上，凡是获得压缩气体的机械都叫压缩机，包括通风机（排风机）、鼓风机、压缩机、风扇。 （2）根据压
5、缩介质不同分类 （3）按作用原理不同分类（容积式、动力式） （4）按压缩级数不同分类 空气压缩机的用途,7.3 空气压缩机与鼓风机,水处理常用的几种鼓风机 7.3.2 离心式鼓风机 7.3.3 罗茨鼓风机（视频） 7.3.4 气体净化（1.干燥 2. 过滤 3.除菌）,7.4 鼓风曝气设备,工作原理 鼓风机送出压缩空气 空气扩散装置（曝气器）使空气以微小气泡的形式逸出 空气在混合液中强烈扩散、搅动 鼓风曝气设备的组成 鼓风机 空气扩散装置（曝气器） 空气输送管道,罗茨鼓风机,容积式鼓风机,多级离心鼓风机,7.4 鼓风曝气设备,根据气泡尺寸的大小，空气扩散装置可分为大气泡型、中气泡型、小气泡型、
6、微气泡等几类。 根据气泡的产生方式，空气扩散装置可分为空气升液型、水力剪切型、水力冲击型等几类； 其中水力剪切型是利用装置本身能产生水力剪切作用的特征，在空气从装置吹出之前，将其切割成小气泡。,7.4 鼓风曝气设备,(1)大气泡型空气扩散装置 曝气竖管(空气升液型) (2)中气泡型空气扩散装置 穿孔管 、网状膜空气扩散装置(空气升液型) (3)小气泡型空气扩散装置 扩散板、扩散盘、扩散管(空气升液型) 倒盆式空气扩散装置、固定螺旋曝气器、动态曝气器、金山I型、动力散流型曝气器(水力剪切型) 密集多喷管空气扩散装置、射流式空气扩散装置(水力冲击型) (4)微气泡型空气扩散装置 1.刚玉微孔曝气器
7、 2.橡胶膜微孔曝气器 3.聚乙烯微孔曝气器 4. 多空材料烧结成的扩散板、扩散盘（罩）、扩散管等,大气泡扩散器 常用竖管连接支管，布置在池一侧，空气直接从支管端放出。支管出口离池底15cm，支管直径15mm 构造简单，阻力损失小，不堵塞;但氧利用率低，空气分布不够均匀，较少采用。,7.3 鼓风曝气设备,中气泡扩散器 穿孔管 直径25-50mm的钢管或塑料管，孔眼直径23mm，孔开在管的下侧与垂直面成45度角，孔眼间距50100mm。孔眼出口气体流速一般10m/s，孔眼高于池底1020cm 。,7.3 鼓风曝气设备,中气泡扩散器 2. 莎轮管 金属管为骨架，外缠莎轮绳。金属管上开小孔，空气从绳
8、缝隙中溢出。 目前用的不多,7.3 鼓风曝气设备,中气泡扩散器 3. 网状膜空气扩散装置,7.3 鼓风曝气设备,中气泡扩散器 4. 可变微孔曝气装置（膜片式）,7.3 鼓风曝气设备,小气泡型空气扩散装置 扩散板、扩散盘、扩散管(空气升液型) 倒盆式空气扩散装置、固定螺旋曝气器、动态曝气器、金山I型、动力散流型曝气器(水力剪切型) 密集多喷管空气扩散装置、射流式空气扩散装置(水力冲击型),7.3 鼓风曝气设备,7.4 鼓风曝气设备,动力散流型曝气器(水力剪切型),微气泡型空气扩散装置 1.刚玉微孔曝气器 2.橡胶膜微孔曝气器 3.聚乙烯微孔曝气器 4. 多空材料烧结成的扩散板、扩散盘（罩）、扩散
