自吸式螺旋曝气机讲解(9.28)
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曝气的原理; 曝气系统的计算方法; 主要的曝气设备
O2<21% N2>79% DO=1~2mg/L CO2/H2O
供氧与需氧
DO 细胞 气泡 BOD
供氧与供气 实际与标准
供氧：FICK定律 与双膜理论、KLa
一、曝气的原理
1、氧转移的理论基础： Fick定律 双膜理论
Fick定律
氧的传递是一个扩散过程
曝气过程中，空气中的氧从气相中被转移或传递到 废水的液相中，是一个氧在气液两相之间的扩散过 程，即气相中的氧通过气液界面扩散到液相主体中。
R0 =
α ⋅ 1 .024 (T − 20 ) ⋅ (βρ C sm (T ) − C l )
G = R
0 A
R ⋅ C sm ( 20 )
G s’
(m3/min)
s
0 . 28 × E
4、曝气系统设计的一般程序：
d求要求的风压（风机出口风压）： 根据管路系统的沿程阻力、局部阻力、静水压 力再加上一定的余量，得到所要求的最小风 压。 e根据风量与风压选择合适的风机。
式中: dM/dt ——氧传递速率，kgO2/h； DL——氧分子在液膜中的扩散系数，m2/h； A ——气、液两相接触界面面积，m2； (Cs−CL)/yL——在液膜内溶解氧的浓度梯度，kgO2/m3.m；
双膜理论
设液相主体的容积为V(m3)，并用其除以上式，则得：
DA dM /V = L ⋅ (Cs − CL ) dt yLV
dC vd = − D L dy
氧转移的“双膜理论”
1923年，Lewis & Whitman
紊流 层流 边界层 层流 紊流
•对于难溶于水的
Pg
气 相 主 体
yg Ci
Pi
yl
供氧与需氧
DO 细胞 气泡 BOD
供氧与供气 实际与标准
供氧：FICK定律 与双膜理论、KLa
一、曝气的原理
1、氧转移的理论基础： Fick定律 双膜理论
Fick定律
氧的传递是一个扩散过程
曝气过程中，空气中的氧从气相中被转移或传递到 废水的液相中，是一个氧在气液两相之间的扩散过 程，即气相中的氧通过气液界面扩散到液相主体中。
R0 =
α ⋅ 1 .024 (T − 20 ) ⋅ (βρ C sm (T ) − C l )
G = R
0 A
R ⋅ C sm ( 20 )
G s’
(m3/min)
s
0 . 28 × E
4、曝气系统设计的一般程序：
d求要求的风压（风机出口风压）： 根据管路系统的沿程阻力、局部阻力、静水压 力再加上一定的余量，得到所要求的最小风 压。 e根据风量与风压选择合适的风机。
式中: dM/dt ——氧传递速率，kgO2/h； DL——氧分子在液膜中的扩散系数，m2/h； A ——气、液两相接触界面面积，m2； (Cs−CL)/yL——在液膜内溶解氧的浓度梯度，kgO2/m3.m；
双膜理论
设液相主体的容积为V(m3)，并用其除以上式，则得：
DA dM /V = L ⋅ (Cs − CL ) dt yLV
dC vd = − D L dy
氧转移的“双膜理论”
1923年，Lewis & Whitman
紊流 层流 边界层 层流 紊流
•对于难溶于水的
Pg
气 相 主 体
yg Ci
Pi
yl
曝气设备知识必备看一遍学不会！
曝气设备知识必备看一遍学不会！曝气是污水好氧生化处理系统的一个重要工艺环节，它的作用是充氧（提供微生物所需溶解氧）、搅拌混合（提高传质效果），今天小七全方位对曝气设备进行了总结，下面和小七一起来看看吧。
表面曝气设备1特点（1）设备安装在曝气池水面上下，在动力的驱动下进行转动，通过水跃、提升、负压吸气三个作用将空气中的氧转移到污水中；（2）设备简单，维护方便，造价低；（3）适用于中、小规模的污水处理厂；（4）按照转轴的方向不同可以分为竖轴式和水平轴式两类。
2竖轴式机械曝气装置1.充氧原理：水不断呈水幕状被抛向水面，从而带进大量空气；由于叶轮的离心抛射和提升作用，水体产生一个强大的回流，以充分接触空气充氧。
2.主要区别按整机安装方式有固定式与浮置式。
（1）固定式:整机固定安装在构筑物的上部；（2）浮置式：整机安装于浮筒上，主要用于液面高度变动较大的氧化塘、氧化沟和曝气湖，根据需要还可以在一定范围内水平移动。
