三、曝气膜片受力分析

微孔曝气器的膜片因构造不同受力有很大差别，根据“小垂度理论”，盘式膜片，如果充气后其变形为零时，其膜片的拉应力就是无穷大。因此，气压使膜片产生变形，气压高变形大，相应应力也大。同时，相同的气压，曝气器膜片的不同构造产生不同的内部应力。据此，我们可将各种膜片式曝气器膜片内的应力作一分析：
　　1、直径500㎜盘式膜片，按充气后膜片鼓起（挠度）为50㎜计

设气压为60kpa=0.6kg/㎝3，简化计算，取单位截条，用小垂度理论，可计算截条的拉力为：

　　H＝pL2/8f，
　　式中：p－0.6kg/㎝2
　　　　　L－50㎝
　　　　　f－5㎝
　　代入H＝0.6×502/8×5＝37.5kg＝375kN
　　膜片厚按0.2㎝计，则膜片内应力为：
　　37.5/0.2×1=187.5kg/㎝2=18.75Mpa
　　超过合成橡胶扯断强度（4～14Mpa）。
　　2、直径300㎜盘式膜片，充气后膜片挠度按30㎜计，则膜片内应力H＝0.6×302/8×3×0.2＝112.5kg＝11.25Mpa
　　3、球冠形曝气器，膜片成球形，取直径为250㎜，充气压力按60kpa，简化计算，取截条应力
　　H＝0.6×25/2×0.2＝37.5/㎝2＝3.75Mpa
　　4、管式曝气器，其膜片直径按100㎜计，内应力
　　　H＝0.6×10/2×0.2＝15kg/cm2=1.5Mpa
　　从以上计算可知，在相同充气压力条件下，管式曝气器膜片内应力最小。

四、微孔曝气器的构造分析

膜片式微孔曝气器要求膜片打孔，孔径小，气泡小，孔多气泡就多，充氧效率就高，然而孔太多的结果，往往造成膜片的寿命缩短。因此，膜片的加工，要求应充氧、膜片寿命的双重优化，不能偏废。
　　其次是曝气器的抗浮要求问题，曝气器锚固力不足造成上浮事故，都有发生。天津纪庄子污水处理厂最早引进英国曝气设备，曾按国外图纸要求，用专用工具，对每个锚固点都进行拉力测定。而管式膜片曝气器，其布管为双层构造，压缩空气在夹层中，污水能进入中心管道，使浮力减弱，确保了曝气器的稳定性。
　　还有曝气器冷凝水的排出，也是运行中的重要问题，曝气器的曝气孔如能设在底部，就可既曝气又排水了，这也是管式曝气器的优点之一。
　　最后，对于SBR工艺来说，生化池集曝气沉淀在同一水池内完成，活性污泥必将沉积于曝气器表面，对盘式曝气器而言，相对来说比较容易堵塞，而对管式曝气器的底部曝气孔来说就不易堵塞了。因此，目前采用SBR（含CASS工艺、CAST工艺、ICEAS工艺等）工艺的工程都采用管式曝气器是有其道理的。

五、结论

对国内污水行业高质量的膜片管式曝气器，具有推广价值，原因：
　　1.系统综合造价低
　　2.氧利用率高
　　3.可间歇运行，不堵塞
　　4.阻力损失衡定，一般在300～500㎜水柱。
　　国际著名膜式曝气器供应商的产品质量比较可靠，但价格普遍比国产产品高好几倍，对于国内污水处理建设项目的有限资金是一对矛盾，这方面国内生产商机遇与挑战并存。近几年，“宜兴市凌泰环保设备有限公司”已与“德国IBBS公司”膜片供应商建立了合作，正潜心对八大系列曝气器系列化生产，采用进口系列膜片配合自产改良型骨架件、管配件。取长补短，系列产品拥有自产知识产权，性能不亚于国外同类产品，综合造价比原产地整套造价降低60%，近年沈阳仙女河污水厂（20×104m3/d）等大型污水处理厂均已选用，取得良好使用效果，与进口产品相比具有竞争优势。