CN101743054A - 特别是使用浸没式充气器的、流体特别是废水的搅拌和/或充气方法 - Google Patents

特别是使用浸没式充气器的、流体特别是废水的搅拌和/或充气方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于对流体、特别是污水进行搅拌和/或充气的方法，所述方法具有以下循环反复的步骤：借助浸入式充气器对流体进行预定的第一时段(t1)的充气，所述浸入式充气器使用至少一个安置于经设计为浸没式中空体(2、42)的载体(3、43)上的充气装置(1)，其中所述中空体(2、42)浸没于所述流体并且通过所述充气装置将空气引入所述流体，从而在所述流体中形成硝化的可能；借助所述浸入式充气器对所述流体进行预定的第二时段(t2)的搅拌，其中节制或关闭经过所述充气装置(1)的气流，并为了对所述中空体(2、42)充入气体或空气，借助于压缩空气供应部以排空此前被浸没的所述中空体，因此所述浸入式充气器发挥了搅拌装置的功能，在所述功能中使流体上升并且在此时搅拌所述流体，其中在所述流体中形成脱氮的可能；本发明还涉及浸入式充气器。

Description

特别是使用浸没式充气器的、流体特别是废水的搅拌和/或充气方法
技术领域
本发明涉及流体(特别是废水)搅拌方法，特别是使用浸入式充气器的流体搅拌方法，所述浸入式充气器具有至少一个安置在载体上的充气装置。
背景技术
现代废水/污水工厂需要对废水脱氮以达到指定的上限硝酸盐值。脱氮(换言之，即离解硝酸盐上连接的氧，从而释放分子氮)利用合适的细菌在缺氧环境(即，反应器中不存在溶解氧)中经过了几个生物阶段。
对缺氧的优化一方面需要剧烈搅拌生物质(细菌)和废水以增大界面和加速已脱氮介质的释放，另一方面需要存在可降解的碳化合物。因此，首先“强制”需氧的C降解——简言之，脱氮将氧从硝酸盐中带走。
这一过程目前可通过不同的处理阶段来进行，其中所有这些阶段的特征都在于创建缺氧环境。根据氮供给中的浓度高低，需要的缺氧体积通常高达总反应器体积的50％。
但是，一般的废水/污水处理(碳制品的氧化、氨的氧化)总是需要含氧环境，在该含氧环境中的处理(C和氨的降解)主要是有氧处理，然而在含氧环境占优势的任何反应器中都是不可能脱氮的。
结果产生了许多克服此问题的方法，其中包括例如，同步脱氮、上游脱氮及下游脱氮。
在上游脱氮中，通常将回流污泥(生物质与富含硝酸盐的废水的混合物)单独收集在池中，于该处与富含二氧化碳的水流混合。
在同步脱氮中，所述各种处理阶段都在反应器中同时进行，其中在空间上(通过明确地对充气进行节流来对池分区)或者在时间上(循环开/关充气)彼此分开含氧/缺氧体积，当然也可以采用这些处理阶段的组合。
在下游脱氮中，顾名思义，脱氮在实际充气后发生。所有这三种方法都具有各自的具体优、缺点，特别是下游脱氮如今已经过时了。
总之，可以认为，同步脱氮提供的益处最多，这促成了下述考量：
当对池充气时，C和氨降解(氧化)可正常进行。但是当同时需要脱氮时，充气则需要局部节流或者完全关闭。然而，为使一定的反应器体积得到流通，需要临界最小空气供给量来保持生物质平衡以使脱氮可以首先进行并防止工厂发生故障。
换言之，当完全关闭充气时，需要用搅拌器搅拌池内容物，以确保与必要的界面传质。该界面传质在实践中是很常见的。但是，如果仅将充气节流，则可能发生引入的氧量仍然过高的情况，导致没有形成缺氧区，由此破坏了实现有效脱氮的可能性。在下述情况下尤其如此：废水供给具有低C浓度。在此流通所需的气流总是超过细菌进行氧化所需的气流(或氧需求)。
从欧洲专利EP 0 249 172 B1
Figure G2008800249110D00021
