西安某污水处理厂曝气系统改造研究

安徽建筑2012年第2期(总183期)西安某污水处理厂曝气系统改造研究ResearchontheTechnicalReformofAerationSysteminASewageTreatmentPlantofXian刘立(西安电子科技大学，陕西西安710071)摘要：介绍了曝气系统的分类、技术特征，微孔曝气器的安装方法及维护与运行注意事项。关键词：污水处理；曝气系统；技术改造；微孔中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1007—7359(2012)02—0175—021概述曝气是污水好氧生物处理系统中一个重要的工艺过程，其作用一是将空气中的氧溶解到泥水混合液内，为活性污泥中的好气菌所利用，或者将水中不需要的气体和挥发性的物质排放到空气中；二是起到混合与搅拌作用，使活性污泥处于悬浮状态，更好地与污水接触。曝气类型大体分为两类，一类是机械曝气，一类是鼓风曝气。机械曝气是借助机械设备(如叶轮、叶片等)机械作用完成曝气过程，目前广泛采用的曝气机主要有表面曝气机和浸没式涡轮曝气机两类。鼓风曝气由鼓风机、曝气器和一系列连通的管线组成。鼓风机将空气通过一系列管道输送到安装在池底部的曝气器，通过曝气器，使空气形成不同尺寸的气泡。气泡在曝气器出口形成，尺寸则取决于曝气器的形式，气泡经过上升和随水循环流动，最后在液面处破裂，这一过程使得氧向污水中转移。活性污泥系统的净化效果在很大程度上取决于曝气功能是否能够正常发挥，曝气效果的好坏直接影响生物处理系统的效率。2工程概况西安某污水处理厂采用生物处理技术中的循环式活性污泥处理工艺，设计污水处理量6000m3／d，生活污水量4000m3／d左右，水质指标如下：COD350mg／]，BODs200mg／l，SS250mg／]，NH3一N30mg／]，磷酸盐5m，动植物油10mg／]，PH69。设有1个18．8mXl?mX6m调节池(内含3台5．5kW浸没式涡轮曝气机)，4个曝气池(单个尺寸15．4mX8mX6m，分别含6台5．5kW浸没式涡轮曝气机)。设备自2005年投入使用，迄今已使用6年，目前设备机械磨损比较严重，经常发生故障，导致曝气量不足，设备维修频繁，需要进行曝气设备更新或曝气工艺改造。3方案选择3．1经济比较3．1．1原有设备更新曝气机设备使用寿命6年，单价1．5万元，台(含安装费)，设备投资27X1．5=40．5万元；根据历史运营数据计算，6年内单台设备平均维修2次，单次维修费0．15万元，台，设备维修收稿日期：2012—0卜13作者简介：刘立云(1975-)，男，陕西勉县人，毕业于西安建筑科技大学，硕士，工程师。费27×2×0．15=8．1万元；曝气机连接电缆、管道等附件更换0．8万／台，附件维修费27×0．8=21．6万；近年污水量增大，原有曝气量不足，需另增加8台曝气机，设备安装费8X(1．5+0．8)=18．4万；曝气机单台设备功率5．5kW，每天使用12h(曝气4次，每次3h)，年运营9个月，设备耗电5．5kW／台X12h×30d×9个月X35台X0．5元／度X6年=187．11万元，合计275．71万元。3．1．2改为鼓风曝气经过工程设计及施工招标，需增加4台(3用1备)30kW罗茨风机(Q=19．5m3／min)，1840个微孔膜片盘式曝气头及所需输送管道，共计投资42万元。为了配合改造需增加风机房及供电设备，约需投资15万元，池子清理12万元；曝气头使用寿命按3年计算，6年中途更换一次，池子二次清理12万元；曝气头更换费用(含人工)1840×85元／个=15．64万元(注：曝气头材料费35元／个)；管道维修费11．78X104X50％X1．4(系数)=8．25万元(注：目前管道招标价11．78万元，预计届时50％ABS管需更换，价格上涨40％)；风机设备平均维修1次，单次维修费1．0万元，台，设备维修费3X1．0=3万元；设备耗电30hW／台×12hX30dX9个月X3台X0．5元／度×6年=87．48万元，合计195．37万元。实际上在保持相等曝气量条件下，风机运行时间可以减少，从而能够降低部分费用。3．2技术比较3．2．1机械曝气性能与特点机械曝气方法设备简单，安装、维护、维修、更换方面机械曝气大大优于鼓风曝气。缺点是曝气布气不均匀，有一定的死角，温度一高死角污泥容易发臭，而且曝气机产生的气泡大小不等，造成冲氧效果整体不协调，曝气机产生的气泡是横向流出，容易产生旋涡，使曝气机的冲氧利用率大大下降。另外机械曝气耗电量大，不节能。3．2．2鼓风曝气性能与特点鼓风曝气方法布气均匀，没有死角，产生的气泡直径基本统一。因为膜片上的曝气孔是用激光通过微机统一布置打造的，而所有曝气头在池内又是统一布置均匀安装，产生的气泡又是从池底由下而上的，曝出不受任何阻碍，从而大大提高了冲氧效