北極星水處理網訊:曝氣，指將空氣中的氧強制向液體中轉移的過程，其目的是獲得足夠的溶解氧。此外，還有攪拌池內懸浮體阻止下沉，加強池內有機物與微生物及溶解氧接觸的目的。從而保證池內微生物在有充足溶解氧的條件下，對汙水中有機物進行氧化分解。
採用生化方式處理汙水時，曝氣通常是運行費用最高的環節，曝氣設備也一直在升級換代，今天我們就來聊一聊各種設備的優缺點。
曝，bào為工程技術沿用的習慣讀音，原應發音pù，成語：一曝十寒，出自《孟子·告子上》：「雖有天下易生之物也，一日暴之（「暴」同「曝」），十日寒之，未有能生者也。」意思是：雖然是最容易生長的植物，曬一天，凍十天，也不可能生長。」比喻勤奮的時候少，懈怠的時候多，沒有恆心。英文：aeration。曝氣器，也應該更關注其長久性能表現，而非一時的工況。
目前應用較多的曝氣設備類型
有：微孔（盤式和管式）、射流、旋流（單噴嘴和雙噴嘴）、散流、表曝。
微孔曝氣器，原理是擠壓空氣，從橡膠膜片的微孔中逸出，形成微小氣泡擴散到水中。氧利用率在6米清水中可以達到30%以上。但易堵塞破損，壽命較短。微孔曝氣器在使用一定年限後會因為結垢堵塞造成風壓和能耗上升，破損後氧利用率會驟降，需要及時進行更換。
射流曝氣器，原理是循環水卷吸空氣，在腔體內混合後，沿噴嘴方向射出。是較早應用於工業廢水的一種曝氣工藝，具備服務面積大，不易堵塞等優勢。在6米清水中的氧利用率大約15%-21%。因為需要額外配備循環水泵，能耗較大。在含鈣廢水中，噴嘴容易結垢堵塞。
旋流曝氣器，原理是氣流高速噴射，在筒體內與汙水混合後被蘑菇頭切割，形成微小氣泡，同時形成負壓卷吸池底汙泥。旋流是最近幾年興起的一種新型曝氣工藝，6米清水氧利用率大約18%-25%。因為可以不停產安裝，不易堵塞，壽命達十年以上，能耗適中，近年在工業廢水領域已開始大面積應用。
散流曝氣，倒傘形狀，氧利用率大約8%-12%。原理類似旋流，氣流撞向鋸齒進行切割，但因為氣流分散，衝擊力弱，切割力度弱，氣泡較大，氧利用率較低，能耗高又無攪拌作用，使用的越來越少。
表曝，由於葉輪的離心拋射和提升作用，水不斷呈水幕狀被拋向水面，從而帶進空氣；適用於水淺的氧化溝池型，水深時充氧效果不佳，隨著土地緊張，水深增加，新建項目使用表曝的越來越少。
列表比較三種常見曝氣形式
通過以上比較，三種曝氣工藝各自的優缺點和適用場景，一目了然。旋流的不停產安裝是一大優勢，既避免了停產損失，也避免了清淤費用，以及更換帶來的安全事故風險。壽命十年以上，免檢修，還能夠大大降低汙水站的人工成本。
能耗方面。旋流與微孔氧利用率雖然差異較大，但微孔氧利用率不斷衰減，而旋流穩定不變，同時因旋流的α值（從清水到汙水時，曝氣器氧利用率的下降程度）較小，兩者長期能耗基本持平。通過實際應用案例檢測，進口微孔新品第一年的能耗比雙噴嘴旋流低約15%，從第二年開始持平。微孔在結垢堵塞破損後，如未及時更換氧利用率會驟降，所以部分改造案例中還出現了旋流比微孔節能的現象。
旋流的風阻低，風壓穩定無變化，利於風機的平穩運行，尤其是風機為磁浮或空浮時。如某園區汙水廠，水深7米，使用微孔4年後，風壓上升到90kpa，能耗上升嚴重，出風量卻下降嚴重，新購風機時不得已選型為100Kpa，而使用旋流，風壓可長期穩定維持在80kpa以內。
旋流與射流相比，所需的風機風量相差不大，通常射流泵能耗即是旋流比射流所節省的能耗。
