【25】浅谈Carrousel氧化沟曝气设备的选型与比较(化学工程与设备)

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浅谈Carrousel 氧化沟曝气设备的选型与比较

曹欣颖1，游卫强2

（1.广州市环境保护工程设计院有限公司，广东 广州 510030；

2.江门新会区东郊污水处理厂，广东 江门 529100）

摘 要：介绍Carrousel 氧化沟曝气设备的主要选型，对其各自的特点进行陈述和比较，并提出各自选型应注意的问题。

关键词：Carrousel 氧化沟；曝气设备；选型

目前Carrousel 氧化沟工艺以其高效的脱氮除磷效能，被国内和欧美国家广泛应用于各种大小类型的城市生活污水处理。其曝气设备已由传统的立轴式表曝机发展为立轴式表曝机与鼓风机两种主要形式。作者通过的调查研究，以江门新会区东郊污水处理厂和江门市文昌沙污水处理厂为例子，对两种的曝气设备进行陈述和比较，为其他Carrousel 氧化沟工艺设计及选型提供参考。 1 曝气设备选型的依据

污水处理厂工程投资大，维护运行费用更是城市的长期经济负担，而运行费用中50～70％以上为能源消耗费用，而曝气设备能耗又占了其中30-50%；因此，曝气设备的投资与节能是污水处理厂设计所要考虑的重要因素之一，我们主要围绕这两个方面，对该两种类型曝气设备展开评述。 2 两种类型曝气设备的特点

Carrousel 氧化沟工艺传统选用立轴式表曝机，其具有投资少、设施简单、维护和维修方便和噪声少的特点。立轴式表曝机直接安装于氧化沟上，每组沟渠安装一个。当有机负荷较低时，可以停止某曝气器的运行，在保证水流搅拌混

合循环的前提下，节约能量消耗；又或使用变频设备，对表曝机进行控制，达到节能目的。立轴式表曝机对氧化沟混合液进行搅拌充氧，无需建设鼓风机房、曝气管路、曝气器和降噪设施，表曝机同时具有水下推流作用，可减少推流器的投资和使用。因而使用立轴式表曝机，在投资上大为节省。

Carrousel 氧化沟工艺使用鼓风机曝气形式，是将充氧设备与水流推动设备分开设置。该曝气形式普遍具有氧化沟深度设计较深，普遍达4-6米，占地较省；可根据进水的水质水量变调节供风量、缺氧段和好氧段的长度，满足除磷脱氮的需要。当水质水量达不到设计符合时，减少供风量，也不会发生污泥沉积现象。曝气设备的充氧效率较高，理论动力效率达4.0kgO 2/KW*h 左右。由于充氧效率较高，因而也相对比较节能，在充氧方面能较传统立轴式表曝机节能近25%以上。由于曝气设备没有水流推动作用，为防止污泥沉积，须要在每段氧化沟中设置水下推理器，来推动混合液的流转。利用鼓风机进行曝气，通常还需要建设鼓风机房、曝气管路、曝气器和降噪等设施，因而在投资方面，比选用立轴式表曝机的多好多。