浮置式叶轮曝气机立式同轴布置叶轮曝气机1-行星摆线针轮减速机；2—机座；3—浮动盘联轴器；4—轴承座；5—轴承；6—传动轴；7—叶轮3.分类竖轴式机械曝气装置主要区别在叶轮的形状，有：泵型、倒伞型、K型。
（1）泵型叶轮表面曝气装置.叶轮外缘最佳线速度应在4.5-5.0m/s；.速度过小可能引起污泥沉降，速度过快，轴功率过大；.叶轮浸没深度宜采用40mm，过浅容易产生脱水现象，过深影响水跃，使充氧量下降。
（2）倒伞型叶轮表面曝气装置.叶轮外缘最佳线速度应在 5.25m/s.动力效率一般为 1.8-2.44kgO2/kwh，叶轮浸没没度一般为100mm-300mm(与叶轮直径有关)；.常用于卡鲁塞尔氧化沟。
（3）K型叶轮表面曝气装置叶轮外缘最佳线速度应在4-5m/s.动力效率一般稍大于3kgO2/kwh，叶轮浸没度一般为0-10mm(叶轮浸没度指静止水面距叶轮出水口上边缘间的距离)。
3水平轴式机械曝气装置1.特点（1）卧轴式机械曝气器主要有转刷曝气机、转碟曝气机；（2）转刷、转碟曝气器主要用于氧化沟，它具有负荷调节方便、维护管理容易、动力效率高等优点；（3）转刷、转碟曝气器由水平转轴和固定在轴上的叶片所组成，转轴带动叶片转动，搅动水面溅成水花，空气中的氧通过气液界面转移到水中；（4）可通过调整浸没深度和转速调节充氧量。
曝气原理与设备41页PPT
§曝气原理与设备
复习上节课重点
1
活性污泥法
2 活性污泥法净化过程与机理
3
活性污泥性能指标
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本次课主要内容
1
曝气原理与定义
2
曝气设备种类
3
曝气池类型
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本节课重点
❖ 曝气装置的原理
▪ 双膜理论
课题结构
1
曝气原理与定义
2
曝气设备种类
中。
中气泡曝气器
网状膜曝气器
中气泡曝气器
动力效率为 2.7~3.7kg O2/(KW·h),
氧利用率 12%~15%
。
中气泡曝气器
分类
名称
技术特点和性能以及实际应用
中气泡 曝气器 网状膜曝气器 不易堵塞，布气均匀，构造简单，便于维
护管理，氧的利用率高。
曝气器
水力剪切式曝气器
倒伞式曝气器 固定螺旋曝气器
氧转移过程的控制步骤，通过液膜的转移速度是氧转移过程的控制速度。
课题结构
1
曝气原理与定义
2
曝气设备种类
3
曝气池类型
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曝气设备的效能指标
衡量曝气设备
效能的指标
动力 效率
氧的 利用率
曝气设备的任务是将空气中的
氧有效的转移到混合液中。
Text
氧的 转效率
曝气设备的效能指标
✓机械曝气：叶轮 的转动，剧烈地搅 动水面，使液体循 环流动，产生强烈 的水跃，使空气中 的氧与水跃界面充 分接触而转移到液 相中去。
曝气设备种类 ❖ 鼓风曝气
✓ 鼓风曝气系统由鼓风机、曝气装置和空气输送管道组成。
各种曝气器的特点与不同
气水接触 装置构造 区分类别 区分类别
名称
扩散板
扩散管 摇臂式微孔空气扩散器 固定式平板型微孔空气扩散 器 固定式鈡罩型微孔空气扩散 微 泡 （ 微 孔 ） 系 统 膜片式微孔空气扩散器
鼓 泡 式
可张孔球冠型空气扩散器
可变孔曝气软管
螺旋孔曝气软管
穿孔管
扩 散 空 气 曝 气
WM-180型网状膜空气扩散装 置
下流式水下空气扩散装置 泵形叶轮曝气器
竖 轴 式
机
竖 轴 式
BSK型叶轮曝气器
倒伞形叶轮曝气器
机 械 曝 气 装 置
平板形叶轮曝气器
转刷 卧 轴 式
笼形转子 转碟曝气机
倾 斜 轴 式
自吸式螺旋曝气机
特点
适用范围
