東亞某城市污水處理廠的第四-期擴建-水深 7.15 m 的單一氧化溝需要完全可回收的曝氣系統。 AquaSust提供了1,496個Φ90×1000毫米TPU細泡管擴散器和22組SS304可回收曝氣框架,在22天內完成安裝。經過4個月的連續運轉後進行的五方-聯合檢查確認了系統全合格-零缺陷記錄。本案例研究記錄了工程設計基礎、供貨範圍、安裝時間表和調試後結果。 -

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專案背景

 

 

曝氣是所有生物廢水處理過程中最大的單一能源支出,佔工廠總營運支出的 50–70%(產業基準,與*Metcalf & Eddy:廢水工程*,第 6 版的數據一致)。對於正在進行分階段產能擴張的工廠來說,曝氣安裝類型的選擇所帶來的影響會延伸到新基礎設施的整個運作壽命-,而不僅僅是透過調試。

此第四-期擴建工程涉及建造一條氧化溝,設計水深為7.15 m- 比標準通氣池典型深度 4-6 m 深。更大的浸沒深度會直接提高標準氧傳輸效率 (SOTE),但如果指定固定底部-安裝擴散器,也會增加未來維護事件的物理複雜性。

客戶和設計顧問選擇了完全可回收的曝氣系統有三個複合原因:

1.潛水攪拌機氧化溝配置:固定的底部網格需要與混合器掃描模式永久的結構協調。可回收的框架系統允許在維護期間將曝氣組件從混合器路徑中提升出來,-保持安全的操作間隙,而無需關閉過程。

2. 長期-營運支出規劃:根據*美國 EPA 細孔曝氣設計手冊* (EPA/625/1-89/023),擴散器污垢是主要的生命週期成本驅動因素。從設計階段指定檢索存取權限可以消除在所有未來服務事件中對儲槽排水的需求。

3. 4第-階段擴充邏輯:預計未來將進行第五-階段的工作。可回收系統在任何相鄰的施工活動期間都能保持充分的操作靈活性-曝氣組件可以被提升、檢查和重新浸入水中,而不會中斷過程。

 

 

微氣泡管擴散器選型及技術規格

 

 

此項目的全部供貨範圍包括 6 個設備類別和 15+ 個單獨的技術規格。所有組件均在工廠-製造並在發貨前進行測試。

 

細氣泡管擴散器- Φ90×1000 mm TPU膜

 

範圍

規格

1

2

數量

1,496 單位

膜材質

進口TPU(熱塑性聚氨酯)

方面

Φ90×1,000毫米

微-孔數

每單位大於或等於 25,000 個孔隙

風量範圍(單位)

7.5 – 14 立方公尺/小時(設計範圍:6 – 18 立方公尺/小時)

膜厚

0.70±0.05毫米

內膽

PP 或 ABS/UPVC(額定 1.0 MPa)

氣泡直徑

1 – 2 毫米

SOTE @ 8.2 m 水深(清水)

大於或等於35%

SAE(標準曝氣效率)

大於等於7.5kgO2/kW·h

SOTR(每單位)

大於或等於0.85 kgO2/h

電阻損失

小於或等於5,500 Pa

3年膜降解率

小於或等於8%

 

>SOTE 和 SAE 值在 8.2 m 浸沒深度的清潔水條件下測量,符合 EN 12255-15 氧轉移測量協議。

 

SS304 可回收曝氣框架

 

成分

規格

數量

材料

立管

深159×3.4毫米

總長 176 m

SS304

可回收框架組(空氣分配集管組件)

主管D159×3.4mm+支管D110×3.0mm

22組

SS304

冷凝水排水+手動排水閥

通徑20

22套

SS304

管夾

匹配所有管道尺寸

全補

SS304

 

配套設備

 

物品

描述

數量

移動式酸-清洗裝置

酸洗車+加藥泵

1套

 

!AquaSust SS304 可回收曝氣框架組安裝在氧化溝之前

*替代:SS304可回收曝氣架安裝- 22組Φ90管擴散器氧化溝案例*

 

 

工程設計依據

 

 

雙-鼓風機工作點設計

 

該系統專為兩種不同的操作條件而設計,以匹配分階段調試策略:

 

範圍

單-鼓風機任務

雙-鼓風機任務

總風量

12,000 m³/h

24,000 m³/h

擴散器數量

1,496 單位

1,496 單位

每單位氣流(計算值)

~8 m³/h

~16 m³/h

設計風量範圍

6 – 18 m³/h

6 – 18 m³/h

 

兩個工作點均落在 Φ90-1000 管式擴散器的額定空氣流量範圍內(標稱 7.5 – 14 m3/h;設計範圍 6 – 18 m3/h),確保在鼓風機峰值容量下連續運行,不會使膜超壓。

 

擴散器覆蓋幾何形狀

 

1,496 個擴散器單元中的每一個都被分配了最小的單獨服務區域大於或等於1.75平方米在氧化溝足跡內。此覆蓋密度經過計算,可在曝氣區橫斷面-上提供均勻的溶氧分佈,避免出現優先流道,進而降低高流速下的硝化效率。

  • 水箱水深:7.15 m
  • 擴散器安裝高度距罐底:0.40 m
  • 有效淹沒:6.75 m(擴散器表面上方的工作水柱)
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為什麼可以在氧化溝中完全回收?

