【一、曝气孔扩散技术的应用】
机械曝气产品用第五代隔膜微孔曝气器。与前几代人相比，它有共同的优点。它具有气泡直径小、气液接触面积******、氧气利用率最高、最节能、耐腐蚀、不堵塞、单位面积污水处理量******、节约土地资源的优点。
由于曝气器在不同水质的不同条件下工作，使用环境相对较差，由于操作不当或其他不可预见的原因，曝气器可能会损坏，需要更换或检修。 一条污水通常串联处理，整个系统无法关闭，因此单独检修损坏的单元曝气器尤为重要。 因此，可促进膜管曝气彻底解决了用户的顾虑，不仅不需要考虑停机维护和触及环保监管事项，而且不需要将污水污泥放(泵)入空曝气池和由此产生的额定费用，如能耗、人工卫生、菌群的重新培养等，这是曝气系统维护方法的巨大进步。从实际情况来看，曝气装置微孔分散技术的使用是在满足氧利用率要求但难以满足技术合理要求的情况下进行的
随着社会的发展，污水处理的环境保护越来越受到重视。选择技术和功能可靠的曝气设备是保证污水处理设备长期稳定运行的首要条件。
由于鼓风曝气的高功率和三维气流分布的良好利用，目前得到了广泛的应用。鼓风曝气终端的关键设备是曝气器，可以说曝气器的技术发展代表了鼓风曝气的技术水平。因为与曝气池相关的工艺理论计算的基本点是曝气氧的利用率，这导致曝气机的技术评价的要点将集中在氧的利用率上，并且还导致孔分散的现象——排气孔越来越细。
5.1 。由于鼓风曝气的强大威力和立体布气功的良好运用，目前被广泛使用。鼓风曝气终端的关键设备是曝气器，可以说曝气器的技术发展代表了鼓风曝气的技术水平。因为与曝气池相关的工艺理论计算的基本点是曝气氧的利用率，这导致曝气机的技术评价的要点将集中在氧的利用率上，也导致集中在孔的分散上的现象——排气孔越来越细。
5.2应该指出，孔分散的技术水平是从软膜的固定孔发展到可变孔的。孔分散曝气器在污水处理设备新装置的初期运行中表现突出，但孔分散技术的可靠性太低，实际运行不尽如人意，这使人们思考孔分散技术的合理性。
5.3任何类型设备的功能性电源都必须有合理的技术支持。这是一个非常普遍的技能标准，孔隙分散完全不符合这种技能标准。理论上讲，设备的功能功率越高越好。然而，如果这种功能性权力没有合理的技能支持，就不能依赖它。曝气器的“氧气利用率”当然越高越好，但是如果这种能力的完成是以降低技能的可靠性作为价值的话，显然存在问题。
5.4目前，所谓“技术水平提高”的分散孔可以使曝气器的氧气输送率达到30%以上，但无非是排气孔变薄，对进气除尘的要求越来越高，阻力损失越来越大。 即使使用越来越不合理的技能，实际使用的结果也只会是这些技能变得越来越不可靠。
5.很明显，毛孔的分散不能解决技能合理性的问题。但是为什么毛孔的分散仍然有一定的技能位置呢
一是原有曝气器的增氧功能完全取决于排气孔的大小和细度，大孔排气不能达到较高的氧气输送速率，因此采用micr的曝气器。
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微孔曝气器使用中氧利用率和技术可靠性之间存在矛盾。
5.6PD曝气器利用气泡的漂浮能力来分散和破碎气泡，不仅氧利用率高，而且满足合理的工艺要求，工艺非常可靠。这也可以充分解释，只有与孔隙分散分离的曝气技术才能实现曝气技术的合理提高。
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【二、曝气扩散原理】
曝气器是一种气流分散器。 本文就松散流体运动、氧利用率、微孔曝气孔问题、气流分散器的技术合理性、曝气技术的发展方向、动力分散器和孔分散器等方面提出了一些初步的看法。
关键词：污水处理曝气器牵引机构旋转混合器曝气器
曝气松弛是污水处理过程中的核心技术。 本文就通气松弛机理应用中的新问题提出了一些初步的看法。
