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橡胶微孔管式曝气器
  • 发布日期:2010-04-06
  • 查看次数:4211 次


    规格:φ65.80mm;标准通气量:5~10m3/m•h
    本管式微孔曝气器应用于城市生活污水、工业废水处理的充氧曝气。该产品采用供气主管与先导气槽同橡胶膜可张孔进行微孔曝气。其结构简单、氧利用率高,服务面积大,性能可靠、气孔不堵塞、污水不倒灌、环向受力均匀、使用寿命长、安装维修方便、系统价格低廉等特点,可广泛应用于污水处理工程上。该产品居国内首创,达到国际同类产品水平。 
  
    一、产品结构 
    管式微孔曝气器由德国朗胜DSM公司进口的EPDM橡胶及配方原料经过全套炼胶设备炼成,采用全套进口精密膜管生产设备制成曝气橡胶管。固定在池底的进气分管及曝气支撑管采用特殊加工经技术处理的UPVC硬管,气流分布器、固定调节托架采用ABS制成,进口304不锈钢卡箍等组成。 
    它在布满细小气孔的管体上覆盖一层带有曝气孔的橡胶膜;由于橡胶膜具有良好的伸缩性,当气体通过管体上的气孔将气压作用在橡胶膜上时,橡胶膜上的曝气孔膨胀挣开,使得空气通过曝气孔向水中均匀扩散,从而实现充氧之目的;当停气时,橡胶膜曝气孔处于准封闭状态,因而气孔不易堵塞。   
  
    二、产品特性 
    1、耐酸、碱、苯、酚、油等介质; 
    2、氧利用率、动力效率高、服务面积大、能耗低; 
    3、气泡细小、均匀,有较好的流速、状态; 
    4、采用环路布置、安装方便、布气均匀、水阻小; 
    5、橡胶膜中添加加强切纱,不易破裂,使用寿命长; 
    6、无需空气净化,不需反冲洗,管理方便; 
    7、造价仅为盘式橡胶膜曝气器的60%;国外管式曝气器的30%; 
    8、原使用风机鼓风曝气的各种曝气装置,在原风机、进气管道不变的条件下 ,可直接改造为本管式曝气器。 

    三、产品规格 
    Φ65   管长500—2000mm 

    四、技术参数
水深
m
服务面积
M2/m
通气量
M3/m·h
氧利用率
%
动力效率
Kg02/kw·h
供氧量
Kg02/h
阻力损失
Pa
气孔密度
个/m
行程气泡
m
3.2
0.8~1.2
5-10
18.4-27.7
4.00
0.26
2800
14000~15000
0.5~5
    五、材质性能表 
    1.管材、管件均按GB4217-84、GB9116.1-88标准执行,曝气器部件按CJ/T3015.4-1996国家城镇建设行业标准执行。 
    2.从以下对比可看出ABS,UPVC材料和橡胶膜片的经济性、实用性、稳定性比较优越,所以管式曝气器骨架选用ABS材料是较合理的选择,完全符合污水处理厂的使用要求。 

    ABS管件物理化学性能
项      目
单   位
试验方法标准
指     标
维卡软化温度
GB/1633
≥80
尺寸
变化率
沿长度方向
%
GB/T6671.186
±2.5
沿直径方向
%
GB/T6671.186
±0.8
扁平
 
 
无破裂现象
密度
g/cm2
GB1033-86
1.03~1.07
腐蚀度
g/cm2
GB4218-84
 
HCL    10%
±2.5
HCL    35±2%
 
H2SO4  30±2%
±2.5
HNO3   40±2%
 
NAOH   40±2%
±1.5

    ABS管件物理机械性能
项      目
测试方法
单    位
指     标
比重
GB1033-86
G/cm3
≥1.03
拉伸强度
GB/T1040-92
Mpa
≥35
弯曲强度
GB9341-88(ABS)
GB1042-79(ABS)
Mpa
≥52
冲击强度
GB1843-80(ABS)
GB1043-93(ABS)
KJ/cm2
≥23
维卡软化温度
GB/T8802-88
≥91
线膨胀系数
GB1036-86
K-1
1×10-4
洛氏硬度
GB9342-88
R
≥100
热变形温度
GB1634-79
≥80
导热系数
 
W/MK
0.15

    ABS粒子物理、化学性能表
指 标 名 称
指    标
试 验 方 法
平均密度      g/cm3
1.03~1.07
GB1033
拉伸强度      Mpa
35~45
GB1040
弯曲强度      Mpa
52~69
GB9341
冲击强度(缺口23℃)J/m
≥118.0
GB1843
洛氏硬度      R
98~108
GB9342
热变形温度   ℃
≥86
GB1634
维卡软化点   ℃
≥80
GB1633

