Толщина мембраны — это важный параметр для равномерного распределения воздуха по всей поверхности аэратора. Для этого мембрана выполняется профильной, с увеличением толщины материала от периферии к центру.

Толщина неперфорированных участков мембраны чуть больше, чем у перфорированных. При работе мембраны неперфорированные участки большей толщины менее эластичны и менее вздуваются от давления сжатого воздуха, чем перфорированные участки меньшей толщины.

Гидростатическое давление воды, которое возникает над неперфорированными участками на несколько мм. водяного столба выше, чем над вздутыми от давления сжатого воздуха перфорированными участками, что облегчает доступ воды в водовоздушный поток между перфорированными участками мембраны.

Внутренняя сторона мембраны выполнена гладкой для плотного прилегания к ответной гладкой поверхности в корпусе аэратора при отключении подачи сжатого воздуха в аэратор. При этом гладкие поверхности корпуса и мембраны под действием гидростатического давления (в зависимости от глубины аэротенка и глубины погружения аэратора может достигать несколько метров водяного столба) работают как обратный клапан, который препятствует доступу воды из аэротенка в аэратор.

Диаметр пузырька

Диаметр пузырька - важный параметр оказывающий значительное влияние на аэрацию.

Аэраторы выпускающие в воду пузырьки диаметром от 0,5 до 4 мм называются мелкопузырчатыми.
Аэраторы выпускающие в воду пузырьки диаметром от 5 до 10 мм – среднепузырчатыми.
Аэраторы выпускающие в воду пузырьки диаметром от 10 до 20 мм – крупнопузырчатыми (Аврутин А.О. статья Аэрация Брестский ГТУ 2006 год.

Чем меньше размер пузырьков в воде, тем больше газа проникает в воду.
Пузырьки малого диаметра медленнее поднимаются к поверхности, чем крупные.
При этом увеличивается время нахождения пузырьков в воде. Это в свою очередь увеличивает количество кислорода, проникающего в воду.
Диаметр пузырька существенно влияет на коэффициент массопередач.
Для расчета характеристик массопереноса средний диаметр пузырьков рекомендуется определять по Заутеру. (Григорьева А.Н. Химическая промышленность сегодня 2019 год).

Количество отверстий в мембране

Количество отверстий в мембране - является важным значением для достаточного и равномерного распределения поступающего воздуха через аэратор в аэротенок.
Отверстия перфорации выполняются прорезанием маленьких щелей в мембране, под углом примерно 5–10° к поверхности, при этом из отверстий не удаляется резина. Так обеспечивает плотное схлопывание пор при отключении подачи воздуха, что предотвращает попадание сточной воды в воздуховод.
Каждое отверстие действует как отверстие переменного диаметра, открываясь при надувании мембраны, когда включается подача воздуха.
Выбор количества и размера отверстий зависит от глубины аэротенка и потребности в кислороде.
Плотность отверстий в мембране аэратора имеет физическое ограничение, важно, чтобы образующиеся пузырьки не сливались друг с другом, поскольку сливание пузырьков приводит к образованию более крупных пузырьков, что понижает показатели переноса кислорода.

Срок службы мембраны аэратора

Срок службы мембраны аэратора зависит от качества её изготовления и материалов. Обычно срок составляет от 5 до 8 лет. Для увеличения срока службы мембран рекомендуется применять воздушную и/или химическую промывку 1 раз в 12–24 месяца. Это способствует энергосбережению, поскольку снижает сопротивление систем аэрации.
При падении эффективности мембранных аэраторов (в условиях регулярных промывок) более чем на 20% в связи со старением, экономически целесообразно заменить мембраны или систему.
Также существует понятие «экономически оправданный срок службы мембран», который может составлять 6 – 8 лет.

Площадь активной поверхности мембраны, м2

Площадь активной поверхности мембраны аэратора — это площадь мембранной поверхности, которая позволяет покрывать большую площадь в аэротенке, сокращая при этом общее количество аэрационных элементов.

Оптимальный расход воздуха на 1 аэратор

Оптимальный расход воздуха на 1 аэратор - оптимальный расход воздуха, который будет достаточен для поддержания наилучшего показателя (SOTE)
Есть прямая зависимость: стандартная эффективность переноса кислорода
(SOTE) снижается при увеличении расхода воздуха на 1 аэратор.

Рабочий диапазон расхода воздуха на 1 аэратор

Рабочий диапазон расхода воздуха — это диапазон от минимальных до максимальных значений, при котором обеспечивается надежная работа аэратора и аэрационной системы.

