一种微孔曝气器及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种微孔曝气器及其制造方法。提供了一种微孔曝气器，具有不易发生渗水、氧利用率高和低阻力的特点，而且可以离线清洗，制造成本也相对较低；同时还提供了上述微孔曝气器的制造方法。一种微孔曝气器，包括：布气管，设置在水面上方；若干释气器，下垂设于水面下，包括释气器基层和释气器面层，释气器基层为由碳素材料制成的空心筒，释气器面层设在释气器基层的外表面，由耐腐蚀金属网板复合而成，释气器面层的厚度为50～80μm；若干连接软管，每根连接软管一端连接至布气管且与布气管连通，另一端连接至释气器且与释气器内部连通；其中，释气器基层的筒壁上设有直径为5～6mm的大孔，释气器面层上设有直径为30～50μm的小孔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及好氧活性污泥法污水处理
，具体来说是涉及一种微孔曝气器及其制造方法。
技术介绍
好氧活性污泥法处理污水已有一百多年历史，至今仍是污水处理不可替代的主流工艺，据统计，国内已建和在建的市政污水处理80％采用活性污泥工艺；有50％的工业废水处理也采用或部分采用该工艺。好氧活性污泥法处理污水工艺是基于自然水体中，有一种微生物(细菌)在有氧条件，能以水中有机物中的碳作为呼吸代谢的能源和合成代谢的营养源，微生物先将有机物分解，然后摄取部分有机碳进行呼吸代谢。产生的能量供微生物合成代谢，同时摄取另一部有机碳，合成新的细胞。微生物的生命活动，最终将有机物转化为CO2和水被净化，微生物自身得到繁殖；水中的溶解氧在生化反应中作为电子受体而消耗了。这一水体的自净原理，经过一百多年的改进、提高，形成现代污水处理厂。现代的污水处理厂，将微生物的生命活动，在特定环境—反应池内完成的。当废水流入反应池后，同时不断向反应池充氧，充氧的氧源是空气，充氧的方式是向反应池鼓入空气，即曝气。反应池中微生物，在有营养源和能源条件迅速繁殖，到数量达到一定的程度，微生物表面的粘状物，使它聚集泥状的絮体，这一絮体在污水处理中有着独特的功能，所以必须借助曝气进入反应池的空气动能，将反应液不断均匀混和，当微生物絮状体量有多余时，通过沉淀，使水和泥分离，分离出的水，污染物已被去除，移出污处理系统，排入水体；而多余污泥通过机械脱水，减少体积，作最后处理。因此曝气在污水处理过程中，是个举足轻重的关键操作单元。污水处理厂是个高能耗企业，一个日处理20000m3污水规模的工厂，每天耗电约16000～18000度，其中90％为工艺用电，而曝气在工艺用电中占60％。所以曝气这一操作单元，既是工艺的关键单元又是高耗能的操作单元。要降低污水处理厂的能耗，以曝气为切入点，是最佳选择。向反应池鼓入空气，空气在反应地中形成数量众多气泡，由空气泡中的O2要转移至水中，这是一个传质过程。传质是个浓差扩散过程，浓差的递度是扩散的推动力。而气泡在水中液体表面和气泡均有一层膜，称之为界面膜。它是阻碍氧扩散的集中点(1)氧的传递过程，通常用双膜理论解释，它的表达式为：dcdt=KLAV(Cs-C)]]>KL:液膜转移系数；A：气液接触面积；V：液体体积；CS：氧在空气中的浓度；C：氧在水中浓度。上式中KL值是由液面表面张力决定，可认为定值；(CS-C)是扩散的推动，界面二测的氧浓稳定，也可认为是定值。上式提示，只有扩大气液界面面积A，才能增大氧的转移量，在穿空曝气中，可以通过改变扩散器的释气孔的大小，实现鼓入水中的空气形成微小气泡，扩大A的数值。一个直径为10mm的气泡，气液界面积为314mm2；一个气泡直径为1mm的气液界面积为3.14mm2.。一个直径为10mm气泡，可以分割成1000个直径为1mm的小气泡，它的表面积总量，比一个直径为10mm气泡的界面面积要大十倍。气泡直径与氧转移量关系如下：气泡直径小，不仅可扩大界面积A，能提高氧转移量，而且气泡直径小，上升速度也小，则二相传质时间可以移长，这也有助于氧的转移量，如下：理论分析，为提高曝气操作氧传移量，提出了具体方法。向水体鼓入的氧量与溶解于水中的氧之此称氧的利用率。显而易见，氧利用率高的曝气方法，必然比氧利用率低的曝气方法用的空气数量少。所以有着良好的节能效果。基于上述：环保装备产业界，对微孔曝气的开发十分活跃。我国在80年代，已有微孔曝气扩散器产品出现在市场，该产品管形以塗塑织物开以细缝而成，因使用寿命短而退出市场。目前市场上的产品，多以橡胶和三元乙丙橡胶等原料的扩散器，结构形式有管形和盘形二种。这两种结构的微孔曝气扩散器，虽然结构不同，但(1)释气板(管)材料相同，都是采用了高分子材；(2)产生微气泡的原理相同都是在压力作用使材料上的开的细缝，微微扩张，空气在扩散的细缝中射击形成微小气泡；(3)都在池底下固定安装。