EP=1.8-2.5kgO2/kWh，EA=7%-14%。有效 各类型的活性污泥 面积一般为池底面积1/9-1/15。易堵 工艺 塞，送入的空气需先通过过滤处理 EP=2kgO2/kWh，EA=10%-13%。常采用管径 同上 为60-100mm，管长500-600mm。易堵塞， 送入的空气需先通过过滤处理。 EP=4.5-5.45kgO2/kWh，EA=18%-30%。配 同上 管系统可提升，清理方便。 EP=4-6kgO2/kWh，EA=20%-25%。服务面积 同上 0.3-0.75m²/个。易堵塞，送入的空气需 先通过过滤处理。 同上 同上 EP=3.4kgO2/kWh，EA=27%-38%。服务面积 为1-3m²/个。曝气孔大小可变，少量尘 同上 埃也可通过孔眼，混合液不倒流，不会 使孔眼堵塞。勿需设除尘设备。 膜片式微孔空气扩散器的改进型。 EP=4.46-5.19kgO2/kWh，EA=18.4%-27.7% 。优异的防堵及防水倒流性能。间隙运 同上 行时，曝气膜表面不易沉积污泥。膜片 抗撕裂性能强，布气均匀，节能效能 高，耐老化，抗腐蚀，阻力损失小。 软管所有表面都有气孔，均能曝气。气 孔孔径呈狭长的细缝，其宽度可随气量 同上 增减在0-200μ m之间变化。 可变孔软管改进型。EA=20%-25%。气孔 为放射状微孔，气孔密度为一代产品的1 倍多。曝气阻力2000-3300Pa，使用5m风 机时，有效水深达3.8-4m，曝气更加均 同上 匀密集。气泡上升速度慢，布气均匀， 价格较其他微孔曝气器低。供气时不需 要空气过滤设备。使用时可以随时停止 曝气，不会堵塞，耐腐蚀。安装时比曝 气器节省了管路，工程造价低。 各类型的活性污泥 EP=1kgO2/kWh，EA=4%-6%。构造简单，不 工艺、渠道、沉砂 易堵塞，阻力小，但氧的利用率较低。 池曝气和好氧消化 EP=2.7-3.7kgO2/kWh，EA=12%-15%。服务 面积0.5m²/个。不易堵塞、布气均匀、 同上 构造简单，便于维护管理，氧的利用率 较高。
名称
扩散板
扩散管 摇臂式微孔空气扩散器 固定式平板型微孔空气扩散 器 固定式鈡罩型微孔空气扩散 微 泡 （ 微 孔 ） 系 统 膜片式微孔空气扩散器
鼓 泡 式
可张孔球冠型空气扩散器
可变孔曝气软管
螺旋孔曝气软管
穿孔管
扩 散 空 气 曝 气
WM-180型网状膜空气扩散装 置
下流式水下空气扩散装置 泵形叶轮曝气器
竖 轴 式
机
竖 轴 式
BSK型叶轮曝气器
倒伞形叶轮曝气器
机 械 曝 气 装 置
平板形叶轮曝气器
转刷 卧 轴 式
笼形转子 转碟曝气机
倾 斜 轴 式
自吸式螺旋曝气机
特点
适用范围
EP=1.8-2.5kgO2/kWh，EA=7%-14%。有效 各类型的活性污泥 面积一般为池底面积1/9-1/15。易堵 工艺 塞，送入的空气需先通过过滤处理 EP=2kgO2/kWh，EA=10%-13%。常采用管径 同上 为60-100mm，管长500-600mm。易堵塞， 送入的空气需先通过过滤处理。 EP=4.5-5.45kgO2/kWh，EA=18%-30%。配 同上 管系统可提升，清理方便。 EP=4-6kgO2/kWh，EA=20%-25%。服务面积 同上 0.3-0.75m²/个。易堵塞，送入的空气需 先通过过滤处理。 同上 同上 EP=3.4kgO2/kWh，EA=27%-38%。服务面积 为1-3m²/个。曝气孔大小可变，少量尘 同上 埃也可通过孔眼，混合液不倒流，不会 使孔眼堵塞。勿需设除尘设备。 膜片式微孔空气扩散器的改进型。 EP=4.46-5.19kgO2/kWh，EA=18.4%-27.7% 。优异的防堵及防水倒流性能。间隙运 同上 行时，曝气膜表面不易沉积污泥。膜片 抗撕裂性能强，布气均匀，节能效能 高，耐老化，抗腐蚀，阻力损失小。 软管所有表面都有气孔，均能曝气。气 孔孔径呈狭长的细缝，其宽度可随气量 同上 增减在0-200μ m之间变化。 可变孔软管改进型。EA=20%-25%。气孔 为放射状微孔，气孔密度为一代产品的1 倍多。曝气阻力2000-3300Pa，使用5m风 机时，有效水深达3.8-4m，曝气更加均 同上 匀密集。气泡上升速度慢，布气均匀， 价格较其他微孔曝气器低。供气时不需 要空气过滤设备。使用时可以随时停止 曝气，不会堵塞，耐腐蚀。安装时比曝 气器节省了管路，工程造价低。 各类型的活性污泥 EP=1kgO2/kWh，EA=4%-6%。构造简单，不 工艺、渠道、沉砂 易堵塞，阻力小，但氧的利用率较低。 池曝气和好氧消化 EP=2.7-3.7kgO2/kWh，EA=12%-15%。服务 面积0.5m²/个。不易堵塞、布气均匀、 同上 构造简单，便于维护管理，氧的利用率 较高。
曝气设备
