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1、曝气系统运行维护与管理曝气系统运行维护与管理1空气扩散器的维护和管理污水处理厂采用的曝气设备多种多样，但绝大多数处理厂，尤其新建厂经常采用主要有三类：陶瓷微孔扩散器、橡胶膜微孔扩散器和曝气转刷。前两类为鼓风曝气设备，也称为曝气头，也是活性污泥工艺最常用的曝气装置。曝气转刷为表曝设备，主要用于氧化沟。(1)微孔扩散器的堵塞问题及判断扩散器的堵塞是指一些颗粒物质干扰气体穿过扩散器而造成的氧转移性能的下降。美国提出一个衡量堵塞程度的指标，叫做堵塞系数，用 F 表示 oF 是指扩散器运行一年后实际氧转移效率与运行初始的氧转移效率之比。无堵塞的扩散器的 F 值应为1.O，堵塞的扩散器的 F 值小于1.O
2、，但经过有效清洗后，F 值可恢复到1.O。若陶瓷扩散器的 F0.9为轻度堵塞。按照堵塞原因，堵塞又可分为两类：内堵和外堵。内堵也称为气相堵塞，堵塞物主要来源于过滤空气中遗留的砂尘、鼓风机泄漏的油污、空气干管的锈蚀物、池内空气支管破裂后进入的固体物质。外堵也称为液相堵塞，堵塞物主要来源于污水中悬浮固体在扩散器上沉积，微生物附着在扩散器表面生长，形成生物垢，以及微生物生长过程中包埋的一些无机物质。大多数堵塞是日积月累形成的，因此应经常观察，观察与判断堵塞的方法：定期核算能耗并测量混合液的 DO 值。若设有 DO 控制系统，在 DO 恒定的条件下，能耗升高，则说明扩散器已堵塞。若没有 DO 控制系统
3、，在曝气量不变的条件下，DO 降低，说明扩散器已堵塞。定期观测曝气池表面逸出的气泡的大小。如果发现逸出气泡尺寸增大或气泡结群，说明扩散器已经堵塞。在曝气池最易发生扩散器堵塞的位置设置可移动式扩散器，使其工况与正常扩散器完全一致，定期取出检查测试是否堵塞。在现场最易堵塞的扩散器上设压力计，在线测试扩散器本身的压力损失，也称之为湿式压力 DWPo DWP 增大，说明扩散器已经堵塞。(2)微孔扩散器的清洗方法扩散器堵塞以后，应及时安排清洗计划，根据堵塞程度确定清洗方法。清洗方法有三类：是在清洗车间进行清洗，包括回炉火化、磷硅酸盐冲洗、酸洗、洗涤剂冲洗、高压水冲洗等方法；是停止运行，在池内清洗，包括酸
4、洗、碱洗、水冲、气冲、氯冲、汽油冲、超声波清洗等方法；是不拆扩散器，也不停止运行，在工作状态下清洗，包括向供气管道内注入酸气或酸液、增压冲吹等方法。第二类是最常用的方法。美国常采用标准清洗方法，首先将曝气池停水并泄空，用415 kPa 以上的水压喷射冲洗，然后用10%22%的盐酸在扩散器上均匀喷洒酸雾，半小时后再用水冲洗。国外有的处理厂采用超声波清洗，将曝气池放空，注入清水，深度至淹没扩散器即可，并向清水中加入洗涤剂，再用25千兆的超声波器激励，以便充分洗涤污染物。解决内堵主要采用向空气管内注入酸液或酸气的方法。可采用盐酸，也可采用羧酸类甲酸或乙酸。能有效去除 Fe(OH)3、CACC03、M
5、gC03等气相堵塞物，但对灰尘的去除效果不大。解决灰尘堵塞的根本方法是对空气进行有效的过滤。2空气管道的维护和管理压缩空气管道的常见故障有以下两类：管道系统漏气。产生漏气的原因往往是选用材料质量或安装质量不好，或管路破裂等；管道堵塞。管道堵塞表现在送气压力、风量不足，压降太大，引起原因一般是管道内的杂质或填料脱落，阀门损坏，管内有水冻结。排除办法是：修补或更换损坏管段及管件，清除管内杂质，检修阀门，排除管道内积水。在运行中应特别注意及时排水。空气管路系统内的积水主要是鼓风机送出的热空气遇到冷形成的凝水，因此不同季节形成的冷凝水量是不同的。冬季的水量较多，应增加排放次数。排除的冷凝水应是清洁的，
6、如发现有油花，应立即检查鼓风机是否漏油；如发现有污浊，应立即检查池内管线是否破裂导致混合液进入管路系统。3鼓风机的运行维护鼓风机运行时，定期检查鼓风机进、排气的压力与温度，冷却用水或油的液位、压力与温度，空气过滤器的压差等，定期清洗检查空气过滤器。做好日常读表记录，进行分析对比。注意进气温度对鼓风机（离心式）运行工况的影响，如排气容积流量、运行负荷与功率、喘振的可能性等，及时调整进口导叶或蝶阀的节流装置，克服进气温度变化对容积流量与运行负荷的影响，使鼓风机安全稳定运行。经常注意并定期测听机组运行的声音和轴承的振动。严禁离心鼓风机组在喘振区运行。鼓风机运行中发生下列情况之一，应立即停车检查和维护