中了解到一种方法，所述方法利用以循环扫掠方式在池底上方移动的多个底部充气器来对废水和活化污泥充气并使其流通以达到硝化和脱氮的目的。为此，对某些底部充气器提供减量的空气供给以在废水或活性污泥中形成略微充气的区域，从而达到使分区脱氮成为可能的缺氧条件。
该系统的缺点在于，它的许多元件(如压挤阀)易于发生故障。
从现有技术已知有许多不同方式和方法可用于对废水进行充气和搅拌。
例如，从DE 196 21 116C2(Invent)了解到一种底部分配器(distributor)，该底部分配器连接至少一个充气用柔性多孔管并且所述底部分配器被施加了空气，所述底部分配器包含与充气装置互通连接的中空体。设置这个中空体作为用于充气装置供给的底部分配器。为保持和控制这种装置在底部附近运行，当在水处理厂中使用时，必须提供合适的重量以抵消底部分配器中的空腔所引起的漂浮倾向。
从DE 40 01 201 C1
Figure G2008800249110D00022
了解到一种用于在水体中引入空气的漂浮式充气器，所述漂浮式充气器通过由用作所谓浸入式充气器的底部充气器经连接管向水体供给空气的方式对所述水体充气。其问题在于，底部充气器具有有限的寿命，并且存在需要定期清理维护和检查的麻烦。这照例需要在水处理厂或废水处理厂运行期间将底部充气器从池中提出。而此时这通常又需要重量来使系统平衡以抵消底部充气器在运行时的漂浮倾向。将底部充气器高高提起是并不容易的。例如将该底部充气器从废水处理厂的活化污泥池中提至水面(以进行清洁、检查和可能的修理)，然后再将其沉回原处。所有这一切都非常复杂并且成本高昂，甚至会使做此工作的员工面临危险。除此之外，漂浮式充气器或底部充气器或者浸入式充气器的相应部件还会受到极大的压力。特别是当充气器包含膜时，这些敏感零件的破坏几乎不可避免。
从US 5,906,774(Parkson)了解到一种通过杆与浸入式充气器相连的漂浮式充气器，其中在该浸入式充气器的区域中安置有额外的被分隔的可充气浮力构件以帮助解决上述将浸入式充气器提至水面的问题。该系统如此运行，即，为了高高提起浸入式充气器而附加设置的浮力构件被充气并且由此帮助浸入式充气器提至水面上。这对在维修方面中浸入式充气器的搬运大有裨益。然而，该系统具有以下重大缺点：所述可充气浮力构件无论是未经充气时还是已充气时都在浸入式充气器附近添加了难以操作的组件，同时又易于被任何物体刺破而损坏以致无用。
当漂浮式充气器在废水处理厂的运行中，在漂浮式充气器(即，漂浮体)上在废水处理厂的水中挂上被浸没水中地浸入式充气器，从而实现水中充入空气或气体。特别是在废水处理厂中，将该装置用于对活化污泥池充气。其另一用途是用于对水体充氧。从原理上可以理解，其工作方式涉及加压充气系统，在加压充气系统中，将空气由压缩机从大气中吸入并由供给系统配给至所谓的浸入式充气器，所述浸入式充气器通常被设计为以微泡的形式排出吸入的空气，这些微泡从浸入式充气器上升至水面并在途中向水中释放氧气。在无氧系统中，基于相似的原理，类似地将这些装置用作气体注入器，特别是用于循环。与传统废水处理工厂中固定于池底的充气器构件相比，可漂浮的充气器具有特殊优点，这就是如今漂浮式充气器非常受欢迎的原因。
各系统尺寸的增加也增加了每个系统的充气器构件的数量，这使系统内的这种充气器构件很快达到数千。已知存在这样的装置：其中将一个个所谓的扩散管结合成充气器，并且通过联接管道例如软管管道或硬管管道挂在漂浮空气配给管上并且所述充气器在池底处水下操作。由聚酯或陶瓷以及多孔膜材料制成的所谓的管充气器被作为已知的扩散管，其通常紧绷在支撑构件表面上。多孔膜充气器近年在市场上非常流行，因为相对于其它充气器材料，多孔膜充气器使最高的氧利用成为可能。除此之外，平板式或盘式充气器也有所应用。
