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關(guān)于微孔曝氣器選型的探討

　　1985年，天津紀(jì)莊子污水處理廠從英國(guó)霍克公司訂購(gòu)了26000個(gè)直徑178㎜的鐘罩型剛玉曝氣器，此后，各地相繼開(kāi)發(fā)推出了200～300㎜的微孔曝氣器，國(guó)家給水排水研究于93年制定了微孔曝氣器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)多年的實(shí)踐，又相繼開(kāi)發(fā)了多種曝氣器，而如何正確選用曝氣器的型式及品牌很值得討論，本文擬對(duì)此提出幾點(diǎn)看法，供設(shè)計(jì)、使用單位參考。

一、幾種微孔曝氣器的比較： 

　　曝氣器在生物池的作用：提供微生物生長(zhǎng)、繁殖所需氧氣，并大限度與污水中的好氧物質(zhì)和微生物混合接觸達(dá)到生化反應(yīng)的好效果。常用幾種曝氣器的功能、特點(diǎn)比較：

二、曝氣器銷售市場(chǎng)現(xiàn)況 

　　1、由于國(guó)內(nèi)該行業(yè)起步較晚，從事系統(tǒng)研究、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用結(jié)合的生產(chǎn)商、供應(yīng)商國(guó)內(nèi)寥寥無(wú)幾，普遍不具備系統(tǒng)的科研、生產(chǎn)、應(yīng)用、信息反饋，改良機(jī)制，因此國(guó)外產(chǎn)品的材料質(zhì)量上具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。例如：國(guó)外膜片正常使用壽命可達(dá)5～8年甚至更長(zhǎng)時(shí)間。
　　2、供應(yīng)商與設(shè)計(jì)部門對(duì)產(chǎn)品系統(tǒng)性能在技術(shù)銜接上尚有相當(dāng)?shù)木嚯x，往往導(dǎo)致產(chǎn)品不能物盡其用。例如：發(fā)達(dá)國(guó)家EPDM膜只推薦用于市政污水，硅腈合成膜片（silicone）推薦用于含油污水，氨基甲酸脂膜片（URETHANE）推薦用于化工污水等等，國(guó)產(chǎn)膜片品種單一，三元乙丙膜片（EPDM）配方上尚不很過(guò)關(guān)，卻通用于各種污水處理項(xiàng)目。
　　3、國(guó)內(nèi)一些劣質(zhì)產(chǎn)品，對(duì)客戶產(chǎn)生誤導(dǎo)。例如：有個(gè)別產(chǎn)品膜片正常使用不到幾個(gè)月即有破損、變質(zhì)的情況出現(xiàn)。
　　4、操作、維護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致對(duì)產(chǎn)品的偏面認(rèn)識(shí)。例如：某小型污水站，曝氣系統(tǒng)調(diào)試時(shí)水位剛淹沒(méi)曝氣器即用高壓大氣量工作，導(dǎo)致膜片爆裂。
　　5、受傳統(tǒng)觀念影響，沿用同行業(yè)早年投運(yùn)的曝氣型式照搬，使一些性能優(yōu)越的曝氣產(chǎn)品不能及時(shí)推廣運(yùn)用。
　　凡此種種原因，勻容易混淆用戶的正確認(rèn)識(shí)，發(fā)達(dá)國(guó)家選用生物池曝氣器型式雖品種繁多，總體來(lái)看，近年大型污水處理項(xiàng)目選用膜片式曝氣器為主，膜片式曝氣尤以管式曝氣普及并取得良好的使用效果。對(duì)國(guó)內(nèi)污水行業(yè)具有一定的借鑒作用。

三、曝氣膜片受力分析 

　　微孔曝氣器的膜片因構(gòu)造不同受力有很大差別，根據(jù)“小垂度理論”，盤式膜片，如果充氣后其變形為零時(shí)，其膜片的拉應(yīng)力就是無(wú)窮大。因此，氣壓使膜片產(chǎn)生變形，氣壓高變形大，相應(yīng)應(yīng)力也大。同時(shí)，相同的氣壓，曝氣器膜片的不同構(gòu)造產(chǎn)生不同的內(nèi)部應(yīng)力。據(jù)此，我們可將各種膜片式曝氣器膜片內(nèi)的應(yīng)力作一分析：
　　1、直徑500㎜盤式膜片，按充氣后膜片鼓起（撓度）為50㎜計(jì)，如圖

