215型曝气器技术方案

YHQW 215YHQW 215 空气导流球形微孔曝气器设备技术描述空气导流球形微孔曝气器设备技术描述 江苏神洲环境工程有限公司作为国内较有影响力和知名度的微孔曝气设备 专业制造企业 拥有多种规格和种类的曝气设备可供广大用户选用 此次作为 贵工程曝气设备采购招标的单位之一 选用本公司的专利产品 YHQW 215 空气导 流球形微孔曝气器参与本项目的竞标 一 YHQW 215YHQW 215 空气导流球形微孔曝气器特点及优势 空气导流球形微孔曝气器特点及优势 传统的微孔曝气器是由平片状橡 胶膜片紧贴在平面的支撑板上 这种 微孔曝气器的膜片扩张拉伸是靠橡胶 自身的弹性来实现的 膜片的拉伸量 相对较小 因而造成微孔曝气器的曝 气阻力较大 膜片容易老化撕裂 这 使得充氧能力降低 用电消耗加大 设施维修更换工作量加大 针对传统微孔曝气器上述缺点 本公司自主开发 经过多年努力 开发出 了新一代的微孔曝气器 该微孔曝气器的主要特点在于 将传统微孔曝气器的平片状橡胶膜片改为球冠形橡胶膜片 它代替了平 板式等其它原有的曝气系统 原有的微孔曝气器充氧能力不高 容易在 布气管道内积水和结垢 长时间运行会影响橡胶膜片正常使用寿命 平 板微孔曝气头的橡胶膜片与底盘支座紧贴在一起 运行时 在空气压力 作用下 膜片微微鼓起 由于压力提高 橡胶膜片中间部位鼓起面积较 大 使膜片中部产生气泡比周遍气泡大 2 倍左右 另外周遍部分膜片容 易紧贴在底盘支座上 使整个曝气器膜片孔眼张开率只有 80 左右 没有 完全充分利用整个膜片 导致充氧能力差 使用寿命短 最多使用 2 年 近年市场上球冠形的橡胶膜曝气产品也出现了不了 但球冠形结构设计 于曝气充氧的这种特定产品中 从流体力学角度分析是很有讲究的 首 先球冠高度不能过高 否则阻力就大且膜表面出气率不高 达不到高效 节能的效果 其次因橡胶膜紧贴于光滑的塑料支撑板表面 经高温气流 不断鼓吹摩擦 会积蓄一定量的静电 橡胶膜就会受静电影响紧贴于支 撑板面上 特别是中下部 因而如果偶尔要停机片刻再启动 则瞬时阻 力较大 而本公司橡胶膜片采用机械打孔技术 设有 3060 个孔眼 主要 是提高了曝气充 氧能力和扩大曝 气服务面积 曝 气器底盘支座 在底盘支座增加 了 6 条空气导流 槽和导流圈 见 下图 1 空气 导流圈设在底盘 支座下部与膜片连接 1cm 处 尺寸为宽 0 5cm 均匀布置 与膜片接触处 有 0 15cm 的空间 使空气能均匀布置整个膜片 孔眼张开率达到 100 同时提高了充氧能力和氧利用率 特别是在低气量工作时 仍能发挥这 一特性 运行管理方便 空气导流球型微孔曝气器在合成橡胶膜片上开有 3060 个按一定规则排列的 开闭式孔眼 充气时 空气通过布气管道 空气均匀进入橡胶膜片之间 在空 气压力的作用下 使胶片微微鼓起 孔眼张开 产生的微气泡 2mm 达到布气 扩散的目的 停止供气时 由于胶片和底座托盘之间压力下降 当压力全部消 失后 由于水压作用和胶片本身的回弹性作用 使孔眼逐渐闭合 将膜片压实 于底座托盘上 空气中所含的少量尘埃 也不会造成曝气器的缝隙堵塞 由于空气导流微孔曝气器氧的利用率较高 与其它现行曝气装置相比 在 同样运转负荷的情况下 曝气量可以大大减少 且满池布气均匀 所以形成均 匀和缓的搅拌状态 不会因过度剪切而打碎生物絮体 这就有利于二沉池的澄 清和污泥脱水 同时 也可以避免由于大量曝气形成飞溅的泡沫浪花而引起的 结冻和管理不便等问题 从外形构造看 YHQW 型球型曝气器工作时气泡是向周边扩散再斜线上升的 而平板形则只能是垂直上升 这样其服务面积和充氧效果就肯定有差别 实际 运行效果也证明了这点 微孔曝气器的膜片因构造不同 受力有很大差别 根据 小垂 