CN102765821A

CN102765821A - 用于曝气生物滤池或生物接触氧化池的曝气设备

Info

Publication number: CN102765821A
Application number: CN2012102449393A
Authority: CN
Inventors: 吴迪; 金强; 张天柱; 赵咏梅
Original assignee: Beijing Zhongnong Tianlu Micro-Nano Bubble Water S & T Co Ltd
Current assignee: Beijing Zhongnong Tianlu Micro-Nano Bubble Water S & T Co Ltd
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2012-11-07

Abstract

本发明公开了一种用于曝气生物滤池或生物接触氧化池的曝气设备，属于水处理及循环经济领域。该曝气设备包括：配水池、微纳米气泡发生装置、纯氧供给装置和微纳米气泡发生器；其中，配水池设有原水进水管和原水供水管；微纳米气泡发生装置设有进水管、进氧管和出水管，进水管与所述配水池的原水供水管连接，所述进氧管与所述纯氧供给装置连接，出水管与所述微纳米气泡发生器连接，微纳米气泡发生器上设有出水口。该曝气设备具有结构简单，曝气均匀、增氧效果好，不影响曝气生物滤池或生物接触氧化池内的填料挂膜状态。

Description

用于曝气生物滤池或生物接触氧化池的曝气设备

技术领域

本发明涉及水处理及循环经济领域，尤其涉及一种用于曝气生物滤池或生物接触氧化池的新型曝气设备。

背景技术

曝气生物滤池（简称BAF）具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用。曝气生物滤池集生物氧化和截留悬浮固体于一体，内置颗粒填料层，采用池底曝气对污水进行充氧，具有容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用少的特点。

生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，主要由曝气鼓风机和专用曝气器组成,生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。

以上两种工艺中，均采用鼓风机及专用微纳米气泡发生器或穿孔曝气管进行曝气增氧，这种曝气技术在水处理工艺中普遍应用，但是，由于微纳米气泡发生器的利用率较低，空气的氧传质速率也较低，因此需要鼓入大量空气才能满足微生物的生长和繁殖的需要，但鼓风机存在能耗大及噪音大的缺点。其次，由于采用这种鼓风曝气系统，导致其气泡直径相对较大，而在曝气生物滤池或生物接触氧化法中填料紧密或者微生物生长旺盛的区域，阻力较大，所以容易导致大量的气泡从阻力较小的区域通过，形成不均匀的曝气，形成气体短流的现象。最后，大量的曝气形成的剪切力，可以使填料区域的微生物附着力变弱，在填料挂膜到一定程度后脱落，无法形成稳定的生物膜附着和生物膜的自然脱落。

发明内容

本发明实施方式提供一种用于曝气生物滤池或生物接触氧化池的曝气设备，可以解决目前用于曝气生物滤池或生物接触氧化池的鼓风曝气设备存在气泡直径大，曝气不均匀，影响池内填料挂膜的问题，该设备可使曝气生物滤池或生物接触氧化池内均匀曝气，不影响池内的填料挂膜。

为解决上述问题本发明提供的技术方案如下：

本发明实施方式提供一种用于曝气生物滤池或生物接触氧化池的曝气设备，包括：

配水池、微纳米气泡发生装置、纯氧供给装置和微纳米气泡发生器；其中，

所述配水池设有原水进水管和原水供水管；

所述微纳米气泡发生装置设有进水管、进氧管和出水管，所述进水管与所述配水池的原水供水管连接，所述进氧管与所述纯氧供给装置连接，所述出水管与所述微纳米气泡发生器连接，所述微纳米气泡发生器上设有出水口。

由上述提供的技术方案可以看出，本发明实施方式的曝气设备通过配水池、微纳米气泡发生装置、纯氧供给装置和微纳米气泡发生器有机连接，相互配合，以进水为水介质，在配水池中进行水循环，在水循环过程中完成氧气的溶解过程，并形成含有大量微纳米气泡的气泡水，将气泡水通过配水管路注入到曝气生物滤池和生物接触氧化池的底部配水系统即可完成整个工艺的配水和增氧曝气过程。该曝气设备具有结构简单，曝气均匀、增氧效果好，不影响曝气生物滤池或生物接触氧化池内的填料挂膜状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例一的曝气设备示意图；

