天津紀莊子污水處理廠微孔曝氣器選型

時間：2008-06-30  來源：  作者：  下載次數：

三、曝氣膜片受力分析

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

設氣壓為60kpa=0.6kg/㎝3，簡化計算，取單位截條，用小垂度理論，可計算截條的拉力為：

　　H＝pL2/8f，
　　式中：p－0.6kg/㎝2
　　　　　L－50㎝
　　　　　f－5㎝
　　代入H＝0.6×502/8×5＝37.5kg＝375kN
　　膜片厚按0.2㎝計，則膜片內應力為：
　　37.5/0.2×1=187.5kg/㎝2=18.75Mpa
　　超過合成橡膠扯斷強度（4～14Mpa）。
　　2、直徑300㎜盤式膜片，充氣后膜片撓度按30㎜計，則膜片內應力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，簡化計算，取截條應力
　　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，內應力
　　　H＝0.6×10/2×0.2＝15kg/cm2=1.5Mpa
　　從以上計算可知，在相同充氣壓力條件下，管式曝氣器膜片內應力最小。

四、微孔曝氣器的構造分析

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，然而孔太多的結果，往往造成膜片的壽命縮短。因此，膜片的加工，要求應充氧、膜片壽命的雙重優化，不能偏廢。
　　其次是曝氣器的抗浮要求問題，曝氣器錨固力不足造成上浮事故，都有發生。天津紀莊子污水處理廠最早引進英國曝氣設備，曾按國外圖紙要求，用專用工具，對每個錨固點都進行拉力測定。而管式膜片曝氣器，其布管為雙層構造，壓縮空氣在夾層中，污水能進入中心管道，使浮力減弱，確保了曝氣器的穩定性。
　　還有曝氣器冷凝水的排出，也是運行中的重要問題，曝氣器的曝氣孔如能設在底部，就可既曝氣又排水了，這也是管式曝氣器的優點之一。
　　最后，對于SBR工藝來說，生化池集曝氣沉淀在同一水池內完成，活性污泥必將沉積于曝氣器表面，對盤式曝氣器而言，相對來說比較容易堵塞，而對管式曝氣器的底部曝氣孔來說就不易堵塞了。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、結論

對國內污水行業高質量的膜片管式曝氣器，具有推廣價值，原因：
　　1.系統綜合造價低
　　2.氧利用率高
　　3.可間歇運行，不堵塞
　　4.阻力損失衡定，一般在300～500㎜水柱。
　　國際著名膜式曝氣器供應商的產品質量比較可靠，但價格普遍比國產產品高好幾倍，對于國內污水處理建設項目的有限資金是一對矛盾，這方面國內生產商機遇與挑戰并存。近幾年，“宜興市凌泰環保設備有限公司”已與“德國IBBS公司”膜片供應商建立了合作，正潛心對八大系列曝氣器系列化生產，采用進口系列膜片配合自產改良型骨架件、管配件。取長補短，系列產品擁有自產知識產權，性能不亞于國外同類產品，綜合造價比原產地整套造價降低60%，近年沈陽仙女河污水廠（20×104m3/d）等大型污水處理廠均已選用，取得良好使用效果，與進口產品相比具有競爭優勢。

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