度理论 平板式盘式膜片和 球型膜片 如果充气后其变形 为零时 其膜片的拉应力就是 无穷大 因此 气压使膜片产 生变形 气压高变形大 相应 应力也大 同时 相同的气压 不同的曝气器膜片的不同构造 产生不同的内部应力 据此 我们可将各种膜片式曝气器膜片内的应力作一分 析 1 直径 215 盘式膜片 按充气后膜片鼓起 挠度 为 21 5 计 如图 2 设气压为 60kpa 0 6kg 3 简化计算 取单位截条 用小垂度柔线计算理论 B K 卡楚林 可计算截条的拉力为 H pL2 8f 式中 p 0 6kg 2 L 21 5 f 2 15 代入 H 0 6 21 5 2 8 2 15 6 93kg 69 3kN 膜片厚按 0 2 计 则膜片内应力为 6 93 0 2 1 34 65kg c 3 465Mpa 注 MpaMpa 合成橡胶扯断强度单位 2 YHQW 型球型曝气器 膜片成球形 取直径为 215 充气压力按 60kpa 充气后膜片鼓起 挠度 只有 10 简化计算 取截条应力 H 0 6 21 5 2 8 1 0 2 16 125 c 1 6125Mpa 从以上数据可以得出结论 YHQW 型球型曝气器的外观设计对橡胶膜片的使 用 明显优于平板型的曝气器 从曝气头正顶面看 YHQW 型曝气器的膜片设有 ABS 塑料部件压着 工作时 是自由的 而平板形则有一个 ABS 压盖 因此 两种产品的使用寿命也不同 YHQW 型曝气器与管道采用了锥形螺纹连接 平板形有螺纹和插板式两种 连接方式 锥形螺纹连接密封性能好 便于水下维修 插板式连接易漏 气 而且不宜水下检修更换 在膜片与螺纹压板之间采用密密封封性性能能更更好好的的折折凹凹式式结结构构 解决了风 量过大时曝气膜片容易脱落的现象 膜片与螺纹压板之间采用机械拧紧方式 保证每个曝气盘的密封性 微孔曝气器膜片采用一种内在的止回阀设计 止回阀设计 当空气关闭后 薄膜的中 心落在薄膜托板的孔上 而未穿孔的区域恰好覆盖住空气释放孔 就像 一个止回阀一样能防止液体倒流进曝气系统中去 同时 根据污水处理 工艺的特点 开发了具有独立止回阀与膜片止回双重作用的微孔曝气器 公司生产的微孔曝气器在结构上设计了具有双重止回作用的曝气器 首 先在支承架上部设密封环 利用橡胶膜片的自身弹性进行密封 在进气 管内设有 T 型密封装置 当突然停气时 T 型密封装置会在水压作用下迅 速密封进气通道 防止水进入曝气管内 特别适合于 SBR CASS 等间歇 曝气工艺 曝气膜片在曝气器系统最关键附件 它品质的好坏之间影响到曝气效果 本公司生产的曝气膜片采用进口三元乙丙胶 EPDM 制成 抗老化 耐 腐蚀 经久耐用 本公司拥有独立的膜片生产线 保证每片橡胶膜片的质量都能控制在最 佳状态 每片原料电子称称重每片原料电子称称重 高压注塑压机注压成型高压注塑压机注压成型 半成品膜片的分检 曝气膜片从原料加工到成型都经过严格把关 保证半成品膜片的分检 曝气膜片从原料加工到成型都经过严格把关 保证 每片膜片都万无一失 每片膜片都万无一失 产品采用高科技数码控刀开孔技术 该技术用三大好处 一 密封防渗 漏性好 二 抗撕裂寿命长 三 抗表面附着避免外堵 曝气器膜片 及底座呈独特的 球型结构 并带 有空气导流装置 使空气能均匀布 置整个膜片 由 于橡胶膜片受力 均匀 孔眼张开率达到 100 提高了充氧能力和氧利用率 大大降低了 曝气器启动工作时的通气阻力 同时增加了膜片的使用寿命 可以保证 在 5 年以上 特别是在低气量工作时 仍能发挥这一特性 该曝气器 在内部单独设置有单向止回阀 具有优异的防堵及防水体倒流的性能 在间歇运行工况条件下 曝气膜片表面不易沉积污泥 其主要技术性能 和充氧效率已达到甚至超过世界先进水平 