图2为本发明实施例一的曝气设备的微纳米气泡发生装置示意图；

图3为本发明实施例二的曝气设备示意图；

图4为本发明实施例三的曝气设备示意图；

图5为本发明实施例二或三的曝气设备应用于曝气生物滤池或生物接触氧化池的示意图；

图6为本发明实施例四的曝气设备示意图；

图7为本发明实施例五的曝气设备示意图；

图8为本发明实施例四或五的曝气设备应用于曝气生物滤池或生物接触氧化池的示意图；

图中各标号对应的部件为：1、配水池；2、微纳米气泡发生装置；21、增压泵；22、溶气装置；3、纯氧制氧机或纯氧气罐；4、微纳米气泡发生器；5、微纳米气泡发生装置的出水管；6、配水池的原水进水管；7、微纳米气泡发生装置的进水管；8、微纳米气泡发生装置的进氧管；9、微纳米气泡富氧水出水管；10、配水管路；11、填料；12、曝气生物滤池或生物接触氧化池；13、溶氧罐；14、穿孔排泥管；15、格栅支架；16、稳水层；17、出水口。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面对本发明实施例作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供一种用于曝气生物滤池或生物接触氧化池的曝气设备，是一种保证曝气生物滤池或生物接触氧化池的曝气效果和稳定工作的新型曝气设备，如图1、2所示，该曝气设备包括：配水池、微纳米气泡发生装置、纯氧供给装置和微纳米气泡发生器；

其中，配水池设有原水进水管和原水供水管；

微纳米气泡发生装置设有进水管、进氧管和出水管，进水管与配水池的原水供水管连接，进氧管与纯氧供给装置连接，出水管与微纳米气泡发生器连接，微纳米气泡发生器上设有出水口，该出水口可输出微纳米气泡水。

上述曝气设备中的微纳米气泡发生装置如图2所示，包括：增压泵和溶气装置；

其中，增压泵和溶气装置分别与出水管连接，增压泵上设置所述的进水管，溶气装置上设置所述的进氧管。增压泵可采用扬程为0.2MPa～1MPa的增压泵；溶气装置可采用文丘里原理射流器或带有溶气功能的气液混合装置。

上述曝气设备中的微纳米气泡发生器可采用高速旋回式气液混合型微纳米泡沫发生器。如可采用专利申请号为200610140565.5的高速旋回式气液混合型微纳米泡沫发生器。该微纳米气泡发生器与微纳米气泡发生装置配合，利用水作为介质，通过文丘里原理的射流器或溶气泵负压进气，将气液混合后的混合液以一定压力射入特定结构的微纳米气泡发生器中，将气体高速旋转切割后释放出来，其形成的气泡直径主要分布5～60μm的气泡在溶液中处于悬浮状态，上升流速＜0.1m/s，这样的气液混合装置不仅可以使气液接触界面大大增加，从而使气液传质效率大大增加，而且产生的微米级的气泡在溶液中停留时间大大增长。这些微纳米气泡中含有丰富的氧，作为溶液中的溶解氧的贮备库，当溶液中的溶解氧减少的时候，气泡中的溶解氧就会补充进来，形成一个长时间可以保持溶解氧在较高水平的相对稳定的气液混合体，从而完全保证对灌溉水的增氧需求。

上述设备中的微纳米气泡发生器的出水量为0.6～1.2m³/h，一般出水量为1m³/h，微纳米气泡发生装置的出水管可以作为总出水管，该出水管的出水端分出多个出水管支管，微纳米气泡发生器的数量与所述出水管支管的数量相同，每个微纳米气泡发生器与所述微纳米气泡发生装置的出水管一个出水管支管连接。实际中，微纳米气泡发生器的数量，可以根据微纳米气泡发生装置的增压泵的出水量来设置，使增压泵供水压力保持能正常产生微纳米泡沫即可。

上述设备中，纯氧供给装置可采用纯氧制氧机或氧气罐，主要是稳定地产生标准状态下的氧气，以供给微纳米气泡发生装置，提供的氧气浓度需大于90%，纯氧供给装置的输出管路连接至微纳米气泡发生装置的进氧管。

可进一步在本实施例的增氧设备的微纳米气泡发生器设置的进水管、出水管均设置控制阀，以方便控制。

下面结合具体实施例对上述增氧设备作进一步说明。

实施例二

本实施例提供一种用于曝气生物滤池或生物接触氧化池的曝气设备，是一种保证曝气生物滤池或生物接触氧化池的曝气效果和稳定工作的新型曝气设备，如图3所示，本实施例的设备在上述实施例一给出的设备基础上，还包括：配水管路，用于设置在曝气生物滤池或生物接触氧化池内；并且，所述的微纳米气泡发生器设置在所述配水池内，配水池还设有微纳米气泡富氧水出水管，与配水管路连接。