    UPVC管件物理机械性能
项      目
测试方法
单    位
指     标
比重
GB/T5836.1-2006
Kg/cm3
≥1.4
拉伸强度
GB/T5836.1-2006
Mpa
≥40
弯曲强度
GB/T5836.1-2006
Mpa
≥40
冲击强度
GB/T5836.1-2006
KJ/cm2
≥10
维卡软化温度
GB/T10002.1-2006
≥80
纵向回缩率
GB/T10002.1-2006
%
≥5
耐热性能
JG/T3050-1998
Di
2mm
    PVC-U塑料管材主要优点 
    1、质量轻:塑料管的密度是铸铁管的1/5,是混凝土管的1/3,可以套装,便于运输,安装方便,施工费用与传统管相比,可降低30%-50%的费用。  
    2、耐腐蚀:塑料管道不需做任何防腐处理,可用做含有盐碱土质的给水管道,可用于化工管道输送带有酸、碱、性质的介质。  
    3、流体阻力小:塑料管道的粗糙系数0.008;铸铁管的粗糙系数是0.013,混凝土管的粗糙系数是0.014。  
    4、使用寿命长:铸铁管的使用寿命为30年,塑料管的使用寿命为50年,一条塑料管道几乎等于两条铸铁管的寿命。  
    5、卫生性能好:能防止水源的二次污染,且永不结垢。 

    曝气膜片的主要物理、化学性能表
序号
橡胶膜性能
性能指标
1
测试项目
指标
2
颜色
黑色
3
含油量
<10%
4
抗热性能
100oC
5
抗撕裂强度
>36KN/m
6
抗撕裂系数
650%
7
回弹性
>45%
8
抗扭强度
>17.2N/mm2
9
曝气管膜片直径
65mm
10
曝气管膜片厚度
2.2mm+0.1mm
11
通气量推荐值
5~10 m3N/h
12
水头损失
<3210pa
13
氧转移度(清水)
>41.1%  (2.0m3/h)  6米水深
14
理论动力效率(清水)
>8.149kgO2/kw.h
15
在水中可产生的微孔气泡直径
≤3mm
16
水下安装深度
6.0米(有效水深)
17
硬度(邵尔A)º
60±2
18
耐酸系数(28%H2SO4×24h)
1.0
19
耐碱系数(38%NaOH×24h)
0.9
20
耐油(1#标准油,常温)
1.80
21
耐水7d(自来水常温168h)
增重1.5%体积变化率1.84%
22
拉伸屈服应力
≥35.0Mpa
23
冲击强度
≥118.0 J/m
24
球压痕硬度
≥63.0 N/min
25
介   质
市政有机污水及废水

    硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能,硅橡胶突出的性能是使用温度宽广,能在-60℃(或更低的温度)至+250℃(或更高的温度)下长期使用。 
    机械强度:硅橡胶的分子量即使达到50~70万时,其柔性仍远较其它有机橡胶为好,这是由于它的甲基是绕Si—轴旋转运动,氢原子占有相当广阔的窨,因而与相邻分子的距离较大,分子间相互吸引力较小,正是由于其分子间的作用力较小,故没有配合填充剂的硫化胶抗张强度很低,尚不足1兆帕,伸长率约50~80%。虽然硅橡胶的补强效率远较其它橡胶为高,且经多年来的研究改进,现今已有很大的发展,但硅橡胶的机械强度,耐磨性仍较一般有机橡胶为差,在配料的各组份选择适宜的情况下,硅橡胶硫化胶的机械强度可以获得较高的水平,如甲基乙烯基硅橡胶的硫化胶,在某些配方中其抗张强度可达11~13Mpa,抗撕强度可达343~686牛顿/厘米。  
    介电性能:有机硅橡胶的多数品种虽然含有少量的乙烯基,但它们基本上仍属于饱和橡胶,主链由硅—氧键所构成,使之具有优良的耐候性和耐臭氧性。有机硅橡胶的疏水性高,在潮湿的环境下工作,其介电性能改变很小,但不能在有高压蒸汽的环境下工作,否则,将发生水解和解聚作用。 
    化学稳定性:有机硅橡胶的化学稳定性较差,对浓酸、浓碱及有机溶剂的抗蚀能力远不及一般橡胶。不含强极性基团的硅橡胶耐矿油的性能和耐芳香族、脂肪族非极性溶剂的性能均差,当引入强极性基团后,如氟硅橡胶、腈硅橡胶,则此种特性会得到显著改善。 
    电绝缘性:硅橡胶的电绝缘性能优良,在所有使用温度下,其介电性能都比较稳定,在高温下介电性能有所降低,但仍能维持较好的绝缘性能指标。
在航空工业中,硅橡胶供制造在空气、臭氧、电场、滑油中工作的各种零件,胶板、胶管、胶绳等。制品的工作温度为-60~-65℃至200~250℃,在高低温下耐燃油、滑油的制品一般采用氟硅橡胶。 
    它的分子主链由硅原子和氧原子交替组成,硅氧键的键能达370KJ/mol,比一般橡胶的碳-碳结合键能240 KJ/mol要大得多,这是硅橡胶具有很高热稳定性的主要原因之一。
硅氧键呈螺旋形构型,分子链的柔韧性大,(比C-C键或Si-C键大),分子链之间的相互作用力弱,这些结构特征使它的硫化胶柔软而富有弹性,特别是弹性变化不大,而一般橡胶的弹性变化是由于温度降低后分子间的作用力大为增强的缘故。 