7、：机组突然发生强烈震动或机壳内有刮磨声；任一轴承处冒出烟雾；轴承温度忽然升高超过允许值，采取各种措施仍不能降低。曝气系统的控制曝气系统的控制传统活性污泥工艺采用的是好氧过程，因而必须供给活性污泥充足的溶解氧。根据活性污泥运行调度情况，对曝气系统可以进行所谓的实时控制，使曝气池混合液的 DO 值时时刻刻维持在所要求的数值。很多处理厂一般都设有 DO 自动控制系统，一旦 DO 偏离设定值通过调节曝气量，可在几分钟或十几分钟之内使 DO 恢复到设定值。1.鼓风曝气系统的控制鼓风曝气系统的控制参数是曝气池污泥混合液的溶解氧 DO 值，控制变量是鼓人曝气池内的空气量 Qa。曝气量越多，混合液的 DO 值
8、也越高。传统活性污泥工艺的 DO 值一般控制在2mg/L 左右。DO 控制在多少，与污泥浓度 MLVSS 以及 F/M 有关。一般说，F/M 较小时MLVSS 较高，DO 值也应适当提高。一些处理厂控制曝气池出口混合液的 DO 值大于3mg/L，以防止污泥在二沉池内厌氧上浮。当维持 DO值不变时，曝气量 Q-的变化主要取决于人流污水的 BODs ,BODs 越高，Qa 越大。大型污水处理厂一般都采用计算机控制系统自动调节 Qa，保持 DO 恒定在某一值。Q-的调节可通过改变鼓风机的投运台数以及调节单台鼓风机的风量来实现，小型处理厂则一般人工调节。目前，供氧量与曝气量在各种工艺条件下的计算已有成
9、熟的方法，但较复杂。式中，BODe 为出水中 BODs；fo 为好氧系数，(F/M=0.2一0.5 kgBOD/( kgMLVSS*d)时，fo 取1.O; F/M 0. 15 kgBOD/( kgMLVSS*d)时，fo 取1.11.2)；Ea 为曝气效率（对微孔扩散系统，Ea 一般在7%15%之间） 。有时虽然 DO 值维持不变，但曝气量不能满足混合需要，造成污泥沉淀。为满足混合要求，使活性污泥保持悬浮状态，每平方米曝气池面积曝气量一般应大于2.2m3/h，实际运行中应注意核算。2表面曝气系统的控制表面曝气系统是通过调节转速和叶轮淹没深度调节曝气池混合液的 DO 值。具体调节规律因设备而异
10、。同鼓风机系统相比，表曝系统的曝气效率受人流水质、温度等因素的影响较小。为满足混合要求，控制输入每平方米混合液中的搅拌功率大于10W，否则极易造成污泥沉积。3溶解氧 DO 和风机控制原理DO 的自动控制包括鼓风压力和氧的溶解两个独立的控制回路。将曝气池 DO 浓度作为第一受控变量、以空气流量作为第二受控变量的独立的多级控制系统可有效地用于 DO 控制。一个缓慢作用控制器将测量获得的 DO 浓度与设定浓度进行比较，发出加大或减小风量的指令。风机的风量通常由流量控制器控制，该控制器的设定值则周期性地由缓慢反应溶解氧控制器来调节。控制系统所需仪器为：DO 探头；曝气空气流量传感器；曝气头压力传感器；
11、风机流量传感器；曝气头温度传感器；蝶阀；PID 控制器(DO、空气流量、压力控制)；顺序逻辑控制器；风机报警器和 DO 浓度报警器。曝气系统曝气系统曝气有两个目的：第一，为微生物代谢和污染物氧化提供所需的氧气；第二，起到搅拌混合作用，使污泥维持悬浮状态并均匀分布。供氧可以通过鼓风曝气和机械曝气来完成。鼓风曝气中，压缩空气通过淹没式的曝气头以上升气泡的形式进人混合液；机械曝气中，混合器剧烈地搅动水面，使得氧气通过气液传质进入水中。鼓风曝气系统的压缩空气一般通过多孔曝气头、穿孔曝气装置、水射器或静态混合器进入曝气池。多孔曝气头和穿孔管曝气适用与推流式的曝气池，这种曝气池有较长的廊道和较小的过流断面
12、。一般曝气头被安放在曝气池一侧的底部，这样不断上升的气泡可以使池内的水形成环流，使悬浮固体维持悬浮状态。曝气池池深一般为4.57.5m，宽深比对于曝气池的混合效果也非常重要。如果宽深比不合适，可能在池中形成死区，造成污泥沉淀。宽深比一般在1.O:12.2:l 之间，其中1.5:l 最常见。静态混合器和水射器更适用于完全混合系统。机械曝气机一般分为四种类型：低速射流式、高速轴流式、水平旋流式和吸人式。通常活性污泥法中使用低速射流式曝气方法。它有一个大的涡轮，通常旋转速度为20lOOr/min。低速射流式曝气器有较好的传氧速率、混合能力和可靠度。通常对方形和环形的曝气池有较好的效果，每池只需一个曝气器即可。在大规模的池子中，也可同时用多个曝气器；这种情况下池子的长宽比是单池的倍数，每个曝气器服务一个方形区域。
