水工藝設(shè)備基礎(chǔ)第七章--黃廷林

1、水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.1 曝氣設(shè)備的用途及分類曝氣設(shè)備的用途及分類1、曝氣設(shè)備用途 在水處理工藝中,曝氣設(shè)備是給水生物預(yù)處理、污水生物處理的關(guān)鍵性設(shè)備。其功能是采取一定的技術(shù)措施，通過曝氣裝置將空氣中的氧氣轉(zhuǎn)移到曝氣池的液體中，以供給好氧生物新陳代謝所需要的氧量，同時對池內(nèi)水體進(jìn)行充分均勻地混合，達(dá)到生物處理的目的。 曝氣的主要作用： 充氧：向活性污泥微生物提供足夠的溶解氧，以滿足其在代謝過程中所需的氧量； 攪拌、混合：使曝氣池內(nèi)的各相物質(zhì)處于懸浮狀態(tài)。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.1 曝氣設(shè)備的用途及分類曝氣設(shè)備的用途及分類2、曝氣設(shè)備的分類 水處理中

2、常用的曝氣設(shè)備可分為以下幾類：表面曝氣設(shè)備、鼓風(fēng)曝氣設(shè)備、水下曝氣設(shè)備、純氧曝氣設(shè)備器和深井曝氣設(shè)備等。 表面曝氣設(shè)備表面曝氣設(shè)備:表面機(jī)械曝氣通過曝氣機(jī)在水體表面旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生水躍，把大量水滴和片狀水幕拋向空中，水與空氣充分接觸，使氧很快溶入水體。充氧的同時，在曝氣機(jī)轉(zhuǎn)動的推流作用下，將池底層含氧量少的水體提升向上環(huán)流，不斷充氧。 鼓風(fēng)曝氣設(shè)備鼓風(fēng)曝氣設(shè)備:是使用具有一定風(fēng)量和壓力的曝氣風(fēng)機(jī)利用連接輸送管道,將空氣通過擴(kuò)散曝氣器強制加入到液體中,使池內(nèi)液體與空氣充分接觸.水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ) 水下曝氣設(shè)備水下曝氣設(shè)備：是在水體底層或中層沖入空氣，與水體充分均勻混合，完成氧的氣相到液相的轉(zhuǎn)

3、移，并具有攪拌的作用。 純氧曝氣設(shè)備純氧曝氣設(shè)備：利用純氧(富氧)代替空氣進(jìn)行曝氣的活性污泥法生物處理過程。 深井曝氣設(shè)備深井曝氣設(shè)備：深井一般達(dá)50150m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過所有曝氣池。深井中的高靜壓水為微生物提供更充足的溶解氧，同時井內(nèi)混合液反復(fù)循環(huán)所造成的強烈攪拌作用，更強化了向微生物的傳質(zhì)作用。 7.1 曝氣設(shè)備的用途及分類曝氣設(shè)備的用途及分類水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.2 表面曝氣設(shè)備表面曝氣設(shè)備在水體表面旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生水躍水與空氣的充分接觸，使氧氣很快溶入水體。適用于中、小規(guī)模的污水處理廠。按照轉(zhuǎn)軸的方向不同可以分為立軸式和水平軸式兩類。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)u立軸式表面曝氣設(shè)備立軸

4、式表面曝氣設(shè)備圖7-1 浮置式葉輪曝氣機(jī)圖7-2 立式同軸布置葉輪曝氣機(jī)1-行星擺線針輪減速機(jī)；2機(jī)座；3浮動盤聯(lián)軸器；4軸承座；5軸承；6傳動軸；7葉輪7.2 表面曝氣設(shè)備表面曝氣設(shè)備水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.2 表面曝氣設(shè)備表面曝氣設(shè)備u立軸式表面曝氣設(shè)備立軸式表面曝氣設(shè)備圖7-3 倒傘形葉輪結(jié)構(gòu)立軸式表曝機(jī)立軸式表曝機(jī)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.2 表面曝氣設(shè)備表面曝氣設(shè)備u水平軸式表面曝氣機(jī)水平軸式表面曝氣機(jī)u轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī) 1電動機(jī)；2減速裝置；3柔性聯(lián)軸器；4轉(zhuǎn)刷主體；5氧化溝池壁 曝氣轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)動，曝氣轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)動，將空氣帶入水，同時將空氣帶入水，同時推動水流，