Потеря давления в аэраторе

Потеря давления в аэраторе определяет потерю напора воздуха в аэрационной системе исходя из подаваемого расхода воздуха.
Есть прямая зависимость, чем выше расход воздуха, тем больше потеря напора воздуха.

SOTE

SOTE, % – эффективность переноса кислорода в стандартных условиях (на чистой воде), или эффективность использования кислорода воздуха в стандартных условиях.

SOTE % = определяется как соотношение растворившегося кислорода к общему количеству, поданного с воздухом в %:

SOTR × W × 100 / Qair × J O2

Таблица: оптимальный расход воздуха на один аэратор.

SOTR

SOTR, кг/ч (Standard Oxygen Transfer Rate) – скорость переноса кислорода в стандартных условиях (в чистой воде). или окислительная способность в стандартных условиях.

SAE

SAE кг/ч (кВт/ч) – общая эффективность системы аэрации (на чистой воде), кг/(кВт·ч)

SAE = SOTR / P, где Р – потребляемая энергия, кВт.

Таблица: SAE - общая эффективность системы аэрации.

Таблица "Технических параметров трубчатого аэратора"

Модель №	WKAER - G67			WKAER – G94
Технические характеристики аэраторов	Длина аэратора: 530 (500)мм; 780 (750)мм; 1030 (1000мм) Ду – 67мм			Длина аэратора: 530 (500)мм; 780 (750)мм; 1030 (1000мм) Ду – 94мм
Материал мембраны	TPU (термопластичный полиуретан)	EPDM (синтетический каучук)	Силиконовая резина	TPU (термопластичный полиуретан)	EPDM (синтетический каучук)	Силиконовая резина
Толщина мембраны	0,6 ± 0,02 мм	1,8 ± 0,1 мм	1,8 ± 0,1 мм	0,75 ± 0,02 мм	1,8 ± 0,1 мм	1,8 ± 0,1 мм
Площадь активной поверхности мембраны	0,21 м2	0,21 м2	0,21 м2	0,295 м2	0,295 м2	0,295 м2
Диаметр пузырька	0,8 – 1,5 мм	0,9 – 1,8 мм	1,0 – 2,0 мм	0,8 – 1,5 мм	0,9 – 1,8 мм	1,0 – 2,0 мм
Количество отверстий в мембране	около 18000	около 18000	около 18000	около 25000	около 25000	около 25000
Срок службы мембраны	больше 6 лет	больше 6 лет	больше 6 лет	больше 6 лет	больше 6 лет	больше 6 лет
Оптимальный расход воздуха на 1 аэратор	6,0 – 8,0 м³/час	6,0 – 8,0 м³/час	6,0 – 8,0 м³/час	8,0 – 14,0 м³/час	8,0 – 14,0 м³/час	8,0 – 14,0 м³/час
Рабочий диапазон расхода воздуха на 1 аэратор	2,0 – 14,0 м³/час	3,0 – 14,0 м³/час	3,0 – 14,0 м³/час	3,0 – 19,0 м³/час	4,2 – 19,0 м³/час	4,2 – 19,0 м³/час
Потеря давления в аэраторе	3,5 – 6,0 кПа 35 – 60 мбар	2,2 – 4,8 кПа 22 – 48 мбар	2,0 – 4,0 кПа 20 – 40 мбар	3,5 – 6,0 кПа 35 – 60 мбар	2,2 – 4,8 кПа 22 – 48 мбар	2,0 – 4,0 кПа 20 – 40 мбар
(SOTE) эффективность переноса кислорода в стандартных условиях	38% (6м глубина)	38% (6м глубина)	36,5% (6м глубина)	38% (6м глубина)	38% (6м глубина)	36,5% (6м глубина)
(SAE) Общая эффективность системы аэрации	≥8,8 кгО2/ кВт*ч	≥8,9 кгО2/ кВт*ч	≥8,8 кгО2/ кВт*ч	≥8,9 кгО2/ кВт*ч	≥8,7 кгО2/ кВт*ч	≥8,9 кгО2/ кВт*ч

Таблица "Технических параметров дискового аэратора"