网状膜空气扩散装置，有主体、螺盖、网状膜、分配器和 密封圈所组成。 可变微孔曝气装置，其底盘、托盘及压盖由ABS工程塑 料制成，布气板由特殊
4.水下曝气设备
射流曝气机
除具有曝气功能外，同时兼有推流及混合搅拌的作用。其 中自吸式射流曝气器由潜水泵和射流器。
当潜水泵工作时，高压喷出的水流通过射流器喷射产生射 流，通过扩散进口处的喉管时，在气水混合室内产生负 压，将液面以上的空气，与水充分混合后混合液从射流 器射出。
自吸式螺旋曝气机 自吸式螺旋曝气机是一种小型曝气设备。 该曝气机安装与氧化沟中，利用螺旋浆转动时产生的负压 吸入空气，并剪切空气呈微气泡扩散，进行对水体充氧。
பைடு நூலகம்
由于螺旋桨的作用，该曝气机同时具有混合推流的功能
水下叶轮曝气器 空气由水下通过环形穿孔管或喷嘴送入，水下叶轮由电动机及 齿轮箱传动，将气泡打碎。
曝气设备
曝气设备的作用
一是充氧，向活性污泥微生物提供足够的溶解氧，以满 足其在代谢过程中所需的氧量。
二是搅拌、混合，使曝气池内的各相物质处于悬浮状态。
1.表面曝气设备
2.空气压缩机与鼓风机
3.鼓风曝气设备
4.水下曝气设备
5.其他曝气设备
1.表面曝气设备
表面曝气设备应用较为普遍，与鼓风曝气相比，不需要修 建鼓风机房及设置大量布气管道和曝气头，设置简单、 集中。但不适用曝气过程中产生大量气泡的污水。 表面曝气设备适用中、小规模的污水处理厂。 泵形叶轮表面曝气机
2.空气压缩机与鼓风机
离心式鼓风机
离心式鼓风机是根据动能转换为势能的 原理
利用高速旋转的叶轮将气体加速，然后 减速、改变流向，使动能转换为势能
罗茨鼓风机 在长圆形的机壳1内，平行安装 一对形状相同、相互啮合的 转子4. 罗茨鼓风机没有内压缩过程， 当转子顶部越过排气口边缘 时，封闭控件便与排气侧连 通，高压气体反冲到封闭空 间中，使腔内气体压力突然 升高，继而反冲气体与工作 腔内的气体一起排出。 这种压缩过程是瞬间完成，犹 如等容压缩。
水下曝气设备及其他曝气方式 副本
自吸式水下射流曝气机由 潜水泵和射流器组成。当 潜水泵工作时，高压喷出 的水流通过射流器喷嘴产 生射流，通过扩散管进口 处的喉嘴时，在汽水混合 室内产生负压，自动将夜 面以上的空气由通向大气 的导管吸入。经与水充分 混合后，空气与水的混合 液从射流器喷出，与池内 形成环流。
（2）供气式射流曝气器工作原理
纯氧曝气的缺点是纯氧发生器容易出现故障，装置 复杂，运转管理较麻烦。
7.6.2 深井曝气
气体在水中的溶解度与水深成正比 高效、节能、省地 对城市污水和工业废水均可应用，特别适用于寒冷地
区和环境要求高的地区。
谢谢观赏！
由于螺旋桨的作用，该曝气机同时具有混合推流的功 能，使得气泡扩散得较远，从而与水接触时间很长， 氧利用率非常高。
自吸式螺旋曝气机
优点是安装容易， 运行费用低，噪 声小，操作也较 简单。
7.5.5 水下叶轮曝气器
空气由水下通过环形穿孔管或喷嘴送入，水下叶轮由 电动机及齿轮箱传动，将气泡打破。
应用
建筑的中水处理以及工业废水处理的预曝气 污水处理设备的曝气与搅拌 污水池的搅拌、防止腐坏与沉淀和防止浮渣
7.5.3 泵式水下曝气机
泵式水下曝气机也称自吸式潜水 曝气机，是活性污泥法工艺中普遍采 用的一种曝气设备，也是SBR反应器 中常用的一种配套设备。
叶轮与潜水电机直连，叶轮转 动时产生的离心力使叶轮进水区产生 负压，空气通过进气导管从水面上吸 入，与进入叶轮的水混合形成汽水混 合液由导流孔口增压排出，水流中的 小气泡平行沿着池底高速流动，在池 内形成对流和循环。
7.5 水下曝气设备
7.5.1 水下曝气设备的用途和分类
用途：
分类
一般采用鼓风机或空压机 送气 靠叶轮离心力或射流技术 产生负压区，外接进气管 吸进空气
（2）供气式射流曝气器工作原理
纯氧曝气的缺点是纯氧发生器容易出现故障，装置 复杂，运转管理较麻烦。
7.6.2 深井曝气
气体在水中的溶解度与水深成正比 高效、节能、省地 对城市污水和工业废水均可应用，特别适用于寒冷地
区和环境要求高的地区。
谢谢观赏！
由于螺旋桨的作用，该曝气机同时具有混合推流的功 能，使得气泡扩散得较远，从而与水接触时间很长， 氧利用率非常高。
自吸式螺旋曝气机
优点是安装容易， 运行费用低，噪 声小，操作也较 简单。