　　設(shè)氣壓為60kpa=0.6kg/㎝³，簡(jiǎn)化計(jì)算，取單位截條，用小垂度理論，可計(jì)算截條的拉力為：

　　H＝pL²/8f，
　　式中：p－0.6kg/㎝²L－50㎝
　　　　　f－5㎝
　　代入H＝0.6×50²/8×5＝37.5kg＝375kN
　　膜片厚按0.2㎝計(jì)，則膜片內(nèi)應(yīng)力為：
　　37.5/0.2×1=187.5kg/㎝²=18.75Mpa
　　超過(guò)合成橡膠扯斷強(qiáng)度（4～14Mpa）。
　　2、直徑300㎜盤式膜片，充氣后膜片撓度按30㎜計(jì)，則膜片內(nèi)應(yīng)力H＝0.6×30²/8×3×0.2＝112.5kg＝11.25Mpa
　　3、球冠形曝氣器，膜片成球形，取直徑為250㎜，充氣壓力按60kpa，簡(jiǎn)化計(jì)算，取截條應(yīng)力
　　H＝0.6×25/2×0.2＝37.5/㎝²＝3.75Mpa
　　4、管式曝氣器，其膜片直徑按100㎜計(jì)，內(nèi)應(yīng)力
　　　H＝0.6×10/2×0.2＝15kg/cm²=1.5Mpa
　　從以上計(jì)算可知，在相同充氣壓力條件下，管式曝氣器膜片內(nèi)應(yīng)力小。

四、微孔曝氣器的構(gòu)造分析 

　　膜片式微孔曝氣器要求膜片打孔，孔徑小，氣泡小，孔多氣泡就多，充氧效率就高，然而孔太多的結(jié)果，往往造成膜片的壽命縮短。因此，膜片的加工，要求應(yīng)充氧、膜片壽命的雙重優(yōu)化，不能偏廢。
　　其次是曝氣器的抗浮要求問(wèn)題，曝氣器錨固力不足造成上浮事故，都有發(fā)生。天津紀(jì)莊子污水處理廠引進(jìn)英國(guó)曝氣設(shè)備，曾按國(guó)外圖紙要求，用專用工具，對(duì)每個(gè)錨固點(diǎn)都進(jìn)行拉力測(cè)定。而管式膜片曝氣器，其布管為雙層構(gòu)造，壓縮空氣在夾層中，污水能進(jìn)入核心管道，使浮力減弱，確保了曝氣器的穩(wěn)定性。
　　還有曝氣器冷凝水的排出，也是運(yùn)行中的重要問(wèn)題，曝氣器的曝氣孔如能設(shè)在底部，就可既曝氣又排水了，這也是管式曝氣器的優(yōu)點(diǎn)之一。
　　對(duì)于SBR工藝來(lái)說(shuō)，生化池集曝氣沉淀在同一水池內(nèi)完成，污泥必將沉積于曝氣器表面，對(duì)盤式曝氣器而言，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易堵塞，而對(duì)管式曝氣器的底部曝氣孔來(lái)說(shuō)就不易堵塞了。因此，目前采用SBR（含CASS工藝、CAST工藝、ICEAS工藝等）工藝的工程都采用管式曝氣器是有其道理的。

五、結(jié)論 

　　對(duì)國(guó)內(nèi)污水行業(yè)高質(zhì)量的膜片管式曝氣器，具有推廣價(jià)值，原因：
　　1.系統(tǒng)綜合造價(jià)低
　　2.氧利用率高
　　3.可間歇運(yùn)行，不堵塞
　　4.阻力損失衡定，一般在300～500㎜水柱。
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　 本報(bào)記者李艷潔北京報(bào)道9月2日，北京迎來(lái)了空氣污染天氣。為了應(yīng)對(duì)秋冬季節(jié)空氣質(zhì)量改善緩慢、重污染天氣高發(fā)的情況，自9月1日起到采暖季結(jié)束，京津冀地區(qū)將迎來(lái)史上“最嚴(yán)”督察。以往污染發(fā)生時(shí)，“下邊說(shuō)是頂層設(shè)計(jì)問(wèn)題，上邊說(shuō)是下邊落實(shí)問(wèn)題”。環(huán)保部大氣司司長(zhǎng)劉炳江表示，這次將調(diào)集精兵強(qiáng)將開(kāi)展督察工作，將“監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)、減排措施、監(jiān)管問(wèn)責(zé)精細(xì)化”。環(huán)保部環(huán)監(jiān)局局長(zhǎng)田為勇對(duì)《中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào)》記者表示，地方上正在建立省級(jí)環(huán)境保護(hù)督察制度，督察下屬市、縣（區(qū)），有益于長(zhǎng)效機(jī)制的建立。 國(guó)家能源局各級(jí)黨組織要緊緊圍繞“強(qiáng)化基層黨組織的領(lǐng)導(dǎo)核心地位、發(fā)揮黨組織戰(zhàn)斗堡壘作用和黨員先鋒模范作用”這一目標(biāo)，進(jìn)一步推動(dòng)全面從嚴(yán)治黨向基層延伸。一是在打牢思想根基上下功夫。抓好理論武裝這個(gè)根本，抓住黨性教育這個(gè)核心，抓實(shí)道德建設(shè)這個(gè)基礎(chǔ)。二是在強(qiáng)化問(wèn)題導(dǎo)向上做文章。壓實(shí)主體責(zé)任，著力解決壓力層層遞減的問(wèn)題，堅(jiān)持領(lǐng)導(dǎo)帶頭，著力解決“燈下黑”問(wèn)題，強(qiáng)化執(zhí)紀(jì)問(wèn)責(zé)，著力解決群眾身邊的突出問(wèn)題。三是在聚焦重點(diǎn)難點(diǎn)上求突破。