【一、摇臂微孔曝气器与动态曝气器的对比】
1、 安装方法
摇臂微孔曝气器活动安装。 当曝气器需要更换或检修时，可以用卷扬机将曝气器吊离水面，对池面进行施工检修，不影响同池内其他曝气器的工作，不需要停池净水，检修成本低，工作量小。
动态曝气器是固定的，一旦安装完成就不能移动。 如果曝气池需要维护，必须停止池的运行，并在施工前清除池中的污水、污泥和其他杂质。 维护成本相对较高。
2、持久性
摇臂微孔曝气器的失效模式主要有以下三种：
(1)钢制配气管生锈后产生的污水和空气中的氧化铁和杂质会造成曝气管堵塞、曝气管气流分布不均匀、曝气管晃动、疲劳损坏；
(2)曝气管安装在管接头上。在曝气管晃动和污水腐蚀的双重作用下，管接头容易从根部脱落，污水腐蚀也会造成管壁变薄和穿孔；
(3)水下摇臂活动关节可能因长期浸泡在水中而生锈？因此曝气器不能正常提升到水面。近年来，通过新技术的应用，上述三种失效模式得到了很大改善，曝气器的使用寿命达到了5年左右。
动态曝气机的失效模式包括：疲劳或腐蚀等？因此，曝气头各部分之间的连接件(如圆形盖、旋转混合筒、旋转混合环等。)断裂或松动，导致曝气头解体或脱落；配气管断裂；非金属管道如UPVC通常用于气体分配管道。管材、管件用胶水粘接。一旦附着力不牢固，很容易从附着力上脱落并漏气。
这三种失效模式一般可以通过合理选择、正确选材、严格质量控制等方法来避免。因此，该曝气器使用寿命长，可达8 ~ 10年。
3、实际应用
摇臂微孔曝气器具有好氧利用率高、维护方便等优点，广泛应用于生产负荷大、污水质量差的一级生化系统。 固定动态曝气机由于好氧利用率低、维护时间长、维护难度大、使用寿命长，通常用于生产负荷低、污水质量好的二级生化系统。
【二、新型旋混曝气器性能研究分析】
曝气器是活性污泥法中的重要设备，是生化污水处理过程中提供溶解氧、保证污水充分混合和悬浮活性污泥的关键设备。其性能不仅影响污水处理效果，还直接影响城市污水处理设施的投资成本和运行成本。
目前，我国主要使用的中微孔曝气器主要包括大中型气泡曝气器和微孔曝气器。 工程上常用的大中型气泡曝气器包括多孔管式曝气器、双环伞式曝气器、固定螺旋曝气器、盆式曝气器等。 本工程常用的微孔曝气器有：钟型微孔曝气器、平板微孔曝气器、聚乙烯棒状微孔曝气器、悬浮曝气链等。 根据空气扩散结构，可分为多孔扩散结构和无孔扩散结构。 根据材料不同，可分为陶瓷、橡胶隔膜、聚乙烯和工程塑料ABS。由于空气扩散结构和所用材料的不同，它们的技术性能也大不相同。工程塑料ABS结合大、中气泡无孔曝气方式和微气泡扩散结构开发的旋转混合曝气器不易堵塞，气泡小。本发明增氧曝气性能优异，氧气利用率和功率效率高，搅拌能力强，不易堵塞，配风均匀，安装方便，布置简单，使用寿命长。是近年来我国综合利用的环保型高科技产品。该产品的研发降低了污水处理厂的投资成本、运行成本和管理成本，具有较高的综合价值和社会意义。
一、曝气器的结构和规格
曝气机的内外筒以工程塑料ABS为主要原料，挤压成筒状，曝气芯以玻璃纤维增强PA66为主要原料，挤压成棒状，组装成型。其特征在于气孔在曝气芯上均匀设有倾斜的内切缝结构。规格见表1、
二、曝气器性能测试
2、1个测试设备
曝气实验装置为：长×宽×高= 1 800毫米×1800毫米×1800毫米×8 000毫米矩形塑料曝气池，容积为两个0立方米。测试设备的连接见图1、
(1)曝气池：1 800 mm×1 800 mm×8 000 mm。
(2)供气设备：D14×18-2.5/6000罗茨鼓风机。
(3)测量仪器：压力测量采用U型压力计，精度为6.0毫米水柱；气体测量采用LEB-40转子流量计，精度为0。两立方米/小时；溶解氧测量采用SJG-二03溶解氧分析仪，准确度为0.03毫克/升。
(4)电子秒表：精度1/100秒。
(5)托盘平衡：精度1.0克。
2、两种测试方法和程序
2.2、1充气试验方法