上述配水池内的微纳米气泡发生器可设置多个，设置的数量可根据微纳米气泡发生装置的增压装置的水量而定，一般情况下单个微纳米气泡发生器的出水量约为0.6～1.2m³/h。

本实施例的曝气设备使用时，微纳米气泡发生装置的进水来自配水池，依次经过微纳米气泡发生装置、微纳米气泡发生器处理后，产生的微纳米气泡水重新注入回配水池，再通过配水池输送给曝气生物滤池或生物接触氧化池经配水管路进行配水。该曝气设备可以连续流运行模式运行，具有结构简单，曝气效率高，不影响曝气生物滤池或生物接触氧化池内填料的挂膜状态的优点。

实施例三

本实施例提供的用于曝气生物滤池或生物接触氧化池的曝气设备，与实施例二给出的曝气设备结构基本相同，不同的是该曝气设备还包括：溶氧罐，设置在所述配水池内，罩设在微纳米气泡发生器外（见图4）。溶氧灌可采用耐压大于0.2MPa的密闭罐体，溶氧灌的水力停留时间为0.5～5分钟。溶氧罐中也可设置多个微纳米气泡发生器，设置的数量可根据增压泵的水量而定，一般情况下单个微纳米气泡发生器的出水量约为0.6～1.2m³/h。

这种结构的曝气设备工作时，微纳米气泡发生装置的进水来自配水池，依次经过微纳米气泡发生装置、微纳米气泡发生器和溶氧罐后，产生的微纳米气泡水重新注入回配水池，再通过配水池输送给曝气生物滤池或生物接触氧化池经配水管路进行配水。该曝气设备可以连续流运行模式运行，具有结构简单，曝气效率高，不影响曝气生物滤池或生物接触氧化池内填料的挂膜状态的优点。

上述实施例二或三的曝气设备应用于曝气生物滤池或生物接触氧化池的连接状态如图5所示，曝气设备的配水池的微纳米气泡富氧水出水管与设置在曝气生物滤池或生物接触氧化池内的配水管路连接，配水池经微纳米气泡发生装置的进水管向其供水，纯氧供氧装置经微纳米气泡发生装置的进氧管向其供纯氧，微纳米气泡发生装置的出水管通过微纳米气泡发生器输出微纳米气泡水，直接回到配水池或经溶氧罐后回到配水池中，经配水池的微纳米气泡富氧水出水管输出至设在曝气生物滤池或生物接触氧化池内底部的配水管路中，由于输出的水为微纳米气泡富氧水，直径较小，不需要再进行鼓风，从而不会影响设置在曝气生物滤池或生物接触氧化池内的填料的工作状态，实现了既保证了曝气效果，又不影响曝气生物滤池或生物接触氧化池内的填料的工作状态的效果。

实施例四

本实施例提供一种用于曝气生物滤池或生物接触氧化池的曝气设备，是一种保证曝气生物滤池或生物接触氧化池的曝气效果和稳定工作的新型曝气设备，如图6所示，本实施例的设备在上述实施例一给出的设备基础上，还包括：配水管路，用于设置在曝气生物滤池或生物接触氧化池内；并且，所述的微纳米气泡发生器设置在所述配水管路内。

本实施例的曝气设备使用时，微纳米气泡发生装置的进水来自配水池，经过微纳米气泡发生装置和微纳米气泡发生器后，将微纳米气泡发生器布置在曝气生物滤池或生物接触氧化池的配水管路上，而并非安装在溶氧罐和配水池中，可以直接曝气生物滤池或生物接触氧化池进行配水过程中产生微纳米气泡水。具有结构简单，成本低的优点。

实施例五

本实施例提供一种用于曝气生物滤池或生物接触氧化池的曝气设备，是一种保证曝气生物滤池或生物接触氧化池的曝气效果和稳定工作的新型曝气设备，如图7所示，本实施例的设备在上述实施例一给出的设备基础上，还包括：配水管路，用于设置在曝气生物滤池或生物接触氧化池内；所述的微纳米气泡发生器设置在溶氧罐内；溶氧罐上设有微纳米气泡富氧水出水管，该出水管与配水管路连接。