这些工厂规模的增加总是要求更大的单个池和水深(目前通常为6米深)，出于经济原因，将越来越多的扩散管结合在一起以形成充气装置。功能型“漂浮”浸入式充气器或者可漂浮的充气装置的一个突出特征在于，其水下组件在操作中具有稳定的工作深度并且没有向上的浮力，该浮力会导致向上的漂浮并且因此造成浸入式充气器功能的失效。如果例如浮力过大，那么使得充气装置在正常的操作中处于不镇定的情况，这可以导致该充气装置部分地漂浮、缠绕并会危及整体充气装置的有效操作，或者甚至使系统停顿。除此之外，很容易理解，充气装置在这种随机移动中也可能具有破坏性。因此，任何经优化设计的浸入式充气器都具有恰好的自重，从而一方面足以使充气器保持稳定运行，另一方面又可以充分降低其重量以助于组装和操作人员的操作。
上文所述的充气装置在运行中暴露于高度磨损中，它们需要定期清理，或在达到一定使用期限后需要更换新膜。这需要将充气装置或浸入式充气器从水中提至水面上。这通常要在不停止工厂运作的情况下进行。从水中提起充气器是易花钱的、困难的和易造成破坏的行为。通常需要多个员工参与。安全操作中的一个特别棘手的问题是，通常所有在水下的表面的“生物性”粘垢使其很滑而难以操作。这额外地使搬动漂浮式充气器变的复杂。除此之外，充气器及其辅助设备在从水中被提出后通常会受到应力，因而存在发生材料损害如软管扭折、软管接头断裂和充气器膜破裂等损坏的风险。单个漂浮式充气器或浸入式充气器的过长时间操作会造成如下具体缺点：由这个浸入式充气器所处理的水区中的活性污泥会变得不平衡从而将对整个生物过程造成负面影响。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提出一种方法和一种浸入式充气器，采用所述方法可以避免或至少极大减少现有技术中的所述缺点，而所述浸入式充气器在实施所述方法时可以优选被采用。
通过用于流体(特别是废水)搅拌和/或充气的方法可实现此目的，所述方法具有以下循环反复的步骤a)和b)：
a)借助浸入式充气器对流体进行预定的第一时段(t1)的充气，所述浸入式充气器具有至少一个安置于经设计为浸没式中空体的载体上的充气装置，其中所述中空体浸没于流体并且通过所述充气装置将空气引入流体，使得能在流体中发生硝化；
b)借助所述浸入式充气器对流体进行预定的第二时段(t2)的搅拌，其中节流或关闭通过充气装置的气流，并为了对中空体充入气体或空气，借助于压缩空气供应部以排空此前被浸没的中空体，因此所述浸入式充气器发挥了搅拌器的功能，在所述功能中使流体上升并且在此时搅拌所述流体，其中在所述流体中形成脱氮的可能。
本发明的方法的优点当中包括在一定时段的充气之后伴有不充气时间段，在不充气时间段中，由于在流体的相应区域中的充气完全停止，因此会在所述区域产生缺氧区。相反，经循环浸没和排空的中空体确立了搅拌阶段。正是中空体的这种循环浸没和排空引起充气器连续地上下摆动从而搅拌流体。
在此非常剧烈的流体搅拌过程中，任何逃逸空气对于流体的氧含量都不具有实质性的影响，这是因为，一方面所涉及的空气体积远小于正常充气所涉及的空气体积，而另一方面，逃逸空气具有很大的气泡使得几乎不存在任何氧转移，也就是说不存在危及缺氧阶段的风险。如上文所细述，本领域技术人员已明白的，为进行脱氮需要缺氧阶段的存在，但要实现脱氮却必须以含氧阶段代替缺氧阶段。
在本方法的一个有利改进方式中，第一时段和第二时段(t1、t2)由控制器调节，其优点在于，现在可以对流体上的相应负载量来实现精确的脱氮。