立轴式表曝机曝气与鼓风机曝气的特点比较

曝气设备类型 立轴式表曝机曝气

鼓风机曝气

充氧效率 一般（动力效率约达2.1kgO 2/KW*h ）

较高（动力效率约达4.0kgO 2/KW*h ）

节能方面 一般 较省 投资方面 较省

较大

曝气设备投资 普遍国内设备，可靠，投资相对少，

普遍国外设备、可靠，投资相对大

鼓风机房建设 不需要 需要 曝气管路及曝气器

不需要 需要 降噪设施 投资较少或不需要

需要 推流设备 较少 较多

维修方便性

非常方便

制约因素较多，通常会影响生产较大。

2010年第7期

2010年7月

化学工程与装备

Chemical Engineering & Equipment

171曹欣颖：浅谈Carrousel氧化沟曝气设备的选型与比较

3 工程实例运行对比

江门市新会东郊污水处理厂与江门市文昌沙污水处理厂相隔约20公里，污水厂处理水质均为生活污水，水质相近，进水COD在150-250mg/l区间。东郊污水处理厂二期工程与文昌沙污水处理厂一期工程均取用Carrousel氧化沟工艺形式，工艺流程和处理规模相同，只是曝气形式有所区别。新会东郊污水处理厂采用立轴式表曝机曝气，而文昌沙污水处理厂鼓风机曝气。两厂处理出水水质相近，均达到广东省《水污染排放限值》（DB44/26—2001）一级标准。东郊污水厂运行单耗约为0.20KWH/m3，表曝机及推流设备投资约250万元，文昌沙污水处理厂运行单耗约为0.16 KWH/m3，鼓风机、鼓风机房、曝气管路、曝气器和降噪设施及推流设备等投资约650万元（进口设备）。按5万吨/日处理规模、电费0.75元/ KWH计算，文昌沙污水处理厂每年比东郊污水厂节省54万元，但多交投资本金及利息费用37.47万元（按年贷利率8%计算），另维修及大修费用增加20万元。（按资产综合费率5%计算）

4 立轴式表曝机选型注意问题

虽然立轴式表曝机较鼓风曝气能耗高，但其前期投资少，建设工期短，日常维修方便，设备大修不影响生产等多种因素，因而被广泛应用于Carrousel氧化沟工艺中。国内研究开发立轴式表曝机的单位不多（尤其在大功率方面）。目前国内研究生产立轴式表曝机以国桢环保设备厂为代表的厂家技术最为突出，新研发的大功率型表曝机已能达到池深6米的充氧效果，并且充氧效率已追上国外的先进水平，动力效率达2.38kgO2/KW*h左右；而国内大多数生产厂家开发的立轴式表曝机动力效率在1.8～2.1kgO2/KW*h左右，处于国外中等偏上的水平；而其他形式的表曝机（如转刷或转碟曝气机），动力效率大多低于1.9kgO2/KW*h。

新会东郊污水处理厂二期工程采用Carrousel氧化沟工艺形式，日处理6万吨/日，采用双沟形式。在运行的初期，一条沟采用传统的立轴式表曝机，一条沟采用国桢环保开发的新式立轴式表曝机。通过一年的运行比较，得出采用国桢环保开发的新式立轴式表曝机能省电20-25%。后来新会东郊污水处理厂将传统的立轴式表曝机也改换为国桢环保新式的立轴式表曝机。

5 鼓风机曝气选型注意问题

鼓风曝气由于氧利用率和动力效率较高，比较节能，因而也越来越广泛被应用。由于节能和噪声相对低的原因，大中型污水处理厂的鼓风曝气大多选用离心式鼓风机，而且以进口产品为主；国内产品的质量稳定性跟国外的还有一定差距。

鼓风曝气一般采用微孔曝气器，主要有盘式和管式的，盘式固定曝气器曝气效率较管式的高一些（通常盘式的气泡更细小一些），而盘式曝气器又有平面型和球面型的区别，而球面型曝气器有防污泥沉积、防膜片机械劳损的优点，逐渐取代平面型的曝气器。另国产微孔曝气器使用寿命大多为4～5年，好的可达8～10年，但与进口微孔曝气器相比还有一定的差距。

另固定式的微孔曝气器的维修不像表曝设备那样方便，它需要干池才能检修，这将给生产和管理带来极大的不便。新建工程可考虑采用可提升式曝气装置替代固定式曝气装置，来克服上述的缺点。

6 结语

Carrousel氧化沟曝气设备的选型应从节能、投资、维护保养、维修费用等多个方面进行衡量比较，若侧重于项目的低能耗，应考虑选用鼓风机曝气的形式，并注意曝气装置的选择；若侧重于项目投资前期投资少，设备维护管理简单，维修费用少方面考虑，可考虑选用立轴式表曝机，同时要注意选择动力效率高的表曝机，以降低能耗。

（上接第193页）

真正对生产环境和生活场所静电致灾的危险性做到心中有数，达到防患于未然。

5 结束语

在静电的安全防护中，当以“安全第一，预防为主，综合治理”的方针为指导，了解静电产生的原理、静电火灾燃烧机理和静电火灾的成因，从源头上正确、安全地防护静电，以达到预防和消除静电火灾的目的。

参考文献

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出版社，

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2002：