5、對微生物推動水流，對微生物絮體有破壞作用絮體有破壞作用.工作中的曝氣轉(zhuǎn)刷工作中的曝氣轉(zhuǎn)刷水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.2 表面曝氣設(shè)備表面曝氣設(shè)備水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.2 表面曝氣設(shè)備表面曝氣設(shè)備轉(zhuǎn)刷組裝轉(zhuǎn)刷組裝水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.2 表面曝氣設(shè)備表面曝氣設(shè)備轉(zhuǎn)盤曝氣機(jī)轉(zhuǎn)盤曝氣機(jī) 圖7-6 轉(zhuǎn)盤曝氣機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1-傳動機(jī)構(gòu)；2-聯(lián)軸器；3-擋水壩；4-主軸；5-轉(zhuǎn)盤；6-軸承座 曝氣轉(zhuǎn)盤曝氣轉(zhuǎn)盤“轉(zhuǎn)碟轉(zhuǎn)碟”，盤片上有許多突出的槽，盤片上有許多突出的槽，提高曝氣效率，推動水流。提高曝氣效率，推動水流。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.4 鼓風(fēng)曝氣設(shè)備鼓風(fēng)曝氣設(shè)備u鼓風(fēng)曝氣設(shè)

6、備的組成鼓風(fēng)曝氣設(shè)備的組成鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)空氣擴(kuò)散裝置（曝氣器）空氣擴(kuò)散裝置（曝氣器）空氣輸送管道空氣輸送管道u工作原理工作原理鼓風(fēng)機(jī)送出壓縮空氣鼓風(fēng)機(jī)送出壓縮空氣空氣擴(kuò)散裝置（曝氣器）使空氣擴(kuò)散裝置（曝氣器）使空氣以微小氣泡的形式逸出空氣以微小氣泡的形式逸出空氣在混合液中強烈擴(kuò)散、空氣在混合液中強烈擴(kuò)散、攪動攪動水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.4 鼓風(fēng)曝氣設(shè)備鼓風(fēng)曝氣設(shè)備圖圖7-8 鼓風(fēng)機(jī)的立體透視圖鼓風(fēng)機(jī)的立體透視圖 1葉輪；葉輪；2調(diào)整機(jī)構(gòu)；調(diào)整機(jī)構(gòu)；3進(jìn)口導(dǎo)葉；進(jìn)口導(dǎo)葉；4進(jìn)氣口；進(jìn)氣口；5排氣口；排氣口；6機(jī)殼；機(jī)殼；7密封；密封；8軸承；軸承；9增速齒輪增速齒輪水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備

7、基礎(chǔ)7.4 鼓風(fēng)曝氣設(shè)備鼓風(fēng)曝氣設(shè)備u鼓風(fēng)曝氣設(shè)備的空氣擴(kuò)散裝置主要分為：微氣泡、中鼓風(fēng)曝氣設(shè)備的空氣擴(kuò)散裝置主要分為：微氣泡、中氣泡、大氣泡、水力剪切、水力沖擊和空氣升液等類氣泡、大氣泡、水力剪切、水力沖擊和空氣升液等類型，一般在水下，也可以在水表面。大氣泡型曝氣裝型，一般在水下，也可以在水表面。大氣泡型曝氣裝置因氧利用率過低，現(xiàn)在已極少采用。置因氧利用率過低，現(xiàn)在已極少采用。 水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)常用的曝氣器常用的曝氣器水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.4 鼓風(fēng)曝氣設(shè)備鼓風(fēng)曝氣設(shè)備 擴(kuò)散管擴(kuò)散管 擴(kuò)散板擴(kuò)散板 微氣泡空氣擴(kuò)散裝置微氣泡空氣擴(kuò)散裝置微孔合成橡膠膜片微孔合成橡膠膜片 墊圈

