地埋式污水处理厂 MBBR 工艺优势微孔曝气器类型 浆板式曝气器介绍 相较于地面污水处理厂，地埋式污水处理厂具有较多的优势。 1.地埋式污水处理构筑物设计十分紧凑，而且处理工艺占用空间较小。 2.对环境所带来的污染较小。 3.所占资源十分有限，不会对周边区域的发展带来任何影响。 4.改变传统地上式构筑物施工模式，顶部可以全部覆土，周边配套建设 公 园、停车场、商业设施等，土地资源利用率及景观效果较好。 5.构筑物位于地下，不会受到外部环境因素的影响，水温较为恒定，这对 于污水生物处理工艺运行的稳定性十分有利。 地埋式一体化污水处理技术因其优点显著，日益得到重视及推广应用。 地埋式污水处理厂工艺成熟、优点显著，是城市污水处理系统的良好发展 方向。但从实际应用情况来看，我们还需要克服一些问题。 其中最主要的问题是：设备使用寿命短，设备维护检修困难。 在地埋式污水处理工艺中，使用的设备需埋入地下或直接安装在各地下构 筑物的受限空间内。设备在地下运行过程中易受到腐蚀及电解作用，这也对设 备使用寿命带来较大的影响。由于空间受限，并且部分设备埋于地下，不易于 设备维护检修和更换。生化池作为污水处理厂中，最核心的处理系统，其中曝 气设备的检修和更换，是最困难的。 生物膜工艺（MovingBedBiofilmReactor，MBBR），是目前国际上成熟的污 水生化处理技术。自 1989 年第一套生物移动床工艺装置建成以来，已在 50 多 个国家建成了数千套市政和工业废(污)水处理设施，取得了良好的效果。该工 艺以悬浮填料为微生物提供生长载体，通过悬浮填料的充分流化，实现污水的 高效处理。该工艺充分汲取了生物接触氧化及生物流化床的优点，克服了其传 质效率低、处理效率差、流化动力高等缺点，运用生物膜法的基本原理，充分 利用了活性污泥法的优点，实现生物膜工艺的活性污泥方式运行。 MBBR 工艺的核心是实现悬浮载体填料的充分流化，以达到强化处理污染物 的目的，因此，该工艺实质是涉及生物填料、池体设计、曝气系统、拦截筛网、 推进器、填料投加与打捞设备的有机统一。稳定的曝气系统，是悬浮载体填料 充分流化的关键。仅次于填料的选择。 在曝气区内生物填料的流化主要依靠曝气系统来实现。在好氧区中，通过 适当的曝气系统确保生物载体流化填料的流化效果，确保流化填料在水体中做 上下、前后的流动，确保填料与污水进行充分的混和、碰撞、接触，有效完成 污染物、水、气三向的接触、交换、吸附等过程。因此曝气系统如果出现问题， 生物填料不能正常流化，就会对整体工艺带来影响。 MBBR 工艺曝气系统设计，常规以膜式微孔曝气器为主。最常见的采用盘式 微孔曝气器和管式微孔曝气器两种形式。两种相比较，膜式微孔曝气管具有以 下优势： （1）膜式曝气管曝气量大。在水深 6M 情况下，一根有用长度为 2M 的曝 气管曝气面积适当与 10 个直径为 20CM 的曝气头的曝气面积。 （2）曝气均匀，盘式曝气头因其形式，在曝气盘底部存在死角。管式曝气 器的膜片为 360 度开孔， 上下都可以出气，有利于底部沉积的污泥和填料流化。 （3）曝气管充氧动力功率和氧利用率高，压力丢失小。曝气管在水中发生 的气泡直径小于 2MM，氧气极易溶解在水中。依据风机供风量，其最大氧利用 率为 52.5%。最大动力功率为 8KgO2/KWH,压力丢失为 36-50mbar。可以大大节 省能源消耗。