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高性能耐腐蚀微孔曝气器

在高难污水生物法处理工艺中，曝气是处理系统中一个重要的工艺过程，曝气设备是主要设备。该过程是人为地通过曝气器向生化曝气池中通入空气，以达到预期的目的。曝气不仅使池内液体与空气接触充氧，而且由于搅动液体，加速了空气中氧向液体中转移，从而完成充氧的目的；曝气效果的好坏极大地影响污水处理系统的效率，而对曝气效果影响最大的因素就是曝气器的性能。市场上橡胶膜式曝气器的材质，最常用是 EPDM（三元乙丙橡胶）,有好的耐酸碱性，但因为分子内无极性取代基存在，也导致其对极性溶剂如烃类、芳香类等溶剂的耐受性很差，限制了其在高难工业废水当中的应用。另一类膜式曝气器是以硅橡胶为主要材质的。硅橡胶也比普通橡胶具有更好的耐热性和较好的耐极性溶剂的特性，但硅橡胶也有显著的缺点，即对酸碱水质的耐受性不足，对非极性有机溶剂的耐受性极差，如正已烷等。因此在用于高难废水处理的工程当中，无法使用硅橡胶类的曝气器产品。本项目成果产品耐腐蚀曝气器采用改性的超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）材料作为制造曝气器的主要基体材料，克服了市场上普遍存在的其他类型曝气器存在的缺点（耐腐蚀性差、耐堵性差），实现了超强的耐腐蚀性和耐堵性。对于在水环境比较复杂的污水处理中，使用本项目成功曝气器与其他材质的产品相比具有明显优势： 1、耐腐蚀强，使用寿命长（可达 8-10 年），对高难废水适应性好。 2、耐堵塞性能好。本项目产品聚乙烯曝气器表面有一光滑的准膜状物，停风过程中，准膜状物能将部分颗粒有效截留在表面，开风即吹开，有效地减缓了堵塞。使用 7-8 年不发生堵塞。 3、阻力小，能耗低。本项目产品曝气器阻力比其它微孔曝气器低 500～1000Pa，节能最多。 4、生产成本低，价格竞争力强。本项目产品通过前期批量生产，经过成本核算，本项目产品耐腐蚀曝气管平均每米的生产成本仅为 50 元左右，其中原材料成本 30 元，工艺成本 10 元，人员成本 10 元。售价在 200 元/米左右。 5、应用领域广泛本项目曝气器产品不仅可以用在高难废水处理领域，在其他领域如城市污水处理系统、一般工业污水处理系统中也可以使用，没有任何性能方面损失。 6、氧利用率和动力效率比其它曝气器高 5~10%。且由于孔径固定，整个使用期内，氧利用率和动力效率变化小。

同济大学 2021-04-11