所述目的可以进而由包含至少一个安置在载体上的充气装置的浸入式充气器来实现，其中所述浸入式充气器的特征在于其包含至少一个由载体形成的浸没式中空体。本发明的装置具有大量优点。当在运行中充入水时，设置为浸没式中空体的载体在此对于充气装置给予了决定性帮助，即，减小浸入式充气器的浮力。由此免除或至少最小化了对于用于抵消浮力以使充气器静止地稳定的压载重量的需要，从而避免了使浸入式充气器具有过大的自重。
在本发明的一个有利方面中，浸没式中空体被设置为细长管，其优点在于，现在可在本发明的浸入式充气器的制造中使用低成本标准部件。
在本发明的另一有利方面中，经设置为浸没式中空体的浸入式充气器载体被设置为矩形截面、圆形截面或椭圆形截面的管。由此使得能针对优选充气装置来使浸入式充气器个性化。
在本发明的又一有利方面中，浸没式中空体配备有用于对该中空体充入气体或空气的压缩空气供给器，借助于压缩空气供给器只需通过供给压缩气体以除去浸没式中空体中的水即可容易地使本发明的装置浮出水面，从而促使浸入式充气器因中空体不再被浸没而浮出水面。作为另外一种选择，可以通过维护艇上的压缩空气源、通过为此专门在工厂中设列的供给器或者通过相应地使用对水充气用的空气来进行压缩空气的供给。
在本发明的另一有利方面中，本发明的浸入式充气器的载体至少部分地配备有包围该载体的多孔膜和用于在载体与膜之间供给气体的气体供应部。因此，可以有利地获得现有技术中基本已知的充气装置，特别是通过简单地多的方式与本发明的组合。被设置为细长管的载体通过其外壁形成了充气装置的气体供给器的壁，充气装置的气体供给器的其它壁通过多孔膜相对于载体(除孔之外)气密性地被密封。
在本发明的一个有利实施方式中，浸入式充气器的中空体包含至少一个设置在所述中空体的第一端部中的第一末端部件，该部件带有用于向充气装置供给压缩空气的第一通道和用于供给压缩空气以对中空体充入气体或空气的第二通道。现有技术中已知存在整套方法用于将空气注入器保持在水面下的恒定高度。然而，与这些方法相比，本发明的装置的构造现在使得可以实现需要更少的部件和更友好的安装的设计，这些都使得在安装和维修浸入式充气器时可节约大量成本和时间。
在本发明的又一特别有利方面中，浸入式充气器的特征在于，其包含安置在与中空体的第一端部相对的第二端部中的第二末端部件，所述第二末端部件具有用于对充气装置供给气体或空气的通道和出口通道。这使得可以更加有利地在相同时间以相同速度增加空气供给，例如，使空气供给翻倍。
在本发明的另一有利方面中，浸入式充气器的特征在于，所述充气器由至少两个悬挂装置悬挂。这使得能在协调充气时的气泡形成时将所述浸入式充气器精确地设定成水平。
在本发明的另一有利方面中，浸入式充气器的特征在于，至少一个悬挂装置被设置用作充气装置的供给器。因此具有的优点是：可简化布置而且同时能降低悬挂装置与供给器缠绕的风险。
在本发明的又一有利方面中，浸入式充气器的特征在于，出口通道在操作状态中被安置在中空体的底部附近。当排空浸入式充气器时，这便于排出仍存留其中的流体，以利于避免排出气体在空心体底部上方的短路气流。
在本发明的另一有利方面中，末端部件的第一通道带有防止液流(例如废水流)由中空体流经第一通道的单向阀，从而有利地保证了不合需要的材料无法进入充气装置的空气供给。
在本发明的又一有利方面中，浸入式充气器的特征在于压载的重量，压载的重量使得可以针对由废水以及由各种情况下浸入式充气器的运行状况所要求的必要条件或边际情况而将本发明的装置单独调整。
在本发明的另一有利方面中，浸入式充气器的特征在于被设置为浅圆柱体的中空体，在该中空体上带有在圆柱体形的周壁表面上星形设置地向外突出的充气装置(例如，扩散管等形式)。以此方式来设置本发明的浸入式充气器使得本发明的运行原理也可用于其它设计的浸入式充气器，尤其包括分散地用作单个充气器的这类浸入式充气器。