9、管等,7.3 鼓风曝气设备,微气泡型空气扩散装置 1.刚玉微孔曝气器 以棕刚玉主要原料,经压制成型、高温烧结的一种板状或钟罩形高效节能鼓风充氧曝气装置。 根据材质可分为：半刚玉曝气器和全刚玉曝气器 根据外形可分为：钟罩形，圆拱形和球形,7.3 鼓风曝气设备,7.3 鼓风曝气设备,半刚玉曝气器 全刚玉曝气器 圆拱形,微气泡型空气扩散装置 2.橡胶膜微孔曝气器（膜片式） 根据外形不同分为：圆盘形、球冠形、管形,7.3 鼓风曝气设备,微气泡型空气扩散装置 3.聚乙烯微孔曝气器 曝气板（盘、管）材质为聚乙烯，一般孔径不可改变。,7.3 鼓风曝气设备,微气泡型空气扩散装置 4.多空材料烧结成的扩散板、扩
10、散盘（罩）、扩散管等,7.3 鼓风曝气设备,扩散板,微气泡型空气扩散装置 4.多空材料烧结成的扩散板、扩散盘（罩）、扩散管等,7.3 鼓风曝气设备,扩散管,微气泡型空气扩散装置 4.多空材料烧结成的扩散板、扩散盘（罩）、扩散管等,7.3 鼓风曝气设备,半刚玉曝气器 全刚玉曝气器 扩散盘（罩）圆拱形,微孔曝气设备,7.3 鼓风曝气设备,微孔曝气盘的清水曝气,微孔曝气器工程实例,7.3 鼓风曝气设备,微孔曝气器工程实例,7.3 鼓风曝气设备,自吸式射流式曝气机（无供气） 利用水泵打入的水、泥混合的高速水流为动能，吸入大量空气。由于气、泥、水混合液在喉管中强烈混合搅动，氧迅速转移到混合液，从而强化了
11、氧的转移过程。（水泵一般为潜水泵，但并非一定是潜水泵）,7.4 水下曝气设备,供气式射流式曝气机（有低压供气） 利用水泵打入的水、泥混合的高速水流为动能，吸入大量低压空气。由于气、泥、水混合液在喉管中强烈混合搅动，氧迅速转移到混合液，从而强化了氧的转移过程。,7.4 水下曝气设备,射流曝气机,系统组成,外形结构,射流曝气机,自吸式螺旋曝气机 一种小型曝气设备。 安装于氧化沟（或曝气池）中，利用螺旋浆转动时产生的负压吸入空气，并剪切空气呈微气泡扩散，进而对水体充氧。同时具有混合推流的功能。 优点是安装容易，运行费用低，噪声小，操作也较简单。,7.4 水下曝气设备,泵式水下曝气机 泵式水下曝气机是
12、集泵、鼓风机（并非一定有鼓风机，也可以是进气管）和混合器的功能与一体的曝气设备。 直接安装于池底对水体进行曝气。,7.4 水下曝气设备,水下叶轮曝气器 空气由水下通过环形穿孔管或喷嘴送入，水下叶轮由电动机及齿轮箱传动，将气泡打碎。 优点是可以调节风量，尤其适用于寒冷地区，无结冰及溅水。 缺点是需同时设鼓风设备、搅拌设备，造价高，所需功率大。,7.4 水下曝气设备,1电动机；2平台；3轴；4轴流叶轮；5辐流叶轮,水下叶轮曝气器示意图,扬水曝气器 具有充氧曝气与提水功能的新型曝气设备。通过直接给下层水体充氧和通过混合循环作用破坏水体分层，促进表层高溶解氧向下层传递，增加下层水体溶解氧。 水体循环混
13、合功能，抑制藻类生长。 充氧功能，抑制底泥污染物释放。,7.4 水下曝气设备,图7-21扬水曝气器结构图,纯氧代替空气，可以提高生物处理的速度。纯氧曝气池的构造见右图。,纯氧曝气,纯氧曝气的缺点是纯氧发生器容易出现故障，装置复杂，运转管理较麻烦。,在密闭的容器中，溶解氧的饱和度可提高，氧溶解的推动力也随着提高，氧传递速率增加了，因而处理效果好，污泥的沉淀性也好。纯氧曝气并没有改变活性污泥或微生物的性质，但使微生物充分发挥了作用。,7.5 其他曝气设备,纯氧曝气池简图,深井曝气,深井曝气处理流程,深井曝气池简图,7.5 其他曝气设备,气体在水中的溶解度与水深成正比 高效、节能、省地 对城市污水和工业废水均可应用，特别适用于寒冷地区和环境要求高的地区。,