    五、设计、安装 
    1、本管式微孔曝气器在设计采用时,池底的进气分管的直线上曝气器一般间距为500—2000mm。曝气器和曝气器左右一般间距为500—1500mm;具体视水的浓度、供气量等工艺条件而定。 
    2、 管式微孔曝气器的排列根数按池的长度及池底的进气分管大小计算空气流速而定。 
    3、池底的进气分管要从池岸的总管分布出来,并安装一只阀门。靠池壁弯至离池底500—600mm处焊一只法兰,并配上橡胶垫片和螺丝。 
    4、管式微孔曝气器安装离池底150—250mm。 
    5、从池壁竖直下来的每根进气分管连接到池底的进气分管,连接一根或多根。 
    6、土建施工池底要达到基本平整。 
    7、本管式微孔曝气器的价格按米计价。 
    图1  管式微孔曝气器进气分管法兰对接示意图


    图2  池底进气分管一根或多根安装连接示意图


    六、安装、运行与维护手册 
    1.空气分配管的安装 
    空气通过空气总管到布气主管,最后从微孔曝气器散发进入水中,达到充氧的目的。 
    微孔曝气器将安装在池内布气主管上,曝气池内空气支管的布置是按照每个池内曝气器的数量,曝气池的形状等因素确定的。 
    微孔曝气器立面布置尺寸,其表面距池底约200mm,布气管中心距池底约150mm。 
    风管流速一般为干管、竖管10~15;支管、布气管4~5 m/s. 
    布气支管末端设置一个活动法兰盖,以便调试、维修时可利用空气吹掉管内的杂物。在布气主管的末端还设置了排污装置,该装置是利用压缩空气将管道中的积水排空,能保证曝气系统长时间正常运行,减少了布气管道内的阻力和结垢可能性。 
    安装时,先把水平调节支架按设计要求尺寸用膨胀螺栓固定在池底,安装在调节支架上的布气支管在一定的范围可以任意上升或下降,因此可以确保空气布气支管的水平安装,在可能高低不平的池底地面上安装管道将不再困难。 
    池内空气管道采用UPVC工程塑料制作,与微孔曝气器连接的空气支管均可以在厂内预制后运至施工现场。 

    2.微孔曝气器的安装 
    在空气支管上按设计的间距预先开设Φ12mm孔眼,开孔中心连接曝气器接咀(DN20),开孔之间的中心误差不大于±0.5mm。空气管按所要求的长度预制后运至安装现场。 
    在安装曝气器以前空气管道必须清理所有的杂物,确认空气管网是清洁的。使用空气吹除或清水冲洗以去除内部可能堆积在管端的所有碎片和残渣。 
    将微孔曝气器拧入已预制好的布气管连接器上,注意不能拧得太紧。 
    安装完成后检查橡胶膜有无损坏,橡胶垫圈和连接器是否完好。 
    为了确保曝气器运行是不振动且永久保持水平,布气管上设有水平调节器支架,以M10不锈钢膨胀螺栓固定在池底,使空气布气支管的水平误差控制在5±1mm以内,以便水平调节支架的调节。 

    3.运行与维护 
    在开始运行以前清除曝气池中的所有杂物。 
    曝气器安装完成到试运行和正式运行之间的时间间隔应尽可能短。 
    在已经安装曝气器但还未运行的好氧池内禁止进行油漆、焊接和其他施工,以免对曝气器橡胶膜造成损坏。 
    检查空气开关,并注入清水,至少淹没曝气器100~200mm。短时间供气后关闭切断气源,逐个检查曝气器与空气管网的气密性,如果某处因为密封不良而有漏气,此处便会出现气泡。 
    检查所有管道接口等密封处是否有漏气现象。 
    在标准通气量8.0m3/h个的条件下,检查曝气布气是否均匀,每个微孔曝气器透气面积大于80%。 
    检验和试验均参照CJ/T3015.1~2-93、CJ/T3015.4-1996国家行业标准规定的要求进行。 
    如果完成试运行检查后没有立即投入正常运行,则需将水位至少提高到淹没曝气器1米以防止紫外线和可能出现的极冷与极热的天气温度对橡胶膜产生不利的影响。 
    在间隔时间较长的情况下考虑到池内水份的蒸发,应及时补充清水。曝气器每天应以标准的空气量曝气至少十分钟。 
    在气温低于0º时,池内水位大约为1.5~2米以防止曝气器被冷冻,温度越低,池内水位应越高。 