在本发明的浸入式充气器的又一有利方面中，所述充气器的特征也在于被设置为浅圆柱体的中空体，但此处的中空体带有圆柱体凸顶形的充气装置。此处，与前述实施例相同，可以遵照给定的、可能已存在的系统来对本发明的装置单独调整，此时具有本发明的装置所提供的特别优点，即可轻易搬移浸入式充气器。
在本发明的另一有利方面中，浸入式充气器的特征在于，浸没式中空体被设置为细长管，在浸没式中空体上该充气装置由所述细长管伸出并与外壁基本垂直，此处也对上面描述的两个例子有好的影响，即，对本发明的装置进行改装并将其集成到已存在系统，或者使本发明的装置结合其他有利地已描述的变体、中空体和充气装置。
本发明的其它特征和优点可以从所附的权利要求中看出。
附图说明
为更好地理解本发明，下面将参考附图，以几个实施例的方式来详细描述本发明，附图中：
图1是本发明的浸入式充气器的一个实施例的极为简化的示意图，该图为部分截面图。
图2是图1所示的浸入式充气器的透视图。
图3是本发明的浸入式充气器的另一实施例的极为简化的示意图，该图以透视图显示。
图4是本发明的浸入式充气器的又一实施例的极为简化的示意图，该图以透视图显示。
图5是图4所示的浸入式充气器的示意图，该图显示截面。
图6是本发明的浸入式充气器的另一实施例的视图。
图7是本发明的浸入式充气器的又一实施例的视图。
图8是图7所示的浸入式充气器的突出特点的透视图。
图9是本发明的浸入式充气器的另一实施例的视图。
图10是本发明的浸入式充气器的又一实施例的视图。
具体实施方式
现在参考图1，该图以非常简化的示意图说明了浸入式充气器4，所述浸入式充气器4包含安装有充气装置1的载体3。载体3被设置为浸没式中空体2，为便于更好地理解，其中浸没式中空体2的空腔10在此处和其它的图中被绘制为交叉平行线阴影。例如，通过气体供给器6将空气沿箭头L的方向供给至浸入式充气器中并且通过充气装置1的载体3被供应。在充气装置1的区域中记号样式给出的箭头B示出了从充气装置1向水面上升的气泡的路径。被设置为浸没式中空体2的载体3(如图1和图2所示)在这里显示为狭长的长方六面体。在浸入式充气器的运行中，中空体2中经绘制为交叉平行线阴影的表面区域可以充入流体或浸没于流体中。从而将本发明的浸入式充气器的浮力降低以致使中空体2浸没。意图将浸入式充气器维持在稳定高度，优选在如图所示的底部7附近。
现参考图3，图3说明了本发明的另一实施例，绘出了在该情况下经设置来与作为浸没式中空体12的浅圆柱形中空体整合的载体13。如图3所示，在作为气体供给器由载体13承载的横梁18上安置有充气装置11，充气装置11带有如图所示的常规扩散管15。该布置所提供的特殊优点在于，一个浸没式中空体12充当扩散管15的总管架(battery)。原则上，供给至充气装置11中的空气与图1和图2的实施例中所示的气体供给相同。因此，各充气装置11也具有通过气体供给器16沿箭头L方向的空气供给，此处气泡从充气装置11上升至水面的方向也如箭头B的方向所示。
现参考图4，图4说明了浸入式充气器24的又一实施例，所述浸入式充气器24包含安装有辐条式排列的充气装置21的中心载体23或中心中空体22，所述充气装置21通过供气管26接受辐条式的充入气体。为更好地理解图4中透视示出的本发明的实施方式，图5以示意性的截面图来说明根据图4的浸入式充气器。通过供气管26将空气经空气通道29供给至充气装置21中，于是空气沿箭头B的方向再次向水面上升。
现参考图6，图6说明了本发明的另一实施例，其形式为辐条式排列的浸入式充气器36。原则上各元件的作用基本上与参考图3和图4时所述的例子作用相同。此处，也绘出了如图3所示的构造的优点，该优点与单个浸没式中空体32与多个充气装置的组合有关。