作为比较，测试对象是自来水，测试空气量为2.5 m3/h，有效容积19.44 m3，有效水深6 m，距罐底380 mm处放置旋转式曝气器。在水质、风量、气压等因素不变的情况下，采用间歇静态不稳定法进行测试。矩形有机玻璃槽加水后，加入还原剂(硫酸钠)和催化剂(硫酸钴)除氧，水中溶解氧浓度降至0后开始曝气，记录水中溶解氧浓度随曝气时间的变化值，直至槽内溶解氧浓度达到饱和，然后计算曝气性能技术指标。 2.2、2个充气测试步骤
(1)将自来水注入试验水箱至预定水深，将溶解氧测定仪的探头置于水深的一半，开始曝气，曝气量Q=2.5m3/h。测定水中溶解氧的值，当溶出仪的值稳定时，记录C5值。C5代表饱和溶解氧浓度(毫克/升)。
(2)记录大气温度、水温和压力表读数。
(3)计算除氧剂和催化剂的量，除氧剂m(Na2SO4)=24×C5×V，催化剂m(硫酸铜)=1.9×V，其中V代表曝气池的有效容积(m3)。
(4)硫酸钠和硫酸铜用温水完全溶解后，倒入曝气池中，适当搅拌。
(5)当罐内溶解氧浓度降至零时，启动气泵，调整气阀，使空气流量达到2.5 m3/h。
(6)记录溶解氧测定仪读数C1，时间间隔为0.5分钟，当溶解氧测定仪读数达到饱和溶解氧浓度时。
2.2、3曝气均匀性试验
为了确定旋转搅拌的均匀曝气性能，在实验容器中心101千帕压力下进行曝气均匀性试验。
2.2、4******曝气速率测试
将旋转式曝气器放入水箱，启动气泵，调整气阀，开关和流量逐渐增加，并记录压力和风量。测试数据和条件见表2和表3、
3、测试结构和讨论
评价曝气设备性能的基本指标是总氧传递系数(KLas)，技术指标包括供氧率(Qc，mg/(l·h))、氧利用率(ε%)和理论功率效率(e，kg O2/kw·h)。
在公式(1)中：dc/ dt是氧转移速率，表示为水中单位时间的浓度变化；Cs是气液界面液相中氧的饱和浓度；c是液相中氧气的实际浓度；Yc是液膜的厚度；w是通气液体的体积；a是气液接触面积；D1是液膜中的氧扩散系数。
有在式(2)至(3)中，KLa是测试状态下的总氧转移系数；KLa温度校正后，水温变为20℃，为101℃。KLas值为325千帕，这是标准条件下的总氧传递系数。
在等式(4)中，Qc被用来代替等式(3)中的dc/ dt，KLa在KlA被校正后被使用。
在公式(5)中：n是无损耗地输入到池中的理论功率。
在公式(6)中：q是标准状态下的氧气供应量；零。28 kg/m3是标准状态下1 m3空气氧的重量。
试验结果表明，旋转混合曝气器的各项充氧性能指标远优于工业标准HJ/T 256-2006中的中微孔曝气器，如表4所示，其中总的标准氧传递系数KLas较大，接近1.5倍标准值，表明旋转混合曝气器具有较小的输送阻力、较快的供氧速度、较快的氧气输送速度和较高的氧气输送速度；在实践中，曝气器评价指标的计算与曝气器有关，因为KLa = (DL。a) (Yc、w)在某些试验条件下，dl是几乎恒定的常数，上升过程中曝气气泡上的水压变化很小，a值几乎恒定，曝气池的体积w和液膜的厚度YC很小，因此kla很大。在恒定曝气速率和气压条件下，ε和E值仅受Qc值的影响，Qc值是气泡停留在水中和气液接触时从气泡转移到水中的氧气量。
与同类产品相比，旋转混合曝气器的曝气性能也有很大提高。湘潭某污水站在日污水排放量为3000 m3/d的曝气池中安装曝气器后，与以往的盘式微孔曝气器相比，投资成本节约40%，运行维护成本节约60%，化学需氧量值也明显降低，取得了良好的经济效益。
4、结论
本发明具有氧气利用率高、使用面积相对较大、阻力损失小、通气速率恒定、抗气相和液相堵塞性能优异的优点。 能够提高生物处理效率，降低能耗，节约运行成本，是一种综合性能高的曝气机。
本发明以工程塑料ABS为主要原料，制造工艺简单，安装方便，具有很大的推广应用价值。
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