7.5.5 水下叶轮曝气器
空气由水下通过环形穿孔管或喷嘴送入，水下叶轮由 电动机及齿轮箱传动，将气泡打破。
应用
建筑的中水处理以及工业废水处理的预曝气 污水处理设备的曝气与搅拌 污水池的搅拌、防止腐坏与沉淀和防止浮渣
7.5.3 泵式水下曝气机
泵式水下曝气机也称自吸式潜水 曝气机，是活性污泥法工艺中普遍采 用的一种曝气设备，也是SBR反应器 中常用的一种配套设备。
叶轮与潜水电机直连，叶轮转 动时产生的离心力使叶轮进水区产生 负压，空气通过进气导管从水面上吸 入，与进入叶轮的水混合形成汽水混 合液由导流孔口增压排出，水流中的 小气泡平行沿着池底高速流动，在池 内形成对流和循环。
7.5 水下曝气设备
7.5.1 水下曝气设备的用途和分类
用途：
分类
一般采用鼓风机或空压机 送气 靠叶轮离心力或射流技术 产生负压区，外接进气管 吸进空气
自吸式射流曝气机技术说明
自吸式射流曝气机技术说明
（1）总体构成与工作原理
由潜水泵和射流器组成的BER 型水下射流曝气机，如图4-12 所示。
当潜水泵工作时，高压喷出的水流通过射流器喷嘴产生射流，通过扩散管进口处的喉管时，在气水混合室内产生负压，将液面以上的空气，由通向大气的导管吸入，经与水充分混合后，空气与水的混合液从射流器喷出，与池中的水体进行混合充氧，并在池内
形成环流。
（2）供氧量及技术性能
BER型水下射流曝气机的技术性能参数，见表4-9、图4-13。
（3）适用范围
自吸式射流曝气机适用于建筑的中水处理以及工业废水处理的预曝气，通常处理水量不大。
在进气管上一般装有消声器与调节阀，用于降低噪声与调节进气量。
(完整版)水工艺设备基础第七章黄廷林
➢ 曝气的主要作用： 充氧：向活性污泥微生物提供足够的溶解氧，以满足其在 代谢过程中所需的氧量； 搅拌、混合：使曝气池内的各相物质处于悬浮状态。
水工艺设备基础
7.1 曝气设备的用途及分类
2、曝气设备的分类
水处理中常用的曝气设备可分为以下几类：表面曝气设备、 鼓风曝气设备、水下曝气设备、纯氧曝气设备器和深井曝气设备 等。 ➢ 表面曝气设备:表面机械曝气通过曝气机在水体表面旋转时 产生水跃，把大量水滴和片状水幕抛向空中，水与空气充分接触 ，使氧很快溶入水体。充氧的同时，在曝气机转动的推流作用下 ，将池底层含氧量少的水体提升向上环流，不断充氧。 ➢ 鼓风曝气设备:是使用具有一定风量和压力的曝气风机利用 连接输送管道,将空气通过扩散曝气器强制加入到液体中,使池内 液体与空气充分接触.
水工艺设备基础
7.5 水下曝气设备
➢ 置于被曝气水体中层或底层，将空气送入水中与水体混合，完成 空气中的氧由气相向液相的转移过程。
➢ 多用于工业废水和城市生活污水的水化处理曝气池中，对污水和 污泥进行混合充氧，活跃和繁殖好氧菌，在水源原位修复中应用 较多。
➢ 按进气方式可分为压缩空气供气式与自吸空气式两类。 ➢ 水下曝气机的突出优点是能够提高氧的转移速度；同时由于底边
流速快，在较大范围内可以防止污泥沉淀；此外，无泡沫飞溅和 噪声，避免了二次污染；在水下运行保温性好，尤其适合寒冷地 区使用。发达国家还有深水曝气设备，深度大于10m，有的设计 水深达30m。
水工艺设备基础
7.5 水下曝气设备
射流式曝气机
➢ 利用水泵打入的水、泥混合的高速水流为动能，吸入大量空 气。由于气、泥、水混合液在喉管中强烈混合搅动，氧迅速 转移到混合液，从而强化了氧的转移过程。
）中，利用螺旋浆转动时 产生的负压吸入空气，并 剪切空气呈微气泡扩散， 进而对水体充氧。同时具 有混合推流的功能。 ➢ 优点是安装容易，运行费 用低，噪声小，操作也较 简单。
水工艺设备基础
7.1 曝气设备的用途及分类
2、曝气设备的分类
水处理中常用的曝气设备可分为以下几类：表面曝气设备、 鼓风曝气设备、水下曝气设备、纯氧曝气设备器和深井曝气设备 等。 ➢ 表面曝气设备:表面机械曝气通过曝气机在水体表面旋转时 产生水跃，把大量水滴和片状水幕抛向空中，水与空气充分接触 ，使氧很快溶入水体。充氧的同时，在曝气机转动的推流作用下 ，将池底层含氧量少的水体提升向上环流，不断充氧。 ➢ 鼓风曝气设备:是使用具有一定风量和压力的曝气风机利用 连接输送管道,将空气通过扩散曝气器强制加入到液体中,使池内 液体与空气充分接触.