溶氧灌可采用耐压大于0.2MPa的密闭罐体，溶氧灌的水力停留时间为0.5～5分钟。溶氧罐中也可设置多个微纳米气泡发生器，设置的数量可根据增压泵的水量而定，一般情况下单个微纳米气泡发生器的出水量约为0.6～1.2m³/h。

本实施例的曝气设备使用时，微纳米气泡发生装置的进水来自配水池，依次经过微纳米气泡发生装置、微纳米气泡发生器和溶氧罐后，产生的微纳米气泡水不再注入回配水池，而直接供给曝气生物滤池或生物接触氧化池进行配水。

上述实施例四或五的曝气设备应用于曝气生物滤池或生物接触氧化池的连接状态如图8所示，曝气设备的微纳米气泡发生器设置在配水管路内（配水管路设置在曝气生物滤池或生物接触氧化池内底部）或曝气设备的微纳米气泡发生器设置在溶氧罐内，再将溶氧罐的微纳米气泡富氧水出水管与设置在曝气生物滤池或生物接触氧化池内底部配水管路连接，配水池经微纳米气泡发生装置的进水管向其供水，纯氧供氧装置经微纳米气泡发生装置的进氧管向其供纯氧，微纳米气泡发生装置的出水管通过微纳米气泡发生器输出微纳米气泡水或经溶氧罐后输出微纳米气泡富氧水，直接通过配水管路向曝气生物滤池或生物接触氧化池内进行配水。由于输出的水为微纳米气泡富氧水，直径较小，不需要再进行鼓风，从而不会影响设置在曝气生物滤池或生物接触氧化池内的填料的工作状态，实现了既保证了曝气效果，又不影响曝气生物滤池或生物接触氧化池内的填料的工作状态的效果。

综上所述，本发明实施例提供的曝气系统，完全改变了原有曝气生物滤池和生物接触氧化池的曝气模式，省去鼓风机和设置在池体底部的布气管路和专用的微纳米气泡发生器。而是通过可设置在曝气生物滤池和生物接触氧化池外部的微纳米气泡发生装置与微纳米气泡发生器配合，以进水为水介质，在配水池中进行水循环，在水循环过程中完成氧气的溶解过程，并形成含有大量微纳米气泡的气泡水，将气泡水通过配水管路注入到曝气生物滤池和生物接触氧化池的底部配水系统即可完成整个工艺的配水和增氧曝气过程。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种用于曝气生物滤池或生物接触氧化池的曝气设备，其特征在于，包括：

所述配水池设有原水进水管和原水供水管；

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述微纳米气泡发生装置包括：

增压泵和溶气装置；其中，

所述增压泵和溶气装置分别与所述出水管连接；

所述增压泵上设置所述进水管；

所述溶气装置上设置所述进氧管。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述增压泵采用扬程为0.2MPa～1MPa的增压泵；

所述溶气装置采用文丘里原理射流器或带有溶气功能的气液混合装置。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述微纳米气泡发生器采用高速旋回式气液混合型微纳米泡沫发生器；

所述微纳米气泡发生器的出水量为0.6～1.2m³/h。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述微纳米气泡发生装置的出水管的出水端分出多个出水管支管，所述微纳米气泡发生器的数量与所述出水管支管的数量相同，每个微纳米气泡发生器与所述微纳米气泡发生装置的出水管一个出水管支管连接。

6.根据权利要求1～5任一项所述的设备，其特征在于，所述微纳米气泡发生器设置在所述配水池内；

还包括：用于设置在曝气生物滤池或生物接触氧化池内的配水管路；

所述配水池还设有微纳米气泡富氧水出水管，与所述配水管路连接。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，还包括：溶氧罐，设置在所述配水池内，罩设在所述微纳米气泡发生器外。

8.根据权利要求1～5任一项所述的设备，其特征在于，还包括：用于设置在曝气生物滤池或生物接触氧化池内的配水管路；

所述微纳米气泡发生器设置所述配水管路内。

9.根据权利要求1～5任一项所述的设备，其特征在于，还包括：溶氧罐和用于设置在曝气生物滤池或生物接触氧化池内的配水管路；

所述微纳米气泡发生器设置在所述溶氧罐内；

所述溶氧罐上设有微纳米气泡富氧水出水管，与所述配水管路连接。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述溶氧灌采用耐压大于0.2MPa的密闭罐体，溶氧灌的水力停留时间为0.5～5分钟。