一、曝气池曝气机的核心功能与工作原理
曝气池曝气机是污水处理系统中不可少的核心设备,其核心功能是通过向水体注入空气,提升溶解氧浓度,促进微生物代谢与污染物降解。其工作原理基于“气液传质”理论,通过机械或气体压缩方式将空气转化为微小气泡,气泡在水中上升过程中与水体充分接触,实现氧气从气相向液相的转移。这一过程不仅满足了好氧微生物的代谢需求,还通过搅拌作用促进污水与活性污泥的混合,加速有机物分解。
根据曝气方式的不同,曝气机可分为机械曝气与鼓风曝气两大类:
机械曝气:通过叶轮旋转产生负压吸入空气,并利用水跃效应裹入气泡。典型设备如表面曝气机,适用于中小型污水处理厂,其优势在于结构简单、维护便捷,但充氧效率受叶轮浸没深度限制。
鼓风曝气:通过空气压缩机将空气输送至池底扩散装置(如微孔曝气器),形成均匀气泡群。该方式适用于大型污水处理厂,具有充氧效率高、能耗低的特点,但需配套复杂的管道系统。
二、曝气机的应用场景与选型依据
曝气机的应用场景广泛,涵盖工业废水处理、生活污水处理、地表水修复及地下水除铁除锰等领域。在活性污泥法中,曝气机是曝气池的核心设备,通过提供充足氧气维持微生物活性,实现有机物与氮磷的高效去除。此外,曝气机还可用于曝气沟、混凝池、化学反应池等场景,通过搅拌作用促进药剂混合与反应。
选型时需综合考虑以下因素:
处理规模:大型项目宜选用鼓风曝气系统,中小型项目可选用机械曝气设备。
水质特性:高浓度有机废水需优先选择充氧效率高的设备,如微孔曝气器。
能耗与成本:鼓风曝气系统能耗较低,但初期投资较高;机械曝气设备运行成本较高,但维护简单。
环境适应性:潜水曝气机适用于深水环境,而表面曝气机则需避免叶轮缠绕杂物。
三、曝气机的操作流程与维护要点
1. 启动前检查
机械检查:确认联轴器盘动灵活,润滑系统油位正常,调速器旋钮处于停机位置。
电气检查:检查电机接线是否牢固,接地是否可靠,电压范围是否符合要求(如312~390V)。
系统检查:开启冷却水阀门(若设备配备),检查管道连接是否密封。
2. 启动与运行
空载试运行:第一次启动需进行2小时空载试运行,观察减速箱是否平稳,无冲击振动或异常噪音。
负载运行:逐步加快转速至额定值,监测电流、油温及轴承温度(油温升不得超过35℃,轴承温升不得超过40℃)。
叶轮调节:通过减速箱手轮调整浸没深度(标准为叶轮二平板埋入水面20mm),或通过可控硅交流串级调速装置调节转速。
3. 运行监控
溶解氧监测:根据进水水质与污泥活性,动态调整曝气量,确保曝气区溶解氧浓度>1mg/L。
污泥沉降比(SV):定期检测SV值,控制曝气区为15%~30%,沉淀区为20%~40%。
异常处理:若发现叶轮缠绕杂物或电机过载,需立即停机清理。
4. 停机与维护
停机步骤:逐步降低转速至停机,关闭调速器指示灯与冷却水阀门。
定期维护:
日常维护:清除叶轮与气孔中的苔藓杂物,检查电机与浮力装置。
年度维护:除锈、重新油漆设备,更换润滑油,测试电气绝缘性能。
冬季防护:北方地区需排空管道积水,防止冻裂。
四、曝气机的技术升级与行业趋势
随着环保标准的提高,曝气机技术正朝着高效、节能、智能化方向发展:
高效曝气技术:如涡凹曝气机通过散气叶轮产生微气泡,结合混凝剂实现悬浮物快速絮凝,减少喷嘴堵塞风险。
节能设计:采用变频调速技术,根据溶解氧浓度自动调节曝气量,降低能耗。
智能监控:集成物联网技术,实时监测设备运行状态,实现故障预警与远程控制。
五、结语
曝气池曝气机作为污水处理系统的“心脏”,其性能直接影响处理效率与运行成本。通过科学选型、规范操作与定期维护,可充分发挥其效能,助力环保事业。未来,随着技术的不断进步,曝气机将在节能降耗、智能化管理等方面实现更大突破,为水环境治理提供更强支撑。