水工艺设备基础
7.5 水下曝气设备
➢ 置于被曝气水体中层或底层，将空气送入水中与水体混合，完成 空气中的氧由气相向液相的转移过程。
➢ 多用于工业废水和城市生活污水的水化处理曝气池中，对污水和 污泥进行混合充氧，活跃和繁殖好氧菌，在水源原位修复中应用 较多。
➢ 按进气方式可分为压缩空气供气式与自吸空气式两类。 ➢ 水下曝气机的突出优点是能够提高氧的转移速度；同时由于底边
流速快，在较大范围内可以防止污泥沉淀；此外，无泡沫飞溅和 噪声，避免了二次污染；在水下运行保温性好，尤其适合寒冷地 区使用。发达国家还有深水曝气设备，深度大于10m，有的设计 水深达30m。
水工艺设备基础
7.5 水下曝气设备
射流式曝气机
➢ 利用水泵打入的水、泥混合的高速水流为动能，吸入大量空 气。由于气、泥、水混合液在喉管中强烈混合搅动，氧迅速 转移到混合液，从而强化了氧的转移过程。
）中，利用螺旋浆转动时 产生的负压吸入空气，并 剪切空气呈微气泡扩散， 进而对水体充氧。同时具 有混合推流的功能。 ➢ 优点是安装容易，运行费 用低，噪声小，操作也较 简单。
自吸式螺旋曝气机与美国爱尔氧曝气机技术对比
日立SPAROTOR曝气机与美国AIR-O2曝气机技术特点的对比区别
爱尔氧的情况：
能耗相比较大
小鼓风机的功率为3hp/2.25kw，主电极的功率分别为27hp和47hp。
以上为电机铭牌上功率。
易损件：
易损件：过滤器，此零件安装在鼓风机的空气进口管道端部，每6个月更换一片，用于隔离空气中的固体物质。
备品备件：充氧机的备品一般为氧化锆（陶瓷）轴套，每件价格为500美元。
易损件的更换方式：用人力或工具协助旋去过滤器，装上新过滤器旋紧即可。
轴套更换方式：停机后，用手将主马达往下压，螺旋桨会浮上水面，用手工或工具协助卸下螺旋桨轴，取出需更换的轴套，装入新轴套即可。
曝气原理与鼓风曝气设备教程
28-Sep-22
§ 曝气原理与鼓风曝气设备
一、概述
曝气是将氧用强制方法溶解到废水与活性污泥混合液中 的过程。曝气除了维持DO浓度在需要值之外，还起搅拌作用， 使活性污泥处于悬浮状态，与污水密切接触、充分混合，以 利于微生物对污水中有机物的吸附和降解。
1.氧转移原理
曝气过程中的氧转移实际上是一种建立在气液传质基础 上的气体吸收。
(3)小气泡型空气扩散装置 —— 扩散板、扩散盘、扩散管(空气升液型) —— 倒盆式空气扩散装置、固定螺旋曝气器、动
态曝气器、金山I型、动力散流型曝气器(水力剪切型) —— 密集多喷管空气扩散装置、射流式空气扩散
装置(水力冲击型)
(4)微气泡型空气扩散装置
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.大气泡型空气扩散装置
主要采用曝气竖管，布置在曝气池的一侧以横管分支 成梳形，竖管口径在15mm以上，离池底150mm。
台由三节组成，如水深较浅(3m左右)，也可采用两节。
固定螺旋曝气器内部 无旋转部件。目前的类型 有固定单螺旋、固定双螺 旋和固定三螺旋3种，双 螺旋曝气器每节有两个圆 柱形通道(简称两通道)， 三螺旋曝气器则有三个圆 柱形通道(简称三通道)。
固 定 双 螺 旋 曝 气 器 结 构 示 意 图
③动态曝气器 通过高速气流紊流运动和多个小球体旋转碰撞切割，
1-橡胶膜；2-支承托盘； 3-接头；4-进气管
空气由底座的通气孔经支撑架进入橡胶膜与支撑架之间， 在压力作用下膜片微微鼓起，孔眼张开，空气从孔眼中扩散出 去，形成细微气泡。停止供气时膜片在自身的弹性和负压作用 下使孔眼闭合，膜片因水压作用而压实在布气盘上，混合液不 会将孔眼堵塞。
ABS可调管支架
加压设备包括空气净化器、鼓风机或空气压缩机，其风 量要满足生化反应所需的氧量和能保持混合液中悬浮固体呈 悬浮状态，风压则要满足克服管道系统和空气扩散装置的摩 擦损耗及其上部的静水压。
§ 曝气原理与鼓风曝气设备
一、概述
曝气是将氧用强制方法溶解到废水与活性污泥混合液中 的过程。曝气除了维持DO浓度在需要值之外，还起搅拌作用， 使活性污泥处于悬浮状态，与污水密切接触、充分混合，以 利于微生物对污水中有机物的吸附和降解。
