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高性能耐腐蝕微孔曝氣器

在高難污水生物法處理工藝中，曝氣是處理系統中一個重要的工藝過程，曝氣設備是主要設備。該過程是人為地通過曝氣器向生化曝氣池中通入空氣，以達到預期的目的。曝氣不僅使池內液體與空氣接觸充氧，而且由于攪動液體，加速了空氣中氧向液體中轉移，從而完成充氧的目的；曝氣效果的好壞極大地影響污水處理系統的效率，而對曝氣效果影響最大的因素就是曝氣器的性能。市場上橡膠膜式曝氣器的材質，最常用是 EPDM（三元乙丙橡膠）,有好的耐酸堿性，但因為分子內無極性取代基存在，也導致其對極性溶劑如烴類、芳香類等溶劑的耐受性很差，限制了其在高難工業廢水當中的應用。另一類膜式曝氣器是以硅橡膠為主要材質的。硅橡膠也比普通橡膠具有更好的耐熱性和較好的耐極性溶劑的特性，但硅橡膠也有顯著的缺點，即對酸堿水質的耐受性不足，對非極性有機溶劑的耐受性極差，如正已烷等。因此在用于高難廢水處理的工程當中，無法使用硅橡膠類的曝氣器產品。本項目成果產品耐腐蝕曝氣器采用改性的超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）材料作為制造曝氣器的主要基體材料，克服了市場上普遍存在的其他類型曝氣器存在的缺點（耐腐蝕性差、耐堵性差），實現了超強的耐腐蝕性和耐堵性。對于在水環境比較復雜的污水處理中，使用本項目成功曝氣器與其他材質的產品相比具有明顯優勢： 1、耐腐蝕強，使用壽命長（可達 8-10 年），對高難廢水適應性好。 2、耐堵塞性能好。本項目產品聚乙烯曝氣器表面有一光滑的準膜狀物，停風過程中，準膜狀物能將部分顆粒有效截留在表面，開風即吹開，有效地減緩了堵塞。使用 7-8 年不發生堵塞。 3、阻力小，能耗低。本項目產品曝氣器阻力比其它微孔曝氣器低 500～1000Pa，節能最多。 4、生產成本低，價格競爭力強。本項目產品通過前期批量生產，經過成本核算，本項目產品耐腐蝕曝氣管平均每米的生產成本僅為 50 元左右，其中原材料成本 30 元，工藝成本 10 元，人員成本 10 元。售價在 200 元/米左右。 5、應用領域廣泛本項目曝氣器產品不僅可以用在高難廢水處理領域，在其他領域如城市污水處理系統、一般工業污水處理系統中也可以使用，沒有任何性能方面損失。 6、氧利用率和動力效率比其它曝氣器高 5~10%。且由于孔徑固定，整個使用期內，氧利用率和動力效率變化小。

同濟大學 2021-04-11

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