8、墊圈安裝接頭安裝接頭不銹鋼絲箍不銹鋼絲箍 底座底座 微孔合成橡膠微孔合成橡膠膜片膜片通氣孔通氣孔水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.4 鼓風(fēng)曝氣設(shè)備鼓風(fēng)曝氣設(shè)備微孔曝氣盤的清水曝氣微孔曝氣盤的清水曝氣 微孔曝氣設(shè)備微孔曝氣設(shè)備水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.4 鼓風(fēng)曝氣設(shè)備鼓風(fēng)曝氣設(shè)備微孔曝氣器工程實例微孔曝氣器工程實例水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.4 鼓風(fēng)曝氣設(shè)備鼓風(fēng)曝氣設(shè)備微孔曝氣器工程實例微孔曝氣器工程實例水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.4 鼓風(fēng)曝氣設(shè)備鼓風(fēng)曝氣設(shè)備u中氣泡擴(kuò)散器中氣泡擴(kuò)散器穿孔管：直徑穿孔管：直徑25-50mm25-50mm的鋼管或的鋼管或塑料管，孔眼直徑塑料管，孔眼直徑

9、2 23mm3mm，孔，孔開在管的下側(cè)與垂直面成開在管的下側(cè)與垂直面成4545度度角，孔眼間距角，孔眼間距5050100mm100mm?？籽??？籽鄢隹跉怏w流速一般出口氣體流速一般10m/s10m/s，孔，孔眼高于池底眼高于池底101020cm 20cm 。莎輪管：金屬管為骨架，外纏莎輪管：金屬管為骨架，外纏莎輪繩。金屬管上開小孔，空莎輪繩。金屬管上開小孔，空氣從繩縫隙中溢出。氣從繩縫隙中溢出。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.5 水下曝氣設(shè)備水下曝氣設(shè)備 置于被曝氣水體中層或底層，將空氣送入水中與水體混合，完成置于被曝氣水體中層或底層，將空氣送入水中與水體混合，完成空氣中的氧由氣相向液相的轉(zhuǎn)移過

10、程。空氣中的氧由氣相向液相的轉(zhuǎn)移過程。 多用于工業(yè)廢水和城市生活污水的水化處理曝氣池中，對污水和多用于工業(yè)廢水和城市生活污水的水化處理曝氣池中，對污水和污泥進(jìn)行混合充氧，活躍和繁殖好氧菌，在水源原位修復(fù)中應(yīng)用污泥進(jìn)行混合充氧，活躍和繁殖好氧菌，在水源原位修復(fù)中應(yīng)用較多。較多。 按進(jìn)氣方式可分為壓縮空氣供氣式與自吸空氣式兩類。按進(jìn)氣方式可分為壓縮空氣供氣式與自吸空氣式兩類。 水下曝氣機(jī)的突出優(yōu)點是能夠提高氧的轉(zhuǎn)移速度；同時由于底邊水下曝氣機(jī)的突出優(yōu)點是能夠提高氧的轉(zhuǎn)移速度；同時由于底邊流速快，在較大范圍內(nèi)可以防止污泥沉淀；此外，無泡沫飛濺和流速快，在較大范圍內(nèi)可以防止污泥沉淀；此外，無泡沫飛濺和

11、噪聲，避免了二次污染；在水下運行保溫性好，尤其適合寒冷地噪聲，避免了二次污染；在水下運行保溫性好，尤其適合寒冷地區(qū)使用。發(fā)達(dá)國家還有深水曝氣設(shè)備，深度大于區(qū)使用。發(fā)達(dá)國家還有深水曝氣設(shè)備，深度大于10m10m，有的設(shè)計，有的設(shè)計水深達(dá)水深達(dá)30m30m。 水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)u射流式曝氣機(jī)射流式曝氣機(jī)利用水泵打入的水、泥混合的高速水流為動能，吸入大量空利用水泵打入的水、泥混合的高速水流為動能，吸入大量空氣。由于氣、泥、水混合液在喉管中強烈混合攪動，氧迅速氣。由于氣、泥、水混合液在喉管中強烈混合攪動，氧迅速轉(zhuǎn)移到混合液，從而強化了氧的轉(zhuǎn)移過程。轉(zhuǎn)移到混合液，從而強化了氧的轉(zhuǎn)移過程。7.5