根据流体运动特性分析通气松弛度的差异
松散曝气的本质是将氧气从气相输送到液相。气相中的氧传输是液相中的溶解氧，当流体移动形成气液接触界面时，氧传输结束。因此，通过对流体运动特性的分析，可以看出通气松弛技巧的差异。如果选择流体运动的性质来区分，通气松弛技巧有以下两种基本方法。
任何人 。液相流体的一次自动运动
叶轮外表面曝气和旋转刷(盘)通过选择制作液相流体的液压跳转形成气液接触界面；射流曝气是通过射流液相流体吸入气相流体而形成的气液接触界面，所有这些都归因于液相流体的自动运动，其技术特征是：动能对重液相流体的运动有影响；轻气相流体被迫接触；在叶轮或旋转刷(盘)的搅拌处，喷射口靠近与攻击部相连的气液接触界面。
任何人 。气相流体的两种自动运动
鼓风曝气是一种气液接触界面，由输送气相流体的鼓风机和曝气机通过气泡上升运动的分散作用形成。 这归因于气相流体的自动运动。 其技术特点是：动能作用于轻气相流体运动；重液相流体被迫接触；通过上升气泡的上升运动，可以出现三维连续气液接触界面。
鼓风曝气与机械曝气流体运动的比较项目
动能效应气相(轻)流体运动液相(重)流体运动
流体运动气相(轻)流体自动运动液相(重)流体自动运动
触摸界面气液触摸界面三维连接气液触摸界面部分连接
充氧方法：三维气泡上升部分水力跳跃
两个“氧利用率”不能判断曝气器实际运行的有效性
曝气器的作用是促进氧气的传质，“氧气利用率”似乎是反映曝气器技能功能的自然指标。 因此，长期以来有一个习惯性的概念，即选择“氧利用率”来判断曝气器的技术功能。然而，如果对“氧气利用率”进行深入分析，就会发现目标不能真正决定曝气器实际操作的有效性。
二 。一个“氧气利用率”本质上是一个不受变量影响的固定值。
二 。1.1氧气利用率公式
氧气利用率=[QC/(0。两个8×q)]×100%(CJ/TTre 015 。2-93)
QC-正常条件下，试验条件下，曝气器的曝气能力(kg/h)；
0。两个8—在正常条件下，1兆吨空气的氧含量(㎏/兆吨)；
q—正常条件下的曝气器通风(MThree /h)。
从上述公式可以看出，氧气利用率取决于两个因素：充氧能力(qc)和通气量(Q)。
二 。1.曝气量与曝气器曝气量成正比关系，曝气量(qc)的细度取决于曝气量(q)。当通风速率为0时，充氧能力也等于0。在一定的通气量内，充氧能力随着通气量的增加而增加。
在清水实验条件下，根据一定的曝气量测量并获得所有曝气机指示的充氧量。
二 。1.氧利用率公式也可以写成如下公式：
(1/0。两个8)×100%×(qc/q)=0.0三五七倍(qc/q)
因为充氧能力(qc)和通气量(Q)之间有直接的相关性，并且qc /q结果是一个恒定值，“氧气利用率”基本上是一个不受变量影响的固定值。不受变量影响的固定值参数仅代表一种物理现象，从不表示有效性的技能功能。声音定值参数，只表示一种物理现象，而绝不表示曝气器实际操作的效果。
二 。两个“氧利用率”并不反映氧传质的能力。
二 。二 。1如果一个大气泡被切割成更多的小气泡，“气泡表面膜”的面积将会更大。“气泡表面膜”是氧传质的功能膜。如果只从“氧气利用率”的角度来看问题，气泡越小越好。
二 。二 。为了获得更高的“氧利用率”，我们必须攻击尽可能多的“气泡表面膜。一个大气泡(单位空气)被分成的小气泡越多，“气泡表面膜”就越多，“氧气利用率”就越高。可见，“氧利用率”仅与气泡破碎程度有关，与动能效应中的气泡破碎过程无关。换句话说，“氧气利用率”仅表示每单位有多少大气泡被切割成小气泡，与切割过程有多松以及消耗了多少动能无关。因此，“氧利用率”不等于氧传质的功率。