高分子材料种类很多，性能不一。有资料显示，国产一般膜片使用期仅0.5～2年，有的进口膜片经济使用寿命也只有2-3年，优质的硅橡胶法国进口的可以用5-8年，但价格十分昂贵。高分材料制成膜片，最大特点是高分子材料都有一定弹性，在停机时弹性能将张开的细缝恢复原状——闭合的状态，不会有水渗入管道。客观效果，众说纷纭。但有一点，在设计上设置有排水管，不能不考虑存在渗水是有可能的。在对市场已有的产品分析基础上认为造成渗水进入布气管，很重要的原因是橡胶长时间在80℃空气温度下工作，材料产生疲劳变形，细孔产生缓慢的的撕裂而变大；易堵、阻力增加；加之表面在酸碱作用下材料表面龟裂；加快孔型变大。这是材料综合症。将释放器固定在水池底部，那负面效应是十分明显的。因曝池内的微生物表面有着粘状醣类物质微生物会在高分子材料表面附着繁殖，甚至成团，膜成了微生物生长的载体，这无疑会使阻力增加，故需要用甲酸清洗。根据使用经验，每半个月需要清洗一次。清洗后充氧能力才能有所恢复。微生物造成膜表面污染，严重时会造成发生突发的事件。当膜表面污染后，膜的出气量逐渐减少，这样曝气的搅拌效果也明显减弱，使泥紧压在曝气膜片上面，泥积得越多，放出空气就越来越少，而泥随空气量减少而加层沉积，最终不得不停机处理。现在市场产品运行的状态分析，普遍认为，开始使用效果很好的，但衰退较快，这启示我们，能否有一种曝气装置能反复再生或更换少量零件，能整旧如新的新产品，并以低廉的价格取代昂贵的进口商品。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种微孔曝气器，克服了现有技术的不足之处，具有不易发生渗水、氧利用率高和低阻力的特点，而且可以离线清洗，制造成本也相对较低。本专利技术的另一目的是提供一种上述微孔曝气器的制造方法。本专利技术的目的是这样实现的：一种微孔曝气器，包括：布气管，所述布气管设置在水面上方；若干释气器，下垂设于水面下，包括释气器基层和释气器面层，所述释气器基层为由碳素材料制成的空心筒，所述释气器面层设在所述释气器基层的外表面，由耐腐蚀金属网板复合而成，所述释气器面层的厚度为50～80μm；若干连接软管，每根连接软管一端连接至所述布气管且与所述布气管连通，另一端连接至所述释气器且与所述释气器内部连通；其中，所述释气器基层的筒壁上设有直径为5～6mm的大孔，所述释气器面层上设有直径为30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微孔曝气器，其特征在于，包括：布气管，所述布气管设置在水面上方；若干释气器，下垂设于水面下，包括释气器基层和释气器面层，所述释气器基层为由碳素材料制成的空心筒，所述释气器面层设在所述释气器基层的外表面，由耐腐蚀金属网板复合而成，所述释气器面层的厚度为50～80μm；若干连接软管，每根连接软管一端连接至所述布气管且与所述布气管连通，另一端连接至所述释气器且与所述释气器内部连通；其中，所述释气器基层的筒壁上设有直径为5～6mm的大孔，所述释气器面层上设有直径为30～50μm的小孔。

【技术特征摘要】
1.一种微孔曝气器，其特征在于，包括：
布气管，所述布气管设置在水面上方；
若干释气器，下垂设于水面下，包括释气器基层和释气器面层，所
述释气器基层为由碳素材料制成的空心筒，所述释气器面层设在所述释
气器基层的外表面，由耐腐蚀金属网板复合而成，所述释气器面层的厚
度为50～80μm；
若干连接软管，每根连接软管一端连接至所述布气管且与所述布气
管连通，另一端连接至所述释气器且与所述释气器内部连通；
其中，所述释气器基层的筒壁上设有直径为5～6mm的大孔，所述
释气器面层上设有直径为30～50μm的小孔。
2.如权利要求1所述的微孔曝气器，其特征在于：所述布气管设
有支管，所述每根连接软管的一端连接至所述布气管的支管，通过所述
支管与所述布气管连通。
3.如权利要求1或2所述的微孔曝气器，其特征在于：所述连接
软管的另一端连接至所述释气器基层的上顶部。
4.如权利要求3所述的微孔曝气器，其特征在于：所述释气器基
层的上顶部设有接口，所述连接软管的另一端连接至所述接口，使所述
布气管与所述释气器内部连通。
5.如权利要求1所述的微孔曝气器，其特征在于：所述释气器面
层和释气器基层通过保护箍固定。
6.一种微孔曝气器的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步
骤：
(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王滨，严志远，
申请(专利权)人：上海中能高科环保科技有限公司，王滨，
类型：发明
国别省市：上海;31