产品采用独特的 工 字组合孔隙 曝气器微孔是由一个直线孔隙加二 个横线孔隙组合而成 组合的孔隙呈 工 字形状 组合孔是自身可产 生细微动作的对称二片结构 排气是通过孔隙自身的对称二片结构的细 微动作而进行 因此 一是缓解和避免了易撕裂末端 膜片运行可靠性 提高 二是改变和分散了膜片整体受压向外膨胀的状态 膜片抗疲劳性 能提高 三是如有堵塞物则较为容易通过组合孔排出 膜片防堵塞性能 提高 膜片上的的工字组合孔形状图照如下 曝气器膜片采用 工 字组合孔 实现了微孔隙的自身张合可变 使 膜片的增大孔隙量 降阻力 抗堵 塞 抗疲劳 抗老化 抗撕裂等一 系列问题迎刃而解 膜片上大量的对称二片结构 解决了空气可以流畅的从自身可运动的微孔隙通 过而形成微泡 因为对称二片结构只会是确保空气均衡流畅排泄 气压差分散 到大量对称二片结构自身的细微动作 使膜片的受压几乎为零 所以气流不可 能使对称二片结构扩大而脱离微孔隙的范畴 更不存在膜片膨胀的问题 权威 检测机构对工字组合孔膜片检测的氧利用率是 50 以上 10 米清水测试 就是很好的证明 一 字孔就是一个孔隙 而 工 字是三个孔隙 孔隙量 增加了三倍 下表是采用膜片 一 字孔和 工 字组合孔优缺点比较 序号内 容 一 字孔 工 字组合孔 01 孔隙形式 一 字形状的孔隙 孔隙单 元由一个缝隙而构成 工 字形状的组合孔 孔隙单元 由一个竖缝隙与二个横缝隙组合 02 孔隙结构 单一线状缝隙 存在二个易撕 裂末端 工 字形组合孔二侧 构成可以 产生细微动作的对称二片结构 03 工作原理 膜片整体膨胀方可以使孔隙张 开 孔隙自身不能动作 无需膜片整体膨胀 组合孔对称二 片结构孔隙自身能张合可变 04 排气动作 膜片整体受压膨胀 孔隙方可 以张开排气 膜片不膨胀 气压差分散至组合孔 的对称二片结构自身动作而排气 05 排气阻力 膜片整体受压膨胀阻力大 将膜片整体膨胀改变为分散的对称 二片结构的细微动作 阻力小 06 孔隙撕裂 单一线状缝隙 存在容易产生 撕裂作用的可延伸末端 对称二片结构的缝隙 缓解和避免 了孔隙的易撕裂末端 07 膜片疲劳 膜片整体受压膨胀易疲劳 对称二片结构动作不易疲劳 08 细微颗粒 灰尘等细微颗粒 容易被单一 线状缝隙卡住 灰尘等细微颗粒 难以被可产生细 微动作的对称二片结构卡住 09 孔隙数量 一个孔一个孔隙 一个孔三个孔隙 10 耐用程度 运行时是膜片整体膨胀 使膜 片耐用程度低 运行时大量分散的对称二片结构的 细微动作 使膜片耐用程度增高 从上表中的比较可以明显看出采用 工 字孔在曝气效果中起的作用 建 议选用 在曝气器和管道连接处安装在曝气器和管道连接处安装 有公司专有技术有公司专有技术 连接锁连接锁 定装置 该装置能有效解决定装置 该装置能有效解决 由于长期运行 曝气器和管由于长期运行 曝气器和管 道产生抖动 而造成连接处道产生抖动 而造成连接处 慢慢的松动 时间一长容易慢慢的松动 时间一长容易 造成曝气器脱落现象 造成曝气器脱落现象 该微孔曝气器已获国家三项实用新型专利该微孔曝气器已获国家三项实用新型专利 专利号 专利号 ZL02 ZL02 2 2 08488 608488 6 ZL2003ZL2003 2 2 0120322 70120322 7 ZL2007ZL2007 2 2 0040706 60040706 6 和两项外观设计和两项外观设计 专利 专利 专利号专利号 ZL2007 ZL2007 3 3 0042868 90042868 9 ZLZL 20082008 3 3 0234158 00234158 0 其各项 性能指标经同济大学环境保护产品检测中心检测达到国际先进水平达到国际先进水平 膜 片材料性能经国家橡胶密封制品质量监督检验中心检测具有较高的扯断 