1.氧转移原理
曝气过程中的氧转移实际上是一种建立在气液传质基础 上的气体吸收。
(3)小气泡型空气扩散装置 —— 扩散板、扩散盘、扩散管(空气升液型) —— 倒盆式空气扩散装置、固定螺旋曝气器、动
态曝气器、金山I型、动力散流型曝气器(水力剪切型) —— 密集多喷管空气扩散装置、射流式空气扩散
装置(水力冲击型)
(4)微气泡型空气扩散装置
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.大气泡型空气扩散装置
主要采用曝气竖管，布置在曝气池的一侧以横管分支 成梳形，竖管口径在15mm以上，离池底150mm。
台由三节组成，如水深较浅(3m左右)，也可采用两节。
固定螺旋曝气器内部 无旋转部件。目前的类型 有固定单螺旋、固定双螺 旋和固定三螺旋3种，双 螺旋曝气器每节有两个圆 柱形通道(简称两通道)， 三螺旋曝气器则有三个圆 柱形通道(简称三通道)。
固 定 双 螺 旋 曝 气 器 结 构 示 意 图
③动态曝气器 通过高速气流紊流运动和多个小球体旋转碰撞切割，
1-橡胶膜；2-支承托盘； 3-接头；4-进气管
空气由底座的通气孔经支撑架进入橡胶膜与支撑架之间， 在压力作用下膜片微微鼓起，孔眼张开，空气从孔眼中扩散出 去，形成细微气泡。停止供气时膜片在自身的弹性和负压作用 下使孔眼闭合，膜片因水压作用而压实在布气盘上，混合液不 会将孔眼堵塞。
ABS可调管支架
加压设备包括空气净化器、鼓风机或空气压缩机，其风 量要满足生化反应所需的氧量和能保持混合液中悬浮固体呈 悬浮状态，风压则要满足克服管道系统和空气扩散装置的摩 擦损耗及其上部的静水压。
自吸式螺旋曝气机技术说明
自吸式螺旋曝气机技术说明自吸式螺旋式曝气机是一种小型曝气设备，其大致结构与工作原理，见图4-15。
该曝气机倾斜安装于氧化沟（池）中，利用螺旋桨转动时产生的负压吸入空气，并剪切空气呈微气泡扩散，进而对水体充氧。
由于螺旋桨的作用，该曝气机同时具有混合推流的功能。
该曝气装置一般用于小型曝气系统，或者作为大中型氧化沟增强推流与曝气效果而增添的附加设施。
其动力效率在1.9kgO2/（kW·h）左右。
这种类型曝气机的优点是安装容易，运行费用低，噪声小，操作也较简单。
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氧化沟处理工艺流程
3、自吸曝在氧化沟工艺中的应用
原因一： 氧化沟工艺以管理运行较简便，基建 费用相对较低，适合中小型污水处理规模 的特点，在我国氧化沟工艺已被广泛应用。 目前国内应用的氧化沟类型有卡鲁塞尔， 奥贝尔，DE等等，新建或改扩建的氧化 沟型污水处理厂都可以应用自吸式螺旋曝 气机。
原因二：
氧化沟水池：推流截面积一般在8～30m2， 推流距离约为:30～50m
六、自吸曝应用实例
支架焊接安装
支架螺栓安装
设备厂水池实验图
新厂水池充氧测试图
谢
谢
2、20000 m3 /d以下中小规模主要处理工艺： （1）氧化沟处理工艺 （2）序批式活性污泥法（SBR）处理工艺 （3）A2/0标准活性污泥法处理工艺
在发达国家，中小规模污水处理厂约占70% 的厂（站）采用氧化沟工艺，氧化沟系统如此普 及的原因就在于其对应中小规模污水特征的优越 性；而自吸式螺旋曝气机可广泛地应用于卡鲁塞 尔（Carrousel）、奥贝尔（Orbal）、改良A2/0型、 改良AO型等氧化沟工艺中。
自吸式螺旋曝气机 营销培训
2012年9月
主要内容
一、产品介绍 二、结构和特点 三、机型及性能参数 四、在污水处理工艺中的优越性 五、同类产品比较 六、应用实例
一、产品介绍
“国祯”自吸式螺旋曝气机是引进国外
（日本株式会社日立工业设备）先进技术， 该产品技术先进，具有搅拌、混合和曝气 充氧等功能，在国外已有20多年的运行佳 绩，已广泛应用于各类污水处理工程中， 如氧化沟、SBR等。本设备还可用于湖泊、 河流的治理以及污水处理厂的升级改造。
1.8 150m3
爱尔氧
1.8 75m3
备注
