水工艺设备基础第七章--黄廷林
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水工艺设备基础
7.5 水下曝气设备
扬水曝气器
具有充氧曝气与提水功能的新 型曝气设备。通过直接给下层 水体充氧和通过混合循环作用 破坏水体分层，促进表层高溶 解氧向下层传递，增加下层水 体溶解氧。
水密仓 上升筒 锁定栓 供气管道 气弹 水密仓 气室 水封板 挡流板 溢流板 曝气室 空气释放管
水体循环混合功能，抑制藻类 生长。 充氧功能，抑制底泥污染物释 放。
水工艺设备基础
7.2 表面曝气设备
水平轴式表面曝气机 转刷曝气机
转刷曝气机
1—电动机；2—减速装置； 3—柔性联轴器；4—转刷主体； 5—氧化沟池壁
曝气转刷转动， 将空气带入水，同时 推动水流，对微生物 絮体有破坏作用.
工作中的曝气转刷
水工艺设备基础
7.2 表面曝气设备
水工艺设备基础
7.2 表面曝气设备
锚固墩
图7-21 扬水曝气器结构图
水工艺设备基础
7.6 其他曝气设备
纯氧曝气
纯氧代替空气，可 以提高生物处理的速 度。纯氧曝气池的构 造见右图。 在密闭的容器中，溶解氧的饱和度可提高，氧溶解的 推动力也随着提高，氧传递速率增加了，因而处理效果好， 污泥的沉淀性也好。纯氧曝气并没有改变活性污泥或微生 物的性质，但使微生物充分发挥了作用。 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。
水工艺设备基础
7.5 其他曝气设备
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。
深井曝气处理流程
深井曝气池简图
工作原理
鼓风机送出压缩空气 空气扩散装置（曝气器）使 空气以微小气泡的形式逸出 空气在混合液中强烈扩散、 搅动
水工艺设备基础
7.4 鼓风曝气设备
图7-8 鼓风机的立体透视图 1—叶轮；2—调整机构； 3—进口导叶；4—进气口； 5—排气口；6—机壳； 7—密封；8—轴承； 9—增速齿轮
水工艺设备基础
7.4 鼓风曝气设备
鼓风曝气设备的空气扩散装置主要分为：微气泡、中
气泡、大气泡、水力剪切、水力冲击和空气升液等类 型，一般在水下，也可以在水表面。大气泡型曝气装 置因氧利用率过低，现在已极少采用。
水工艺设备基础
常用的曝气器
水工艺设备基础
7.4 鼓风曝气设备
微孔合成橡胶膜片
不锈钢丝箍 底座
扩散管
垫圈
扩散板 安装接头
微孔合成橡胶 膜片
微气泡空气扩散装置
通气孔
水工艺设备基础
7.4 鼓风曝气设备
微孔曝气盘的清水曝气
微孔曝气设备
水工艺设备基础
7.4 鼓风曝气设备
微孔曝气器工程实例
水工艺设备基础
7.4 鼓风曝气设备
微孔曝气器工程实例
水工艺设备基础
7.4 鼓风曝气设备
中气泡扩散器
穿孔管：直径25-50mm的钢管或 塑料管，孔眼直径2～3mm，孔 开在管的下侧与垂直面成45度 角，孔眼间距50～100mm。孔眼 出口气体流速一般＞10m/s，孔 眼高于池底10～20cm 。
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。
水工艺设备基础
7.5 水下曝气设备
射流曝气机
水工艺设备基础
7.5 水下曝气设备
外形结构
水工艺设备基础
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
7.5 水下曝气设备
泵式水下曝气机
泵式水下曝气机是集泵、鼓风机和混合器的功能与一体 的曝气设备。 直接安装于池底对水体进行曝气。
水工艺设备基础
7.5 水下曝气设备
自吸式螺旋曝气机