伸长率 详见有关 检验报告 YHQW 215 型空气导流球型微孔曝气器结构设计具有显著的优点 由此获得 国家专利五个 中心无孔区加厚设计 止回 辅助打开 防止膜片中心撕裂 防松动锁紧装置设计 防止曝气器和管道抖动造成曝气器脱落 镶嵌式密封结构设计 防止膜片脱落 T 型止回阀设计 防止回流 内部导流槽设计 提高布气均匀性 独特型的开孔设计 提高膜片抗堵塞及布气均匀性能力 独家拥有的水下检修技术及配套装备 独家拥有的水下检修技术及配套装备 由于本公司 YHQW 215 型球形微孔曝气器的科学结构设计 使得该设备运行于 水下十分稳定 万一出现水下运行故障也十分方便于水下检修 无须排水 因为橡胶膜片的曝气器其易损件就只有橡胶膜片 其它部件都是工程塑料或 不锈钢材料制成 使用寿命至少在 15 年以上是勿庸置疑的 因此系统出现故 障也就发生在膜片上 而球形曝气器与管道采用的是灵活的螺纹连接方式 当出现故障时注意不能停止风机运行 因为这样是为了确保空气管道内有足 够的气压阻止污水或污泥从发生故障的曝气头进入管道内腔 这样有了风机 供气的大压力条件下进行水下检修就不必担心污水污泥进入管道内腔 此时 专业潜水检修人员潜入发生故障的水域 通过水上指导人员用水下通讯电缆 随时进行对话沟通指导 水下潜水检修人员就能顺利的发挥其技术专长进行 有效快捷的水下检修作业 具体操作是找到发生故障的曝气头并将其拧下再 将新的备品曝气头原位安装上去即可 拆下的已损坏的曝气头在岸上即可用 专用工具打开压盖换上新的橡胶膜片即又可重复利用 本公司现拥有三条管道生产线 二条本公司现拥有三条管道生产线 二条 ABSABS 管道生产线和一条管道生产线和一条 UPVCUPVC 管道生管道生 产线 对整个曝气器系统关键部位都由公司自己来控制 保证了整个产线 对整个曝气器系统关键部位都由公司自己来控制 保证了整个 曝气器系统的质量 曝气器系统的质量 曝气器其它配套附件生产情况曝气器其它配套附件生产情况 关键部位都由公司自己控制 基于以上几点 结合本公司已有的众多同关键部位都由公司自己控制 基于以上几点 结合本公司已有的众多同 类工程的业绩及积累的丰富经验 再加上优良的售后服务 我们完全有类工程的业绩及积累的丰富经验 再加上优良的售后服务 我们完全有 信心为本工程提供理想的曝气设备及服务 信心为本工程提供理想的曝气设备及服务 二 曝气器设备的主要技术性能指标二 曝气器设备的主要技术性能指标 基于以上几点 结合本公司已有的众多同类工程的业绩及积累的丰富经验 再加上优良的售后服务 我们完全有信心为本工程提供理想的曝气设备及服务 1 1 主要部件材质 主要部件材质 序 号主要部件名称材质 1 橡胶膜片 EPDM 2 曝气器内部止回阀 EPDM 3 曝气器托盘ABS 工程塑料 4 曝 气 器 曝气膜片压紧环ABS 工程塑料 5 连接 O 型密封件 EPDM 6 管路固定及水平调节支架ABS 工程塑料 7 支架与管路连接件ABS 工程塑料 8 曝气器支管UPVC 工程塑料 9 曝气器布气主管UPVC 工程塑料 10 冷凝水排排放装置及附件ABS 工程塑料 11 冷凝水管件ABS 工程塑料 12 固定件 膨胀螺栓 螺母 AISI304 不锈钢 设备的质量性能指标按 HJ T 252 2006 中华人民共和国环境保护行业标 准 和建设部发布的 水处理用橡胶膜微孔曝气器 行业产品标准 编号为 CJ T264 2007 执行 2 2 主要技术性能参数 主要技术性能参数 技术性能指标单位曝气器检测数据 膜片有效直径 mm215 曝气量范围 M3 h 1 0 4 0 服务面积M2 个0 25 0 5 氧利用率 51 14 57 1 充氧能力 KgO2 h0 32 0 63 