为废水处理节省成本

空气是废水处理过程中最重要的元素之一。活性污泥系统需要适当的废水曝气，以确保有机化合物的生物分解。然而，虽然空气没有成本，但输送空气所需的系统可能占工厂能源消耗的50%至90%。因此，有关该设备的决策可以对运行成本产生重大影响。

能源强度和工艺重要性的结合意味着曝气技术的选择、规范和运行是污水系统设计中的关键决策。最佳的解决方案取决于多种因素，包括系统需求的可变性和废水处理容器的几何形状。例如，工业处理系统的设计往往是为了管理相对稳定的废物流量，而市政场所则必须应对日常和季节性的需求高峰。有大量可用空间的设施可以在大池塘或沟渠中处理废水。在空间有限的情况下，较深的水箱通常是首选。

自上而下或自下而上

空气可以通过两种方式引入处理容器。表面曝气系统使用浮动泵或螺旋桨将废水和容器表面的空气混合，搅拌液体以确保充分混合。这些系统安装简单，价格也相对便宜。此外，它们是浅沟或池塘没有明确的基础的唯一可行的选择。

表面曝气系统的缺点包括相对较高的能源消耗和较高的维护成本，许多机械部件直接与废物流接触。空气和水在表面的结合会导致在工厂附近形成气溶胶。随着处理容器深度的增加，机械系统的性能也会迅速下降，导致未经处理的污泥随着时间的推移而堆积成死点。

表面曝气的替代方法是在水箱底部引入空气。通过正确的流速和气泡大小，注入的空气可以在废水上升到表面的同时混合并氧化废水。这种系统中最简单的是使用自吸文丘里泵向容器中喷射空气。这些方法在装载量可预测的小型容器中效果最好。它们通常用于工业处理厂或市政系统，其中低成本和简单的技术是运营商的优先选择。

对于更大更深的储罐(高达15米/50英尺)，机械曝气机是一种强大的和节能的解决方案。这种曝气系统由数十个机械曝气器自由地安装在盆的地板上，具有极佳的灵活性，可以适应需求，也可以在运行期间进行维修。

分散的好处

目前使用的性能最好的曝气系统是精细气泡扩散器。它们使用安装在容器底部的管道网络，将空气输送到穿孔的扩散器，通常是一个板或管。扩散器上的孔经过精心设计，可以释放出经过精心控制的气泡流，符合工艺的物理和化学要求。

与最好的机械曝气设备相比，由高效涡轮鼓风机提供的细泡扩散器可将曝气能耗降低50 - 70%。

扩散器系统在较深的水箱和泻湖中工作得最好，在那里，气泡花足够的时间在废水中穿行，以确保有效的混合和氧气转移。一般来说，3米(120英寸)深的泻湖或沟渠适合进行表面曝气，3米到6米(240英寸)深的容器可以通过机械(表面或底部安装)或扩散技术进行曝气，6米以上的容器只适合采用加压空气的扩散器或机械曝气器。扩散器系统和其他底部安装的曝气设备与深层储罐一起工作的能力，对于空间有限的场地的容量扩展项目来说是一个特别的好处，因为增加储罐高度是扩大场地容量的唯一可行方法。

粗泡扩散器安装在机械曝气和膜扩散曝气之间，提供有效的混合和可靠的废水氧化。虽然细气泡系统提供最大的能源效率，粗气泡扩散器将被使用，因为它们的堵塞风险较低。例如，水处理中的膜系统，如膜生物反应器，可以使用粗泡扩散。在这里，用气泡进行空气冲刷来清洁膜，保持最佳性能。

维护

如前所述，机械曝气机需要定期维护才能正常工作。另一方面，如果得到适当的维护，它们可能会运行很长时间而性能几乎没有下降。

扩散器系统需要较少的维护。用于供应这些系统的鼓风机可以安装在远离水箱，在一个干净，干燥的厂房或封闭。这有助于延长它们的使用寿命，简化维护和维修。扩散器本身将运行十年或更长时间，很少或不需要维护。但是会有性能下降。扩散膜含有成千上万个微小的开口，这些开口可能会由于空气供应中的杂质或废水中的化学沉积而堵塞。为了对付后者，可以在气流中插入清洁剂。如果膜主要是由外部堵塞的，拆卸和清洗膜将延长它们的寿命，并恢复部分损失的能源效率。

系统优化

为了达到最大的工艺性能和效率，曝气系统需要精心设计。管道、曝气器/扩散器配置和空气流速都必须与工艺要求相匹配。由于大部分基础设施是固定的，例如在曝气容器的底部，所以从一开始就安装最有效的系统是很重要的。

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