    4.运行 
    在正常运行时通过调节空气流量来保持水中的溶解氧处于理想状态下,但所调节的空气流量应在曝气器允许的范围内,在空气流量较高时,曝气器的水头损失较大而氧转移率较小,而较小的空气流量则不能充分发挥曝气器的性能,并且池内曝气可能不均匀,因此最理想的调节是在推荐的空气流量范围内进行。 
    推荐的空气流量值范围为5~10m3/n•h,可正常曝气的空气流量值范围为8m3/n•h,临界流量12m3/n•h,仅在需要清洗时短时间使用,每次不得超过10分钟。 
    水温控制范围为5℃~35℃。 
    进入微孔曝气器的空气应是无油、无灰尘和化学溶剂的。 

    5.问题及对策 
    由于HNBQ-D65型橡胶膜微孔曝气管橡胶膜片采用了高性能、高质量的EPDM橡胶材料,在正常运行过程中仅需要少量的维护即可。对曝气系统进行周期性的检查,尤其是曝气器的水头损失,这将有助于运行人员判断曝气系统是否在最佳状态下工作。 

    6. 以下是可能出现的问题及其处理方法: 
    a、曝气池中某个区域出现较大的气泡 
    1.    空气布气管渗漏: 
    处理方法:排空有问题区域的水,用小空气量鼓风检查,确定渗漏的位置并修复。 
    2.    曝气器橡胶膜损坏: 
    处理方法:排空有问题区域的水,用小空气量鼓风检查曝气器,确定渗漏的曝气器,更换橡胶膜片或整个曝气器。 
    b、气泡不均匀: 
    1.    空气量不足: 
    处理方法:检查鼓风机运行是否正常。 
    2.    空气管上的阀门关闭或没有完全打开: 
    处理方法:检查阀门是否处于开启状态。 
    3.    池内曝气系统安装情况不理想: 
    处理方法:排空有问题区域的水,检查曝气布气管的水平误差是否在±6mm以内;检查空气管道和接口是否已结垢堵塞,如有,用空气吹除和高压水枪冲洗。 
    4.    橡胶膜片上结垢: 
    处理方法:检查橡胶膜上是否结垢,如有,清洁橡胶膜;更换橡胶膜片或整个曝气器。 
    c、水中溶解氧不正常地降低,曝气系统的水头损失增加: 
    1.    橡胶膜片上结垢: 
    处理方法:检查橡胶膜上是否结垢,如有,清洁橡胶膜;更换橡胶膜片或整个曝气器。 
    d、整个曝气池中溶解氧水平不一致: 
    1.    空气量不足: 
    处理方法:检查鼓风机运行是否正常;检查空气管上的阀门是否位于开启状态。 

    7.维护与保养 
    1.操作人员应经常检查曝气系统的曝气状况,如果曝气系统在水头阻力增大或气泡形状发生变化,曝气器就需要清理诸如碳酸盐、铁盐、铝盐和生物污泥等沉结物,曝气器橡胶膜上的结垢将导致出气量的减少,曝气系统氧利用律降低,水头损失增大。 
    2.定期进行排水清理是理想的保养方法,期限的长短则取决于所处理水的性质、处理工艺等因素。 
    3.在排水清理维护保养时注意不要让橡胶膜表面上的沉结物干燥结块,需立即进行清理。沉结物的干燥结块将使清理工作困难,从而影响曝气器的性能。 
    4.生物污泥可用物理方法去除,使用刷子清理橡胶膜表面或用高压水枪冲洗。在用高压水枪清理时注意应使水枪的枪嘴与橡胶膜表面保持大约500mm的距离,以防止损坏橡胶膜。 
    5.碳酸盐等结垢应以化学方法去除,将一定量的甲酸随空气进入曝气系统,加入甲酸的比例取决于结垢的程度,清理时并不需要将曝气池内的水排空。一般情况下每年清洗一至二次。 
    6.在微孔曝气器被损坏或认为清理保养后也不能满足性能要求时可更换橡胶膜片或更换整个曝气器,更换方法与安装方式相同。

  
 
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