一种小型曝气设备。 安装于氧化沟（或曝气池 ）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。
，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
7.1 曝气设备的用途及分类
水下曝气设备：是在水体底层或中层冲入空气，与水体 充分均匀混合，完成氧的气相到液相的转移，并具有搅拌的 作用。
转刷组装
水工艺设备基础
7.2 表面曝气设备
转盘曝气机
图7-6 转盘曝气机结构示意图
1-传动机构；2-联轴器；3-挡水坝；4-主轴；5-转盘；6-轴承座
曝气转盘“转碟”， 盘片上有许多突出的槽， 提高曝气效率，推动水流。
水工艺设备基础
7.4 鼓风曝气设备
鼓风曝气设备的组成
鼓风机 空气扩散装置（曝气器） 空气输送管道
纯氧曝气设备：利用纯氧(富氧)代替空气进行曝气的活
性污泥法生物处理过程。 深井曝气设备：深井一般达50—150m，远远超过所有曝
气池。深井中的高静压水为微生物提供更充足的溶解氧，同
时井内混合液反复循环所造成的强烈搅拌作用，更强化了向 微生物的传质作用。
水工艺设备基础
7.2 表面曝气设备
在水体表面旋转时产 生水跃水与空气的充 分接触，使氧气很快 溶入水体。 适用于中、小规模的 污水处理厂。 按照转轴的方向不同 可以分为立轴式和水 平轴式两类。
莎轮管：金属管为骨架，外缠
莎轮绳。金属管上开小孔，空 气从绳缝隙中溢出。
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
7.2 表面曝气设备
立轴式表面曝气设备
图7-1 浮置式叶轮曝气机 图7-2 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
水工艺设备基础
7.2 表面曝气设备
立轴式表面曝气设备
立轴式表曝机 图7-3 倒伞形叶轮结构
水工艺设备基础
第 7章
曝气设备
主要内容
7.1 曝气设备的用途和分类
7.2 常用曝气设备结构与工作原理
水工艺设备基础
7.1 曝气设备的用途及分类
1、曝气设备用途
在水处理工艺中,曝气设备是给水生物预处理、污水生物处 理的关键性设备。其功能是采取一定的技术措施，通过曝 气装置将空气中的氧气转移到曝气池的液体中，以供给好 氧生物新陈代谢所需要的氧量，同时对池内水体进行充分 均匀地混合，达到生物处理的目的。 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
7.5 水下曝气设备
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。 优点是可以调节风量，尤其适用于寒冷地区，无结冰及溅水。 缺点是既需设鼓风设备、搅拌设备，造价高，所需功率大。
水下叶轮曝气器示意图 1—电动机；2—平台；3—轴； 4—轴流叶轮；5—辐流叶轮
水工艺设备基础
7.5 水下曝气设备
扬水曝气器
具有充氧曝气与提水功能的新 型曝气设备。通过直接给下层 水体充氧和通过混合循环作用 破坏水体分层，促进表层高溶 解氧向下层传递，增加下层水 体溶解氧。
水密仓 上升筒 锁定栓 供气管道 气弹 水密仓 气室 水封板 挡流板 溢流板 曝气室 空气释放管
水体循环混合功能，抑制藻类 生长。 充氧功能，抑制底泥污染物释 放。
水工艺设备基础
7.2 表面曝气设备
水平轴式表面曝气机 转刷曝气机
转刷曝气机
1—电动机；2—减速装置； 3—柔性联轴器；4—转刷主体； 5—氧化沟池壁
曝气转刷转动， 将空气带入水，同时 推动水流，对微生物 絮体有破坏作用.