现参考图7，图7说明了本发明的浸入式充气器44的又一实施例，所述浸入式充气器44具有载体43，该载体43同时起着浸没式中空体42的作用。如图7中所示，通道46通过联轴器(未示出)转入将浸入式充气器41左侧密封的末端部件401中，该末端部件401处在也形成中空体42的载体43的内部。末端部件401具有气体供给通道49，经由气体供给通道49将空气通过孔402导入载体43的外壁413与围绕外壁413的膜403之间的载体43中，空气可以通过所述膜403经孔404沿箭头B的方向向水面逸出。夹具405通过夹紧将膜403固定在例如设置为圆柱体的载体43的外壳上或在中空体42的外壳上。在中空体42的空腔410中，浸没部分被绘制为交叉平行线阴影。压缩空气供给器406同样在末端部件401中转入气体供给通道409中，通过气体供给通道409可将中空体42的空腔410充满压缩空气。空腔410中的流体经安置于图7所示的浸入式充气器41右侧的末端部件412中的出口通道411而排出。当沿箭头DL方向将压缩空气经供给器406和气体供给通道409导入浸入式充气器41的空腔410中的末端部件401中时，空腔410中的流体通过出口通道411被排出而使空腔411排空，从而使浸入式充气器41的浮力增加以致其上升至水面。
借助本发明的浸入式充气器的这种构造，即通过使用压缩空气来对浸没式中空体“打气”或排空，可使浸入式充气器上升至水面以轻易地进行维护，在维护结束之后该浸入式充气器再次进入水中，并且中空体自身被涌入水：该浸入式充气器再次下沉至其运行高度。
图7中还示意性地显示了池底47，浸入式充气器41在运行时的运行位置在池底47附近。根据中空体42的厚度414和壁重或者中空体42的材料和空腔410的体积，可设定所需的浸入式充气器41的浮力。
图7中显著简化了浸入式充气器41的底侧在“充气操作”时膜403’的位置，所述位置用于根据中空体42的外壁413与膜403之间累积的超压来设定这种情况下压缩空气的供给。弹性膜403的孔404开启并且空气沿箭头B的方向从浸入式充气器41中释放。
对于末端部件401的气体供给通道409和49而言，可选的是采用单向阀407和/或408，以防止流体从空腔410分别回流至气体供给通道409和49中，从而防止相应的气体供给器406和46发生故障。
现参考图8，图8以透视图的方式说明了图7所示的浸入式充气器41的突出特点。
当然，可以理解，本发明的原理也可用于根据图7的实施例所详细描述的设计特点而实现盘式充气器的应用。利用本发明的浸入式充气器的原理可以产生许多可能的变体。因此，应该理解，本发明及其权利要求范围不限于此处通过实施例所显示的实施方式。
现参考图9，图9说明了浸入式充气器包含在图中左侧的供给器521，该供给器521通常向上例如沿沿箭头L方向引导至空气补给器(未示出)上。压缩空气供给器506将空气供给至空腔以对其充入气体或空气，从而导致浸入式充气器上升并排出其中所容纳的流体。虽然可以通过粗线或虚线所示的悬挂装置502悬挂浸入式充气器，但也可将该浸入式充气器安置来单独由供给器521和一个悬挂装置520承载或者由两个供给器521承载。
现参考图10，图10说明了另一种浸入式充气器(为节省空间将其二等分)，与图7和图8所示的浸入式充气器相比，其两侧的末端通过通道46均带有空气供给L。可将用于排出流体的出口通道配置在一端的适当位置上，例如，图7和8所示和这里所描述的。当然，如前文所述，同样可以在根据图10(未示出)这种浸入式充气器上提供上述的悬挂装置。
搅拌和充气交替进行如下：