 

氧化溝提出了特定的工程挑戰:潛水攪拌機(通道流螺旋槳)必須保持通氣區的清掃路徑暢通無阻。固定的底部-安裝的擴散器網格會對混合器的維修和更換造成永久性幹擾。

完全可回收的框架設計從結構上解決了這一矛盾。 22 個框架組中的每一個都作為一個完整的單元垂直提升。拆除曝氣組件 - 後即可進行混合器的檢修、檢查或更換,無需排空通道,無需幹擾污泥床,也無需關閉製程。曝氣和混合設備之間的空間相容性是本專案完全可檢索規範的主要工程原理。

Φ90 TPU 管擴散器安裝完成氧化溝 - 1496 單元 AquaSust 內部視圖

 

 

安裝和調試時間表

 

 

整個工程從出廠到安裝完成均在Q1 2026,大約跨越22 天的-現場工作.

 

里程碑序列

 

里程碑

時期

活動

工廠出貨

早Q1 2026

工廠驗收、包裝、出貨

框架和管道交付

第 1 週,第 1 2026 季度

SS304可回收框架、立管、冷凝水排放組件抵達現場;客戶及監理代表完成拆箱檢查

管式擴散器輸送

第 2 週,第 1 2026 季度

1496台Φ90×1000 TPU管擴散器抵達現場;開箱檢驗完成

安裝完成

第 22 天,Q1 2026

22組車架全部安裝完成;所有 1,496 個擴散器均已安裝且空氣-供應連接已完成

 

調試範圍

 

AquaSust 工程團隊執行的-現場調試活動包括:

  • 氣壓洩漏測試:在所有 22 個框架組和 1,496 個擴散器連接的工作壓力下進行完整的-系統氣動壓力測試
  • 做驗證:在多個水箱位置測量溶氧,以確認單-鼓風機和雙-鼓風機工作條件下的均勻分佈
  • 出水水質檢測:生物處理出水水質採樣與設計排放參數分析
  • 綜合調試:協調鼓風機-到-擴散器氣流排序、冷凝水排放功能測試和混合器間隙確認
  • 多方-接受:由客戶代表及常駐主管進行-現場檢查並簽名-

在安裝或調試的任何階段都無需排水。透過計畫的曝氣區隔離,氧化溝在整個安裝階段保持生物運作。

 

 

發布-調試驗證- 4-月營運結果

 

 

這個專案中最嚴格的驗證不是在安裝時,而是在連續運轉4個月.

 

五-方聯合檢查

 

按照市政基礎設施工程規範監管慣例,召開了正式聯合檢查,五家負責人出席:

1. 工廠經營者(客戶)

2. 施工監造/駐地工程師

3.設計顧問

4. 獨立的檢驗機構

5. AquaSust工程團隊

檢查格式包括帶電提升測試:將選定的框架組從操作槽物理提升至表面 -,並在活體生物操作 - 中使用氧化溝,以便專家小組檢查:

  • 膜完整性(無撕裂、變形或表面污垢超出設計公差)
  • 擴散器孔口狀況(無阻塞或異常阻塞模式)
  • SS304框架結構狀況(無腐蝕、變形或扣件失效)
  • 空氣分配管連接(無洩漏或接頭損壞)

結果:滿足所有檢查標準。專家小組確認完全合格,記錄零缺陷。

這項即時恢復測試-在連續使用 4 個月後在真實操作條件下進行-,是完全可恢復的曝氣系統在其核心設計前提下提供的權威工程演示:可實現的、-無中斷的維護,無需過程中斷。

-調試提升驗證後-從活體氧化溝升起的可回收曝氣框架

*替代:通氣系統 4- 個月後-調試驗證 - SS304 可回收通氣框架提升測試*

 

 

為什麼市政污水處理廠採用完全可回收曝氣?

 

 

該專案驗證了用於城市污水處理的完全可回收曝氣系統規範的三個戰略價值:

未來維修零停機

在 4- 個月的檢查中進行的即時提升測試證實,整個曝氣組件可以在不關閉製程的情況下從運行的罐中提升。對於未來的薄膜清潔、擴散器更換或結構檢查週期,維護事件以小時為單位-,而不是水箱-排水-依賴的底部安裝系統的典型 10-15 天(行業基準,與同類市政設施的 WEF MOP 8 運行數據一致)。

消除儲罐疏浚和排水成本

傳統底部{0}}安裝系統的每次儲槽排水事件都需要機械脫水、沉降污泥去除、密閉-空間進入合規性以及維護後生物過程重新-穩定。對於水深 7.15 m 的深氧化溝,這些成本會隨著所涉及的體積而放大。完全可檢索的系統完全消除了系統整個使用壽命期間擴散器-相關維護事件的成本類別。

長期-營運支出降低

零-排水維護和指定的膜降解上限的組合(3年內小於或等於8%) 建立可預測的、低-變異數的營運成本概況。操作員可以安排計劃內的維護活動,而無需承擔監管合規風險、生物過程中斷或緊急預算風險。 SAE 規範大於等於7.5kgO2/kW·h確保系統在整個保固期內將能源效率保持在設計參數範圍內。

 

 

常問問題

 

 

Q:什麼是完全可回收曝氣系統?