理论动力效率 Kg kw h5 07 5 76 阻力损失 Pa2400 3080 水中气泡直径 mm1 0 3 0 注 10M 清水试验条件下的数据 见附件 曝气器性能检测报告 见附件 曝气器性能检测报告 3 3 主要管材 管件性能表 主要管材 管件性能表 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 cm2GB1033 861 03 1 07 腐蚀度 g cm2GB4218 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 86G cm3 1 03 拉伸强度 GB T1040 92Mpa 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 86K 11 10 4 洛氏硬度 GB9342 88R 100 热变形温度 GB1634 79 80 导热系数 W MK0 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 07GB1033 拉伸强度 Mpa 35 45GB1040 弯曲强度 Mpa 52 69GB9341 冲击强度 缺口 23 J m 118 0GB1843 洛氏硬度 R 98 108GB9342 热变形温度 86GB1634 维卡软化点 80GB1633 UPVC 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 沿长度方向 GB T6671 186 2 5 尺寸 变化 率 沿直径方向 GB T6671 186 0 8 扁平无破裂现象 密度 g cm2GB1033 861 03 1 07 腐蚀度 g cm2GB4218 84 HCL 10 2 5 HCL 35 2 H2SO4 30 2 2 5 HNO3 40 2 NAOH 40 2 1 5 UPVC 管件物理机械性能 项 目测试方法单 位指 标 比重 GB1033 86G cm3 1 03 拉伸强度 GB T1040 92Mpa 35 弯曲强度 GB9341 88 UPVC GB1042 79 UPVC Mpa 52 冲击强度 GB1843 80 UPVC GB1043 93 UPVC KJ cm2 23 维卡软化温度 GB T8802 88 91 线膨胀系数 GB1036 86K 11 10 4 洛氏硬度 GB9342 88R 100 热变形温度 GB1634 79 80 导热系数 W MK0 15 UPVC 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 07GB1033 拉伸强度 Mpa 35 45GB1040 弯曲强度 Mpa 52 69GB9341 冲击强度 缺口 23 J m 118 0GB1843 洛氏硬度 R 98 108GB9342 热变形温度 86GB1634 维卡软化点 80GB1633 4 4 橡胶膜片材质性能表 橡胶膜片材质性能表 橡胶膜片制品 材质采用进口高分子优质合成橡胶 其性能指标符合污水 处理要求 使用寿命至少 5 年以上 橡胶原材料制品进厂附带合格证 还要抽 样检验其外观质量 机械物理性能和几何尺寸 特别是邵氏 A 硬度 合格率要 求达到 100 不合格制品当场作为废品处理 曝气器膜片的主要物理 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 1 72KN m 6 抗撕裂系数 720 7 回弹性 45 8 抗扭强度 17 2N mm2 9 曝气器膜片直径215mm 展开表面为 230 mm 10 曝气器膜片厚度 2