如已知的那样设计，在充气后会伴有脱氮阶段，通过关闭通过一个或多个供给器521经通道46、49的空气补给器来完成在区域中引入缺氧阶段以便设定浸入式充气器的充气，其后通过经由供给器406和409供给压缩空气来对空腔410充气以便将其中的流体(通常是如水或废水等流体)经出口通道411、511排出。这导致浸入式充气器在其上装有气体供给器的一侧上倾斜，该倾斜持续到其上升至水面直立后为止。这与实现浸入式充气器时所进行的过程相同。升至表面后，关闭中空体中的压缩空气供给，导致中空体通过出口通道411、511而再次充满流体，由此变重而随着浮力降低而下沉。一旦浸入式充气器沉入其悬挂装置所限定的最低位置，则重复所述过程，即，再次将空腔410排空从而使浸入式充气器再次上升。
因此，通过对浸入式充气器的中空体进行交替的浸没与排空而使其连续地迅速上浮和下沉，由此将改变为起到搅拌器的作用，从而产生本发明的用于脱氮的缺氧阶段。
浸入式充气器的这种迅速上浮与下沉运动实际上起到搅拌流体并且防止了污泥的累积。
要终止脱氮则停止该过程，即，将浸入式充气器浸没并在充气器的“下沉”位置重新充入空气，以完成对流体充气。
附图标记列表
1、11、21、31        充气装置
2、12、22、32、42    浸没式中空体
3、13、23、33        载体
4、14、24、34、41、44浸入式充气器
5、15、25、35        扩散管或膜充气器
6、16、26、36、46    气体供给
7、47                底部
9、29                空气通道
10                   空腔
18                   横梁
49                   第一供给通道
59                   第二供给通道
401            第一末端部件
402            通道
403、403′     膜
404            孔
405            夹具
406            压缩空气供给器
407            单向阀
408            单向阀
409            通道
410            空腔
411            出口通道
412            末端部件
413            圆柱形外壁
414            壁厚
415            底部
501            末端部件
502            通道
509            通道
511            出口通道
515            底部
520            悬挂装置
521            供给器
B              箭头、气泡移动方向
L              箭头、空气供给方向
DL             箭头、压缩空气供给方向

Claims (17)

1.一种用于流体(特别是废水)搅拌和/或充气的方法，所述方法具有以下循环反复的步骤a)和b)：
a)借助浸入式充气器对流体进行预定的第一时段(t1)的充气，所述浸入式充气器包含至少一个安置于经设计为浸没式中空体(2、42)的载体(3、43)上的充气装置(1)，其中所述中空体(2、42)浸没于所述流体并且通过所述充气装置将空气引入所述流体，由此使得能在所述流体中发生硝化；
b)借助所述浸入式充气器对所述流体进行预定的第二时段(t2)的搅拌，其中节流或关闭所述充气装置(1)的气流，并为了对所述中空体(2、42)充入气体或空气，借助于压缩空气供应部以排空此前被浸没的所述中空体，因此所述浸入式充气器发挥了搅拌器的功能，即，在流体中向上运行并且在此时搅拌所述流体，从而能在所述流体中进行脱氮。