工作中的曝气转刷
水工艺设备基础
7.2 表面曝气设备
水工艺设备基础
7.2 表面曝气设备
锚固墩
图7-21 扬水曝气器结构图
水工艺设备基础
7.6 其他曝气设备
纯氧曝气
纯氧代替空气，可 以提高生物处理的速 度。纯氧曝气池的构 造见右图。 在密闭的容器中，溶解氧的饱和度可提高，氧溶解的 推动力也随着提高，氧传递速率增加了，因而处理效果好， 污泥的沉淀性也好。纯氧曝气并没有改变活性污泥或微生 物的性质，但使微生物充分发挥了作用。 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。
水工艺设备基础
7.5 其他曝气设备
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。
深井曝气处理流程
深井曝气池简图
工作原理
鼓风机送出压缩空气 空气扩散装置（曝气器）使 空气以微小气泡的形式逸出 空气在混合液中强烈扩散、 搅动
水工艺设备基础
7.4 鼓风曝气设备
图7-8 鼓风机的立体透视图 1—叶轮；2—调整机构； 3—进口导叶；4—进气口； 5—排气口；6—机壳； 7—密封；8—轴承； 9—增速齿轮
水工艺设备基础
7.4 鼓风曝气设备
鼓风曝气设备的空气扩散装置主要分为：微气泡、中
气泡、大气泡、水力剪切、水力冲击和空气升液等类 型，一般在水下，也可以在水表面。大气泡型曝气装 置因氧利用率过低，现在已极少采用。
水工艺设备基础
常用的曝气器
水工艺设备基础
7.4 鼓风曝气设备
微孔合成橡胶膜片
不锈钢丝箍 底座
扩散管
垫圈
扩散板 安装接头
微孔合成橡胶 膜片
微气泡空气扩散装置
通气孔
水工艺设备基础
7.4 鼓风曝气设备
微孔曝气盘的清水曝气
微孔曝气设备
水工艺设备基础
7.4 鼓风曝气设备
微孔曝气器工程实例
水工艺设备基础
7.4 鼓风曝气设备
微孔曝气器工程实例
水工艺设备基础
7.4 鼓风曝气设备
中气泡扩散器
穿孔管：直径25-50mm的钢管或 塑料管，孔眼直径2～3mm，孔 开在管的下侧与垂直面成45度 角，孔眼间距50～100mm。孔眼 出口气体流速一般＞10m/s，孔 眼高于池底10～20cm 。
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。
水工艺设备基础
7.5 水下曝气设备
射流曝气机
水工艺设备基础
7.5 水下曝气设备
外形结构
水工艺设备基础
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
7.5 水下曝气设备
泵式水下曝气机
泵式水下曝气机是集泵、鼓风机和混合器的功能与一体 的曝气设备。 直接安装于池底对水体进行曝气。
水工艺设备基础
7.5 水下曝气设备
自吸式螺旋曝气机
一种小型曝气设备。 安装于氧化沟（或曝气池 ）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。
，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
7.1 曝气设备的用途及分类
水下曝气设备：是在水体底层或中层冲入空气，与水体 充分均匀混合，完成氧的气相到液相的转移，并具有搅拌的 作用。
转刷组装
水工艺设备基础
7.2 表面曝气设备
转盘曝气机
图7-6 转盘曝气机结构示意图
1-传动机构；2-联轴器；3-挡水坝；4-主轴；5-转盘；6-轴承座
曝气转盘“转碟”， 盘片上有许多突出的槽， 提高曝气效率，推动水流。
水工艺设备基础
7.4 鼓风曝气设备
鼓风曝气设备的组成
鼓风机 空气扩散装置（曝气器） 空气输送管道
纯氧曝气设备：利用纯氧(富氧)代替空气进行曝气的活
性污泥法生物处理过程。 深井曝气设备：深井一般达50—150m，远远超过所有曝
气池。深井中的高静压水为微生物提供更充足的溶解氧，同
时井内混合液反复循环所造成的强烈搅拌作用，更强化了向 微生物的传质作用。
水工艺设备基础
7.2 表面曝气设备
在水体表面旋转时产 生水跃水与空气的充 分接触，使氧气很快 溶入水体。 适用于中、小规模的 污水处理厂。 按照转轴的方向不同 可以分为立轴式和水 平轴式两类。
莎轮管：金属管为骨架，外缠
莎轮绳。金属管上开小孔，空 气从绳缝隙中溢出。
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
7.2 表面曝气设备
立轴式表面曝气设备
图7-1 浮置式叶轮曝气机 图7-2 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
水工艺设备基础
7.2 表面曝气设备
立轴式表面曝气设备
立轴式表曝机 图7-3 倒伞形叶轮结构
水工艺设备基础
第 7章
曝气设备
主要内容
7.1 曝气设备的用途和分类
7.2 常用曝气设备结构与工作原理
水工艺设备基础
7.1 曝气设备的用途及分类
1、曝气设备用途
在水处理工艺中,曝气设备是给水生物预处理、污水生物处 理的关键性设备。其功能是采取一定的技术措施，通过曝 气装置将空气中的氧气转移到曝气池的液体中，以供给好 氧生物新陈代谢所需要的氧量，同时对池内水体进行充分 均匀地混合，达到生物处理的目的。 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
7.5 水下曝气设备
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。 优点是可以调节风量，尤其适用于寒冷地区，无结冰及溅水。 缺点是既需设鼓风设备、搅拌设备，造价高，所需功率大。
水下叶轮曝气器示意图 1—电动机；2—平台；3—轴； 4—轴流叶轮；5—辐流叶轮