二 。2.根据多孔松弛度的标准，孔的大小就是气泡的大小。如果空气通过一个直径为1微米的孔，被切割成1个微米气泡，那么无论在这种微孔曝气器的操作中损失了多少阻力或者堵塞了多少孔，只有这些孔仍然通风，那么直径为1微米的小气泡肯定会破裂。显然，“氧气利用率”此时没有变化，但实际运行效果却发生了很大变化。
2.2.四是因为“氧气利用率”只与气泡破碎程度有关。对于单位体积的空气，仅通风孔的直径需要为1微米。无论是在短时间内通过许多孔排出，还是在长时间内通过几个孔排出，“氧气利用率”将始终保持不变，因为破碎结果总是被切成直径为1微米的小气泡。由此可见，仅用“氧利用率”来阐明曝气器的氧传质能力，这明显导致误导作用。
2.2.五、如果曝气器的绘图参数为：通风率=2 MThree/h，氧利用率= 25%，因为为了保证氧利用率高，排气孔被绘制为细孔。然而，在实际操作中，大多数通气孔被堵塞，单个曝气器的通气量只能达到0.2 MThree /h，也就是说，工作功率已经降低了90%，因为“细孔侵蚀和细气泡”的原理与孔堵塞的程度无关，目前所谓的“氧气利用率=25%”并没有改变，但实际上氧气传质功率已经变得很低。
2.2.6“氧气利用率”是指通过切割空气中每单位氧气的气泡而形成的“气泡表面膜”中氧气传质效果的利用率。氧气传质的动力应阐明如下：单位时间内，单位空气中通过“气泡表面膜”产生氧气传质效果的氧气量。显然，“氧利用率”不是氧的传质功率。
2.3鼓风曝气器氧气利用率的比较
大孔排气类型：
喷发曝气机≈5%
螺旋曝气器≈5%
扩散器曝气器≈7%
旋转混合器曝气器≈21%
小孔排气式：
软管微孔曝气器≈13%(受孔隙变化影响)
软膜微孔曝气器≈25%(受孔隙变化影响)
微孔曝气器≈ 25%
从上述各种鼓风曝气器(外部带有旋转曝气器)的“氧气利用率”可以看出，通气孔的大小决定了氧气利用率的大小(孔隙松弛标准)。如果选择“氧气利用率”来评估曝气器的技术功能，当然，曝气器的孔越细，获得的效果越好。
“微孔”必须阻力大，容易堵塞，因此“氧利用率”高并不是曝气器的实际氧传质能力高。在实践中，确定氧传质功率的前提是排气布置的可靠性，曝气器的“氧利用率”更好。如果排气布局不可靠，氧气质量传递功率和技能功能也不可靠。
由于高速旋转曝气器采用大孔排气，并且由于各种布局效果而产生细小气泡，因此它还完成了其他类型曝气器无法完成的优秀技术功能，如高“氧利用率”和固体氧传质功率。气体分布的可靠性优于曝气器的“氧气利用率。如果排气分布不可靠，实际氧气质量传递功率和技能功能也不可靠。
本发明利用大孔排气，利用气泡的漂浮能力，通过旋流、导流、湍流、碰撞、阻塞等作用产生细小气泡，完成了其他类型曝气机无法完成的优良技术功能，具有较高的“氧利用率”和可靠的氧传质效果。
3微孔曝气器孔隙率的探讨
微孔曝气器依靠微孔来分散气流。微孔曝气器外表面有用的曝气孔是微孔曝气器的核心技能。与微孔曝气器孔隙物理核算相关的有：曝气速度(V)、孔隙空间(S)、孔隙率(K)和孔隙体积(N也称为孔隙单元)。
3.1通风流速(v)
通过通风装置排气孔或小孔的空气流速。微孔曝气器利用空气流通过微孔直接排出，阻力相对较大。
结果，通过细孔的空气流速和孔排气侵蚀的气泡上升流速尽可能高，约为0.35米/秒。
3.2个孔隙空间
曝气机曝气孔的细度。固定式微孔曝气器≈50微米，软膜微孔曝气器≈ 100μ m。
3.3孔隙度(k)
曝气器外表面曝气孔隙面积之和的份额(a)。孔隙度分为面积孔隙度和体积孔隙度，本文选择前者。
如果单个微孔曝气器的外表面面积的直径计算为30±250㎜，曝气器每小时曝气2 M3所需的有效曝气孔隙率为：
k=[(2m3÷3600÷v]/[am2(∮250㎜)]×100% =[2-3600-0.35[0.125×0.125×3.14]×100% = 3.24%
3.四(n也称为孔隙体积)