2.如权利要求1所述的方法，所述方法的特征在于，所述第一时段和所述第二时段(t1、t2)由控制器调节。
3.一种尤其是用于实施如权利要求1或2所述的方法的浸入式充气器，所述充气器包含至少一个安置在载体(3、43)上的充气装置(1)，所述充气器的特征在于，所述浸入式充气器(1)包含至少一个由所述载体(3、43)形成的浸没式中空体(2、42)。
4.如权利要求3所述的浸入式充气器，所述充气器的特征在于，所述浸没式中空体(2、42)被设置为细长管。
5.如权利要求4所述的浸入式充气器，所述充气器的特征在于，所述浸没式中空体(2)被设置为矩形截面、圆形截面或椭圆形截面的管。
6.如权利要求3～5中任一项所述的浸入式充气器，所述充气器的特征在于，所述浸没式中空体(2)配备有用于对所述中空体(2)充入气体或空气的压缩空气供给器。
7.如权利要求3～6中任一项所述的浸入式充气器，所述充气器的特征在于多孔膜(403)和气体供给器(402)，所述多孔膜(403)至少部分地包围所述载体(3、43)之一，所述气体供给器(402)用于在所述载体(42)与所述膜(403)之间供给气体。
8.如权利要求7所述的浸入式充气器，所述充气器的特征在于，其包含至少一个安置在所述中空体(2)的第一端部区域中的第一末端部件(401)，所述第一末端部件(401)具有第一通道(49)和第二通道(409)，所述第一通道(49)用于所述充气装置(1)的供给，所述第二通道(409)用于供给压缩空气以对所述中空体(2、42)充入气体或空气，其中在与所述第一端部相对的第二端部中包含出口通道(411)，所述出口通道(411)用于排出所述中空体中所含流体。
9.如权利要求8所述的浸入式充气器，所述充气器的特征在于，其包含安置在与所述中空体(2)的所述第一端部相对的第二端部中的第二末端部件，所述第二末端部件带有用于对所述充气装置(1)供给气体或空气的供给通道(59)和出口通道(511)。
10.如权利要求8或9所述的浸入式充气器，所述充气器的特征在于，所述浸入式充气器由至少两个悬挂装置(520)悬挂。
11.如权利要求10所述的浸入式充气器，所述充气器的特征在于，所述悬挂装置中至少有一个被设置为用于所述充气装置(1)的供给器(521)。
12.如权利要求9～11中任一项所述的浸入式充气器，所述充气器的特征在于，所述出口通道(411)在操作状态中被安置在所述中空体的底部附近。
13.如权利要求8～12中任一项所述的浸入式充气器，所述充气器的特征在于，所述第一通道(49)和/或所述第二通道(409)带有防止液流由所述中空体(2)流经所述第一通道或第二通道(409)的单向阀(407、408)。
14.如权利要求3～13中任一项所述的浸入式充气器，所述充气器的特征在于压载的重量。
15.如权利要求3～14中任一项所述的浸入式充气器，所述充气器的特征在于被设置为浅圆柱体的中空体(2)，在所述中空体(2)上带有在圆柱体形的周壁表面上星形设置地向外突出的充气装置(21、31)。
16.如权利要求3～15中任一项所述的浸入式充气器，所述充气器的特征在于被设置为浅圆柱体的中空体(2)，在所述中空体(2)上带有圆柱体凸顶形的充气装置。
17.如权利要求4～15中任一项所述的浸入式充气器，所述充气器的特征在于，所述浸没式中空体被设置为细长管，在所述浸没式中空体上充气装置(11)由所述细长管伸出并与外壁基本垂直。
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