依据保存核算，在一样条件下，曝气管比曝气头节能 20%以上， 适用于大中型产业化污水处理项目，节省运营费用。 （3）曝气管为圆形，不结淤，膜孔开闭性能好，不阻塞。在间歇曝气中止 期，污水不会倒流进入管内。盘式曝气头在间歇或停水时，易堵塞膜片。 （4）曝气管橡胶膜，弹性好，运行寿命长。一般来说，EPDM 橡胶膜的运 用寿命在 5 年以上。 （5）曝气支撑管为一体式，具有抗震抗扭特性，不会开裂，且终身不需求 保护。 （6）曝气管布局简略，装置便利，并且易于清洗和替换。一般来说，装置 一根曝气管的工夫仅需求 1 分钟左右。 在污水处理厂中，由于曝气管的运用数量比曝气头要少得多，其空气输送 管运用量也大大削减。依据现有运用膜式曝气管的污水处理厂投资本钱测算， 即便空气分配管运用的资料为不锈钢，其出资本钱也与运用曝气头相差无几， 而其曝气作用要比曝气头好得多。 MBBR 工艺中，因曝气器膜片脱落造成的问题。图例是独山子石化用的国外 MBBR 技术，配套的是进口的曝气管，因部分的曝气管膜片损坏了，大量气体从 曝气管根部布气孔涌出。形成了泉涌式的水力条件。导致填料出现了流化不好， 漂浮在水面的情况。检修曝气系统，需要先将填料打捞，妥善处理，才能更换 曝气器。 如果我们建设的污水处理厂，是地埋式的，而且采用 MBBR 工艺，那其日 后检修是更加困难的。 由此可见，不仅是曝气器的选择上，还是后续使用过程中，曝气系统都是 要在 MBBR 工艺中需要重视起来的。 本文介绍了一种新的曝气管技术。从一定程度上，解决了膜片式曝气管， 因膜片损坏，造成的问题。相关资料如下： 目前的管式以及盘式等膜片式微孔曝气器的膜片容易撕裂，一但生化池中 部分膜片撕裂，那么就会翻大气泡，不仅影响曝气效率，增加能耗，而且影响 污水厂的正常运行。往往需要停止运行，放水更换。这个问题已经是污水厂运 行面临的常见和棘手问题。 普通管式微孔曝气器，通过马鞍式连接座跟 空气分配管衔接。在支撑管上仅开有一组大的布 气孔，正常曝气时，气体通过该孔进入支撑管和 膜片间隙，然后通过膜片上微孔逸出。一旦膜片 破损，大量气体约束不住，则会在破损处产生气 体泄露，影响该曝气管，及周边数根曝气管的气 体压力，最终影响该区域的曝气效果。几处破损， 就会发展为几个区域模块问题，最终整体曝气压 力，风量都会受到影响。而且受材料寿命影响。 污水处理厂在运行 2-5 年内，针对曝气系统的检修会逐渐频繁。普通的污水处 理厂可以改造为，可提升式或悬挂链的，能有效降低因检修带来的停产作业等 影响，但地埋式污水处理厂无法使用这两种方式的曝气系统，检修是每一个运 营者都很头痛的问题。 桨板式微孔曝气器的发明有效避免了膜片破裂后生化池没法运行的问题。 其特征在于，由管身、马鞍式连接座、气孔、封堵、气道组成，所述管身采用 桨板式形状（截面为椭圆形状），曝气管通过马鞍式连接座跟空气分配管衔接。 在支撑管上开有众多小孔，正常曝气时，气体通过分配管进入支撑管，通过支 撑管的小孔再进入膜片，然后通过微孔逸出。而普通曝气管一旦膜片破裂，大 量气体直接从撕裂口中泄出，大约有 10 倍以上，形成浪涌。而选用桨板式支 撑后，支撑上的小孔会约束泄漏气量，不会超过 2 倍。还是可以正常曝气。 桨板式微孔曝气器模型图（示意图中膜片为聚氨酯材质） 桨板式微孔曝气器现场安装效果图 桨板式微孔曝气器现场运行图 防破裂装置实验照片 左侧为普通曝气管，膜片破裂后只有一点剧烈出气，无法正常工作； 右侧为桨板式微孔曝气器，左下角的曝气器膜片破裂，膜片破裂后任然可 以正常曝气。 