Модель №	WKAER-D215(7")		WKAER-D270(9")		WKAER-D330(12")
Технические характеристики аэраторов	Ду 215 мм (183 мм)		Ду 270 мм (225 мм)		Ду 330 мм (283 мм)
Материал мембраны	EPDM (синтетический каучук)	Силиконовая резина	EPDM (синтетический каучук)	Силиконовая резина	EPDM (синтетический каучук)	Силиконовая резина
Толщина мембраны	2,0±0,1мм	2,0±0,1мм	2,0±0,1мм	2,0±0,1мм	2,0±0,1мм	2,0±0,1мм
Площадь активной поверхности мембраны	0,023 м2	0,023 м2	0,045 м2	0,045 м2	0,070 м2	0,070 м2
Диаметр пузырька	0,8-1,5 мм	1,0-1,8 мм	0,8-1,5 мм	1,0-1,8 мм	0,8-1,5 мм	1,0-1,8 мм
Количество отверстий в мембране	около 3500	около 3500	около 6500	около 6500	около 10 000	около 10 000
Срок службы мембраны	больше 6 лет	больше 6 лет	больше 6 лет	больше 6 лет	больше 6 лет	больше 6 лет
Оптимальный расход воздуха на 1 аэратор	1,5-2,5 м³/час	1,5-2,5 м³/час	2,5-4 м³/час	2,5-4 м³/час	4-6 м³/час	4-6 м³/час
Рабочий диапазон расхода воздуха на 1 аэратор	1-5 м³/час	1-5 м³/час	1,5-7 м³/час	1,5-7 м³/час	2,5-10 м³/час	2,5-10 м³/час
Потеря давления в аэраторе	2,0-4,5 кПа 20-45 мбар	2,0-4,5 кПа 20-45 мбар	2,0-4,3 кПа 20-43 мбар	2,0-4,5 кПа 20-45 мбар	2,0-4,2 кПа 20-42 мбар	2,0-4,0 кПа 20-40 мбар
(SOTE) эффективность переноса кислорода в стандартных условиях	38% (6м глубина)	36% (6м глубина)	38% (6м глубина)	36% (6м глубина)	38% (6м глубина)	37% (6м глубина)
(SAE) Общая эффективность системы аэрации	≥9,1 кгО2/ кВт*ч	≥8,9 кгО2/ кВт*ч	≥9,0 кгО2/ кВт*ч	≥8,9 кгО2/ кВт*ч	≥8,9 кгО2/ кВт*ч	≥8,8 кгО2/ кВт*ч

Таблица "Технических параметров панельного аэратора"

Модель №	WKAER 650Х150
Технические характеристики аэраторов	Овальная форма с размерами L=674мм x B=168мм
Материал мембраны	EPDM (синтетический каучук)	Силиконовая резина
Толщина мембраны	2,0 ± 0,1 мм	2,0 ± 0,1 мм
Площадь активной поверхности мембраны	0,1000 м2	0,1000 м2
Диаметр пузырька	0,7 – 1,5 мм	1,0 – 1,8 мм
Количество отверстий в мембране	около 14000	около 14000
Срок службы мембраны	больше 6 лет	больше 6 лет
Оптимальный расход воздуха на 1 аэратор	8,0 – 10 м³/час	8,0 – 10 м³/час
Рабочий диапазон расхода воздуха на 1 аэратор	1,0 – 15,0 м³/час	1,0 – 15,0 м³/час
Потеря давления в аэраторе	2,5 – 4,5 кПа 25 – 45 мбар	2,0 – 4,0 кПа 20 – 40 мбар
(SOTE) эффективность переноса кислорода в стандартных условиях	38% (6м глубина)	36% (6м глубина)
(SAE) Общая эффективность системы аэрации	≥9,1 кгО2/ кВт*ч	≥9,0 кгО2/ кВт*ч

Установка аэрационной системы Wkaer на очистных сооружениях Левобережья (ОСКЛ)
г. Ульяновск

Советуем почитать

22.04.2025

Роторная воздуходувка: принцип работы, устройство и применение

Обзор роторной воздуходувки: устройство и назначение, принцип работы и основные технические характеристики, преимущества и недостатки. В статье также есть советы от эксперта по выбору роторной воздуходувки.

24.04.2025

Промышленная воздуходувка: принцип работы, устройство и применение

Устройство, характеристики и принцип работы промышленных воздуходувок 💨Турбовоздуходувки, вихревые и роторные воздуходувки 📝Подробный обзор от эксперта.

14.02.2025

Григорий Хлюпин. Ответы на вопросы к вебинару: «Камерно-мембранный фильтр-пресс. Принцип работы, преимущества и недостатки»

Принципы работы, преимущества и недостатки камерно-мембранного пресса. На вопросы отвечает Григорий Хлюпин - эксперт технологического совета Российской ассоциации водоснабжения и водоотведения.