隨著土地緊張，在不擴建的情況下，要提升汙水的處理量，往往需要將水深和汙泥濃度提的更高，對曝氣器不堵塞、風阻穩定的要求趨高，旋流的使用會愈加成為趨勢。下面重點講述一下旋流曝氣。
旋流曝氣器的氧利用率
旋流曝氣技術，自日本引進，目前旋流產品有原裝進口的，也有購買日本專利後在國內進行生產研發的，更多則是仿製，質量參差不齊。
不同品牌的旋流曝氣器，氧利用率差別較大。以氧利用率分別是18%和22%進行比較，看似只差4%，實際需風量相差接近20%，意味著能耗相差近20%（正確的計算公式應是18/22=80%）。在風機風量處於臨界值時，這個差異還會直接導致溶氧是否達標。購買旋流曝氣器時可讓廠家提供國家給排水設備檢測中心的檢測報告，以證明產品的氧利用率。
雙噴嘴旋流曝氣器的氧利用率，通常比單噴嘴高出15%左右。單雙噴嘴旋流曝氣器氧利用率差異較大，原因主要是氣泡被切割次數和在水中停留的時間差異較大。不同品牌的單噴嘴旋流曝氣器，氧利用率也存在差異的原因主要是噴嘴是否作變徑處理以及切割頭是否嚴格按照流體力學進行排布。
旋流曝氣器的材質
旋流曝氣器常見材質是：ABS、PA66、高分子複合材料。在性能上，PA66優於ABS，純PA66要優於「PA66+玻纖」。部分廠家製作時為便於注塑成型會在PA66中添加玻璃纖維，這樣硬度雖然提升但會增大表面摩擦係數，導致容易結垢。高分子材料具有一定的研發門檻，原料價格較貴，但具備其它材料無可比擬的自潤滑、抗結垢、耐磨、耐衝擊、耐酸洗、不易吸水等性能特點，近年以上海泰譽為首的一些廠商已經開始將高分子材料應用於旋流曝氣器中。
高濃廢水和含鈣廢水曝氣器選型注意事項
高濃廢水和含鈣廢水，使用單噴嘴旋流曝氣器，久了也會出現結垢堵塞現象，主要是因為單噴嘴筒體中的交叉片結構以及材質容易結垢。此類廢水，適合使用高分子材料製作的雙噴嘴旋流曝氣器，一是高分子材料具備自潤滑抗結垢的性能，二是雙噴嘴旋流曝氣器內部無交叉片阻礙，口徑大不易堵塞。三是，雙噴嘴旋流的錐體形成文丘裡效應，對汙泥卷吸力更強，更能阻止汙泥沉積。
旋流曝氣器安裝注意事項
不恰當的安裝方式，會嚴重影響旋流使用壽命。側面進氣的曝氣器，本體與豎管之間須使用兩根直杆進行固定，確保進風管不會單獨受力。最好選用進風管是一次成型且加粗加厚的曝氣器，防止在長期高頻振動下螺絲鬆散或進風管斷裂。曝氣器與管路通常在池外提前焊接好，在人工搬運或使用吊車起吊過程中，注意絕對不能讓曝氣器一端觸地受力。較深的水池，豎管管材須管粗壁厚，以防止擾度過大。豎管和橫管連接處，可以加斜撐固定以防止斷裂。
旋流曝氣器推薦廠家：上海泰譽節能環保科技有限公司。
如需設計旋流曝氣方案，可提供以下資料發其微信或郵箱。資料模板（可複製粘貼進手機備忘錄或word中依次填寫）：公司名稱、聯繫人、電話。所屬行業。項目屬性：新建/改造。原曝氣器類型。曝氣池水量：原設計日處理量、目前平均水量、此次設計水量。曝氣池水質：進出水COD指標、進出水氨氮指標、汙泥濃度、含氯鈣鎂情況。曝氣池情況：長寬高、有效水深。最好附池型圖（手繪或CAD），註明尺寸、水流方向、主風管走向和管徑。有無填料、有無封蓋。要改造的曝氣池，目前實際供風量和原設計風量。風機類型和參數：風量、風壓、功率、幾用幾備。
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