3 桨板式微孔曝气器技术优点 (1) 管身椭圆式设计，管身下部布气，与传统管式曝气支撑管相比提高了 40％的曝气面积、改善了管式曝气的圆形出气面，改进到了弧形出气面，提高 了曝气均匀性。所以整体的曝气效能提高了 1-3％以上。节约了成本和能耗； (2) 支撑管由抗腐蚀的聚丙烯制成； (3) 专利的柔性点系统设计，保证停止供气时膜片穿孔自动关闭，废水不 会进入管内； (4) 穿孔不会堵塞，既适合连续操作系统，有适合间歇式操作； (5) 良好的曝气特性，高氧气利用率及动力效率； (6) 最适合的气泡体积，均匀的气泡分布； (7) 曝气系统低浮力设计； (8) 快捷、简便的安装方式，节约大量配件； (9) 通过曝气管后，气泡的平均直径 0.8~2.0mm； (10) 标准状况单根曝气管设计通气量不超过最大通气量的 60%； (11) 氧转移率：在使用条件下整个使用寿命期间内25%； (12) 进入曝气器的空气无须做空气净化，满足在长期连续使用或停用后 再投入使用，不会产生微孔的堵塞和混合液的回流。采用自动排空装置使布气 管内积水自动排除； (13) 曝气系统可适用于周围介质温度发生变化时的运行； (14) 曝气膜片为在国外打孔加工完毕后的进口膜片； (15) 进入曝气器的空气无须做空气净化，满足在长期连续使用或停用后 再投入使用，不会产生微孔的堵塞和混合液的回流。 4 桨板式微孔曝气器运行、破裂无需检修等技术说明 ① 特殊管身设计 管身椭圆式设计，管身下部布气，与传统管式曝气支撑管相比提高了 40％ 的曝气面积、改善了管式曝气的圆形出气面，改进到了弧形出气面，提高了曝 气均匀性。所以整体的曝气效能提高了 1-3％以上。节约了成本和能耗。 圆管式微孔曝 桨板式微孔曝 提高 名称 备注 气器 气器 率 气泡排出面 膜片周长相 63mm x 1000mm 88mm x 1000mm 39.6% 积 同 另外出气更加均匀，同样的开孔面积，出气量更大，最大通气量可以从管 式的 12 立方/小时提高到 15 立方/小时。 从上图可以看出，左边的桨板式式曝气的出气更加均匀，整体通气量更大。 ② 膜片破损后，还能维持污水厂正常运行，无需停水 传统管式曝气的由于曝气膜片容易老化，一个项目数量几千根，其中部分 膜片往往容易出现故障性的老化破裂。这样大量气体从这些曝气管出来，影响 出气均匀和曝气效果，必然影响污水厂的正常运行。EPDM 膜片正常使用寿命在 3-5 年（聚氨酯和硅橡胶的会长一些），往往 2 年左右部分曝气膜片开始破裂， 这时候就需要检修了。需要排水，正常停水检修，无论经济和政治影响都较大。 采用我司提供的进口膜片材质为聚氨酯的桨板式曝气器，如果部分曝气膜 片破裂，曝气依然比较均匀，不影响使用，整体效率也不受影响。而且延长了 整个曝气系统膜片的整体使用寿命，可以延长到 7-8 年，还节约了大量的膜片 更换成本。 膜片破裂后，该曝气管从微孔曝气变成了中孔曝气，不影响曝气 效果。即使中孔（不可变孔）堵塞了，这个曝气管只是不出气了。并 不影响整体曝气效果。 所以不用担心堵塞问题。 工艺参数： 名称 通气量时性能参数指标 安装水深 5 m 曝气量 4-12 m3/m.h 产生气泡直径 ≤2mm 6 米清水水深氧利用率 ≥37％ 充氧能力（8 m3/m.h） ≥ 0.836 kgO2/h 理论动力效率（8 ≥ 6.14KgO2/kwh m3/m.h）