微孔曝气器外表面上有用的曝气孔的数量。如果单个微孔曝气器的外表面面积直径为250 ㎜，则认为所有的曝气孔都与多个方形孔相连，有用的曝气孔隙率为3.24%，有：
固定微孔曝气器：
=[am2(∮250㎜)×k]/sm2(50·微米)=125×10-3×125×10-3×3.14×3.24×10-2/50×10-6×50×10-6
=636000(单个数量)
软膜微孔曝气器：
n=[am2(∮250㎜)×k]/sm2(100·微米)
=[125×10-3×125×10-3×3.14×3.24×10-2]/[100×10-6×100×10-6]
=154100(单个数量)
微孔曝气器的排气孔不是规则的单方形孔，而是50-100μ m的孔。因此，在实践中，孔隙体积计算的结果是许多单体积微孔由孔隙条件联系在一起。
3.5有关问题的讨论
3.5.关于微孔曝气器的孔隙，在操作过程中可以排出的孔隙是有用的曝气孔隙。将来微孔堵塞时，通风效果会被堵塞，这将直接影响孔隙率和孔体积的减小。
3.5.由于微孔容易堵塞是事物的固有特性，在污水处理的长期运行过程中，单个固定微孔曝气器不可能坚持使用600，000单位以上的有效曝气孔。
3.5.3选择一种新的处理方法，可以在一块直径为30-250㎜的软膜上打开10万多个单位的孔隙，在污水处理的长期运行中，由于软膜老化、孔隙堵塞或孔隙撕裂等原因，必然会影响孔隙率和孔隙体积的变化。
3.5.4综上所述，微孔曝气器可能具有较大的孔容，但其技术可靠性很低。在污水处理的长期运行中，采用大孔隙、单体积的曝气松弛技术，很难保证“微孔曝气”的技术可靠性。因此，在新机器和清水的条件下，微孔曝气在污水处理的实际运行中，检测具体的充氧能力时，会产生严重的降解效果。
4.松散气流的技术合理性
在鼓风曝气系统中，曝气器是终端的关键设备，曝气器的基本功能是分散气流。
4.1松散气流的合理性
松散的毛孔不能使气流松散，以达到完全的技能合理性。理论上，曝气器对气流的松弛度当然越高越好，这通常被称为“气泡越细越好。"。根据疏松孔隙的原理，“细小气泡”和“阻力”是一对对立物。 孔径越小，气泡越细，但孔径越小，阻力越大，孔堵塞越简单，单位时间排出的气体量越少。因此，细孔只能处理“细气泡”问题，必须存在以下问题，如损失大、气流分散技能合理程度低、功能不可靠等。
4.2合理气流和发散技能的基本要求
排气阻力应小，排气应平稳可靠。在这种情况下，气流越松越好。污水处理曝气气源一般采用鼓风方式。鼓风机属于低压运行设备，排气阻力大必然影响鼓风机的功率。污水处理工艺条件复杂多变。为了实现低排气阻力和无堵塞技术可靠性，排气孔只能是一个大孔(<φ 5 mm =)，但是，根据气孔疏松的原理，大孔排气不可能产生细小气泡。 因此，为了使气流分离技术合理，除了毛孔分离之外，还必须寻求其他分离方法。
4.3.孔隙可变的疏松孔隙
选择柔性膜可变孔排气可以提高避免堵塞的功能，但要求孔径在非常细的区域(0 ~ 100 μm)；因此，柔性膜变孔排气容易堵塞、阻力大的问题仍然难以解决。在软膜的长期压缩操作过程中，软膜不可避免的会疲劳老化，使得可变孔技术不太可靠(孔膜易受攻击)。
4.4.缺乏动力和技能合理性
松散动力(Loose power)利用水体中气体的漂浮动力产生“碰撞”和“碰撞”的效果，获得细小的气泡。松散的气流完全脱离了细孔的限制作用。由于功耗采用大孔排气，所以功耗技术具有阻力小、不堵塞的合理性。只有“合理的技能”是不够的，只有“有效的功能。旋转混合器曝气器具有多种“碰撞”和“碰撞”效果，例如描绘科学的旋流、分流、湍流阻塞等。它完成了大孔排气和高效功能。局部放电旋转混合器曝气器很好地处理了功率不足的技术合理性。
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