12、 水下曝氣設(shè)備水下曝氣設(shè)備水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.5 水下曝氣設(shè)備水下曝氣設(shè)備射流曝氣機(jī)射流曝氣機(jī)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.5 水下曝氣設(shè)備水下曝氣設(shè)備外形結(jié)構(gòu)外形結(jié)構(gòu) 水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.5 水下曝氣設(shè)備水下曝氣設(shè)備u泵式水下曝氣機(jī)泵式水下曝氣機(jī)泵式水下曝氣機(jī)是集泵、鼓風(fēng)機(jī)和混合器的功能與一體泵式水下曝氣機(jī)是集泵、鼓風(fēng)機(jī)和混合器的功能與一體的曝氣設(shè)備。的曝氣設(shè)備。直接安裝于池底對水體進(jìn)行曝氣。直接安裝于池底對水體進(jìn)行曝氣。水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)u自吸式螺旋曝氣機(jī)自吸式螺旋曝氣機(jī)一種小型曝氣設(shè)備。一種小型曝氣設(shè)備。安裝于氧化溝（或曝氣池安裝于氧化溝（或曝氣池）中

13、，利用螺旋漿轉(zhuǎn)動時）中，利用螺旋漿轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的負(fù)壓吸入空氣，并產(chǎn)生的負(fù)壓吸入空氣，并剪切空氣呈微氣泡擴(kuò)散，剪切空氣呈微氣泡擴(kuò)散，進(jìn)而對水體充氧。同時具進(jìn)而對水體充氧。同時具有混合推流的功能。有混合推流的功能。優(yōu)點是安裝容易，運行費優(yōu)點是安裝容易，運行費用低，噪聲小，操作也較用低，噪聲小，操作也較簡單。簡單。7.5 水下曝氣設(shè)備水下曝氣設(shè)備水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)u水下葉輪曝氣器水下葉輪曝氣器空氣由水下通過環(huán)形穿孔管或噴嘴送入，水下葉輪由電動機(jī)及空氣由水下通過環(huán)形穿孔管或噴嘴送入，水下葉輪由電動機(jī)及齒輪箱傳動，將氣泡打碎。齒輪箱傳動，將氣泡打碎。優(yōu)點是可以調(diào)節(jié)風(fēng)量，尤其適用于寒冷地區(qū)，無結(jié)冰

14、及濺水。優(yōu)點是可以調(diào)節(jié)風(fēng)量，尤其適用于寒冷地區(qū)，無結(jié)冰及濺水。缺點是既需設(shè)鼓風(fēng)設(shè)備、攪拌設(shè)備，造價高，所需功率大。缺點是既需設(shè)鼓風(fēng)設(shè)備、攪拌設(shè)備，造價高，所需功率大。水下葉輪曝氣器示意圖 1電動機(jī)；2平臺；3軸；4軸流葉輪；5輻流葉輪7.5 水下曝氣設(shè)備水下曝氣設(shè)備水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.5 水下曝氣設(shè)備水下曝氣設(shè)備u揚水曝氣器揚水曝氣器具有充氧曝氣與提水功能的新具有充氧曝氣與提水功能的新型曝氣設(shè)備。通過直接給下層型曝氣設(shè)備。通過直接給下層水體充氧和通過混合循環(huán)作用水體充氧和通過混合循環(huán)作用破壞水體分層，促進(jìn)表層高溶破壞水體分層，促進(jìn)表層高溶解氧向下層傳遞，增加下層水解氧向下層傳遞，增

15、加下層水體溶解氧。體溶解氧。水體循環(huán)混合功能，抑制藻類水體循環(huán)混合功能，抑制藻類生長。生長。充氧功能，抑制底泥污染物釋充氧功能，抑制底泥污染物釋放。放?？?氣 釋 放 管錨 固 墩氣 彈水 封 板供 氣 管 道曝 氣 室氣 室水 密 倉鎖 定 栓上 升 筒水 密 倉溢 流 板擋 流 板圖7-21揚水曝氣器結(jié)構(gòu)圖水工藝設(shè)備基礎(chǔ)水工藝設(shè)備基礎(chǔ)7.6 其他曝氣設(shè)備其他曝氣設(shè)備純氧曝氣純氧曝氣 純氧代替空氣，可純氧代替空氣，可以提高生物處理的速以提高生物處理的速度。純氧曝氣池的構(gòu)度。純氧曝氣池的構(gòu)造見右圖。造見右圖。 在密閉的容器中，溶解氧的飽和度可提高，氧溶解的在密閉的容器中，溶解氧的飽和度可提高，氧溶解的推動力也隨著提高，氧傳遞速率增加了，因而處理效果好，推動力也隨著提高，氧傳遞速率增加了，因而處理效果好，污泥的沉淀性也好。純氧曝氣并沒有改變活性污泥或微生污泥的沉淀性也好。純氧曝氣并沒有改變活性污