供氧量 KgO2/Kw· h 搅拌水量
循环水路
主轴转速
进气方式 噪声
1500 rpm
产生负压 小
750rpm
5.5～45 外界加压 大
产品功率（Kw） 1.5～22
故障点
防护 价格
少
有外壳 适中
多
没有 略高
自 吸 曝 产 品
爱 尔 氧 产 品
自吸曝产品 浮筒式安装
产品样例
自吸式螺旋曝气机使用水池深度 常规水池（4米～7米）可选用ZLBC系列 较浅水池（2米～4米）可选用ZLB系列（不推广）
二、结构和特点
1、产品结构：自吸式螺旋曝气机是结构简单、 高效的曝气搅拌装置，是由电机、中空轴、 螺旋桨片和外壳组成。 2、工作原理：利用特殊形状的螺旋桨的高速 旋转，在推动水流的同时，产生负压吸入 空气，空气随水流被剪切成微小的气泡后 随着水体快速扩散，因此可以达到高效的 充氧、混合搅拌和推流的效果。ຫໍສະໝຸດ 新 建 厂 基 础 示 意 图
③使用寿命长，检修、维护方便：水上驱动， 水下无易损部件，使用寿命长；整个机械部分 只有电机轴承是损耗品，而且无需作任何机械 性调整，减少了很多维修保养的工作环节。 ④没有噪音和飞沫产生：离开噪音源（电机） 1m的运转声音≤70分贝；在水中曝气搅拌时不 会有污水飞溅的情况发生，因此无需另加防噪 音或者防飞沫的设备。 ⑤高效的充氧效果：由于空气被高速旋转的螺 旋桨打碎成微小气泡，并迅速与水体充分混合， 实现高效的充氧效果。
由于自吸式螺旋曝气机可适用的水深 范围广，多台组合使用使曝气机适用于各 种规模的污水厂。特别适合在较小规模的 污水处理站中。
以下的图例是自吸式螺旋曝气机 在卡鲁塞尔、奥贝尔等工艺中的应用
自吸曝在卡鲁塞尔氧化沟中的应用
自吸曝在奥贝尔氧化沟中的应用
自吸曝在改良型氧化沟中的应用
自吸曝在小规模改良型氧化沟中的应用
总结以上产品的特点，可以比较出： “爱尔氧”的特点是转速较慢，对中空轴、 轴承等要求不高，因而功率可以做到更大， 缺点是由于下部有轴承，不可避免地与污 水接触，因此容易损坏，增加故障点；因 为增加了鼓风机，因而增大了功耗，增加 了故障点，同时增加了产品费用。
同类产品比较
厂家型号 参数、性能
自吸曝
结 构 组 成 部 件
3、自吸曝的特点：
①节能：电机直接驱动，减少了动力损耗；根 据所处理水负荷的变动，通过控制运行台数， 达到节能效果。
②安装设置简便：一般垂直安装在曝气池上方， 在无法设置安装架的地方或者为了对应水位的 变动，可以设置浮筒，使其漂浮在水面上运行。 因此，除了可以满足新建污水厂需要，还适用 于老厂的提标改造。
三、自吸曝机型及性能参数（1.8KgO2/Kw· h）
四、自吸曝在“中小规模”污水处理工 艺 中的优越性
1、中小规模污水处理工程的缺陷特点及解决 方案
（1）资金缺乏------------核心的曝气设备具有节能 特点，可降低运行费用 （2）专业管理人才缺乏----------核心的曝气设备操 作、管理简单 （3）人口少，水量的昼夜季节变化大--------系统抗 负荷冲击能力强
自吸曝在氧化沟工艺中的位置
五、同类产品对比
同类自吸式螺旋曝气机的产品有“爱尔氧” 的射流曝气机。 我们的自吸式螺旋曝气机是靠主轴高速旋 转推动水流、形成负压带动空气进行曝气的， 由于转速很高，形成一定的负压，同时推流效 果会很好，“自吸曝”最大功率为22Kw。 “爱尔氧”产品的转速较低，同时下部有轴 承；由于转速低，负压不够，需要强行对中空 轴进行空气输送，因此他们在设备处增加了鼓 风机进行加压，功率最大为45Kw 。
爱尔氧产品 浮筒式安装
型号销售说明
优化产品种类： 引进产品型号共12种，根据国内市场需 求状况，优化为5种，以ZLBC为主。现在已 国产化生产的有：ZLBC220、 ZLBC185、 ZLBC150、 ZLBC110、 ZLBC75； 注：ZLB（浅水型）如有需求以进口供应 为辅助
产品拓展结构： 自吸曝是曝气、推流、搅拌为一体的 综合设备，根据用户需要，也可设计成仅 有推流、搅拌功能设备。对于不同水池， 根据使用场合，安装角度可以在30至40度 间调整，以便适应多种水池，自吸曝目前 设计为35最佳度角。