答:完全可回收的曝氣系統將所有組件-布風主管、支管、散流器支架和膜管散流器-整合到每個曝氣區組的統一結構框架中。整個組件經過專門設計,可作為一個單元在起重機-輔助下從儲罐中垂直提取,無需拆卸子-組件,也無需儲罐排水。在這個專案中,22個這樣的框架組-,每個框架組攜帶一組Φ90×1000 TPU管擴散器-,安裝在7.15 m深的氧化溝中,然後在使用4個月後的現場運行檢查中成功提取並重新淹沒-。探索AquaSust 管式擴散器系列對於當前的產品規格。

Q:1,500 個管擴散器系統的安裝需要多長時間?

答:在本次市政污水處理廠四期-擴建工程中,AquaSust工程團隊在工程內完成了1,496個Φ90×1000 TPU管散流器和22個SS304可回收框架組的全部安裝。22天從首次現場交貨到安裝驗收-。該時間表包括拆箱檢查、框架組裝、擴散器安裝、供氣管道連接、全氣動壓力測試、DO 驗證以及協調的多方驗收。 -現場-特定因素-儲槽幾何形狀、起重機通道、鼓風機室配置-將影響其他項目的時間表; AquaSust 工程部門將在報價階段提供項目-具體時間表。

Q:8.2 m 水深和 6 m 水深的 SOTE 有什麼不同?

答:標準氧傳遞效率 (SOTE) 隨著浸沒深度的增加而增加,因為更深的水柱提供了更長的氣泡接觸路徑和更大的靜水壓力,這兩者都增加了氧氣的溶解速率。本專案供應的Φ90×1000 TPU管擴散器額定值為SOTE 在 8.2 m 水深處大於或等於 35%(清水測試)。在較常見的盆地深度為 6 m 的情況下,類似管擴散器的 SOTE 值通常落在 28-32% 範圍內(產業基準,與 EPA/625/1-89/023 浸沒修正係數一致)。在本項目中指定較深的曝氣池 -,有效深度為 7.15 m - 因此,在不改變擴散器類型或鼓風機規格的情況下,可以顯著改善每單位空氣能量輸入的氧氣傳輸。

Q:為什麼選擇TPU細泡管擴散膜而不是EPDM?

答:TPU(熱塑性聚氨酯)薄膜兼具機械靈活性和耐化學性,-非常適合持續的市政曝氣任務。在這個專案中,選擇 TPU 膜規格是因為其在循環壓力負載下的尺寸穩定性,以及在可比較操作條件(產業基準)下相對於傳統 EPDM 膜的低污染敏感性。膜降解上限3年內小於或等於8%此項目指定的是 3- 年系統保固和 5 年膜保固的合約效能錨。 EPDM 膜仍然是標準深度安裝的有效替代品;有關圓盤擴散器配置與 EPDM 膜的比較,請參閱盤式擴散器替代品頁。

Q:附有攪拌機的氧化溝可以安裝可回收曝氣嗎?

答:是的 -,這正是本專案部署的配置。關鍵的工程要求是在可回收框架佔地面積和攪拌機掃掠路徑之間保持足夠的水平間隙。在該氧化溝中,放置了 22 個可回收框架組,以確保在所有操作配置中與潛水通道-流量混合器保持安全操作距離。也確認了每個框架組的垂直提取路徑,以在提升序列期間清除攪拌機安裝硬體。這種協調是在設計階段解決的; AquaSust 工程團隊在製造前執行間隙驗證,作為專案-特定圖紙審查的一部分。回顧SS304可回收曝氣組件對於結構規格。

 

 

結論

 

 

東亞的第四-階段市政污水處理廠擴建顯示完全可回收管擴散器安裝-如果正確指定、製造和委託,-可在實際操作條件下提供可驗證的性能。已確認的主要成果:

  • 1,496 Φ90×1000 TPU管擴散器22個SS304可回收框架組22 天內安裝完畢,無需水箱排水
  • SOTE 在 8.2 m 水深處大於或等於 35%,SAE 在設計參數內確認大於或等於 7.5 kgO2/kW·h
  • 連續使用4個月後五-方聯合檢查:全部符合標準,零缺陷記錄
  • 即時提升測試證實了運行條件下的功能可恢復性-是此系統類型的定義證明點

對於計劃新建或擴建的市政污水處理廠營運商來說,完全可回收曝氣的工程案例是基於生命週期成本,而不僅僅是資本成本。經過數月的實際服務-後,本項證實了能夠在不排水 7.15 m 深的氧化溝-的情況下為 1,496 個擴散器提供服務,這是底部安裝替代方案無法複製的運營優勢。

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若要要求專案-特定的工程諮詢或報價,請聯絡 AquaSust

工程團隊直接在aquasustfactory.com.