CN103183408A - 气动生物转盘污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动生物转盘污水处理设备，属于污水处理设备。该设备包括：氧化槽、转盘盘片、转轴、气体扩散组件和密封罩；其中，转盘盘片经所述转轴设置在所述氧化槽内，能沿转轴在所述氧化槽内转动；气体扩散组件设置在所述转盘盘片下方的所述氧化槽内，气体扩散组件的出气口对应于盘片；氧化槽上端开口上设置罩住该开口的所述密封罩。该设备通过气体扩散组件和密封罩两者共同作用，结合对设备与管道进行适当保温，保证了转盘在寒冷环境下正常稳定运行。该污水处理设备结构简单，在寒冷环境中使用时不用将污水处理设备设置在专用的设备间内，即可正常稳定运行，成本低。

Description

气动生物转盘污水处理设备

技术领域

本发明涉及污水处理设备领域，特别是涉及一种适用于北方寒冷地区冬季运行的微氧气动生物转盘污水处理设备。

背景技术

生物转盘是一种较为成熟的污水处理工艺，80年代在我国即得到广泛应用，在生活污水及印染、化工、纺织等各类工业废水处理领域进行了大量的研究与应用实践。但由于生物转盘本身具有盘片成本较高、不适宜处理大规模污水等特点，90年代后其应用逐渐减少。近年来，随着我国乡镇及农村等小规模污水处理工程的不断增多，生物转盘工艺以其设备简单、处理效果稳定、动力消耗省、操作管理简单等优势，逐渐重新获得业内人士的青睐。

生物转盘形式千变万化，但其原理基本都是依靠附着生长于盘片上的微生物的氧化与分解作用，使水体中的各类污染物得到去除。正常条件下，生物转盘运行效果较为稳定、可靠，通过对运行参数的调整与优化，可实现BOD₅、COD、NH₄ ⁺-N甚至TN的达标排放。但在冬季寒冷条件下，生物转盘的处理效果将会有明显下降，尤其是北方地区，冬季气温在零下十几度时，生物转盘盘片转出水面时，在与空气接触的过程中迅速结冰，即使再次进入水中后也很难融化，很快将在盘片表面形成厚厚的冰层，导致设备整体瘫痪，无法继续运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种气动生物转盘污水处理设备，能使生物转盘不受低温寒冷条件影响保持正常稳定运行，从而解决生物转盘设备不适用于低温寒冷地区的问题。

解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明实施例提供一种气动生物转盘污水处理设备，包括：

氧化槽、转盘盘片、转轴、气体扩散组件和密封罩；其中，

所述转盘盘片经所述转轴设置在所述氧化槽内，能沿所述转轴在所述氧化槽内转动；

所述气体扩散组件设置在所述转盘盘片下方的所述氧化槽内，气体扩散组件的出气口对应于所述转盘盘片；

所述氧化槽上端开口上设置罩住该开口的所述密封罩。

本发明的污水处理设备通过设在氧化槽底部的气体扩散组件，可向氧化槽内输送空气，一方面通过空体驱动转轴上转盘盘片的转动，并向水体中充氧，减少盘片与冷空气的接触，防止盘片结冰；另一方面通过在氧化槽上端开口上设置密封罩，阻隔外部冷空气进入氧化槽，也可避免氧化槽内所处理污水结冰。通过气体扩散组件和密封罩两者共同作用，结合对设备与管道进行适当保温，保证了转盘在寒冷环境下正常稳定运行。该污水处理设备结构简单，在寒冷环境中使用时不用将污水处理设备设置在专用的设备间内，即可正常稳定运行，成本低。

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为本发明实施例提供的气动生物转盘污水处理设备的示意图；

图2为图1的A-A向示意图；

图中各标号为：1-进水管；2-氧化槽；3-进水堰；4-盘片；5-集气罩；6-穿孔管；7-微孔曝气器；8-出水堰；9-出水管；10-转轴；11-密封罩。

具体实施方式

下面对本发明实施例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。

本发明实施例提供一种气动生物转盘污水处理设备，如图1、2所示，该设备包括：氧化槽2、转盘盘片4、转轴10、气体扩散组件和密封罩11；

其中，转盘盘片4经转轴10设置在氧化槽2内，能沿转轴10在氧化槽2内转动；

气体扩散组件设置在所述转盘盘片4下方的氧化槽2内，气体扩散组件的出气口对应于所述转盘盘片4；

氧化槽2上端开口上设置罩住该开口的密封罩11。

上述污水处理设备的氧化槽2为槽式结构，槽体上设有进水管1、进水堰3、出水管9和出水堰8；其中，进水管和进水堰设置在所述氧化槽2的一侧；出水管9和出水堰8设置在所述氧化槽2的另一侧。

上述污水处理设备的气体扩散组件包括：穿孔管6和多个微孔曝气器7；

其中，穿孔管6设置在氧化槽2底部，处于转轴10上转盘盘片4的外缘与氧化槽2的槽壁之间；

穿孔管6上设置多个微孔曝气器7。微孔曝气器7可采用平均孔径小于0.2mm的曝气器。这种曝气器曝气气泡直径小，扩散均匀，既有利于集气罩的收集，也提高了氧的传质效率与利用率。

进一步的，上述设备还包括：多个集气罩5，分别设置在各转盘盘片4的外缘上。集气罩5便于收集微孔曝气器7排出的气体，从而经气体驱动转盘盘片沿转轴转动。气体扩散组件的穿孔管6在氧化槽2的单侧布置，同时起到驱动与充氧的作用，与其它气动生物转盘相比，无需另设专用于充氧的曝气系统，结构较简单；同时空气扩散组件设于水平集气罩的正下部外侧，与转盘盘片的最外缘保持一定距离，可有效保护盘片上生物膜不受气体的冲刷而脱落，增加系统的生物量和处理效能。

进一步的，上述气体扩散组件还包括：空气压缩机，设置在氧化槽2外，通过管道、阀门与所述穿孔管6连接。通过阀门可以控制向穿孔管6以及多个微孔曝气器的供气量。

上述污水处理设备中，出水堰8为能在氧化槽2内调整高度的活动堰，通过调整活动堰的高度，可调节氧化槽所处理污水的水位高度，从而调节污水浸没转盘盘片的高度。使得转盘盘片的浸没率在40%～90%之间调节，可以适应不同气候条件对系统运行的要求，温度较高时采用较低的浸没率和较低的转速，主要利用空气中的氧气，有效节省了动力消耗；温度较低时提高盘片浸没率，减少盘片与冷空气的接触，有效防止了盘片的结冻，同时通过提高曝气量和转速，可保证低温条件下的处理效果，因此，运行方式较常规生物转盘具有更多的可选性。

上述污水处理设备中，密封罩11两端设有活动窗口。可根据需要方便的开启或关闭。通过密封罩及可开启窗口的设计兼具供氧及保温效能，在温度较高的条件下通过开启窗口形成自然通风，提供微生物反应所需溶解氧，低温条件下又可通过窗口的关闭有效减少氧化槽内热量的散失，保证系统的运行温度。

下面结合具体实施例对本发明的污水处理设备作进一步说明。

本发明实施例的生物转盘污水处理设备主要由氧化槽、转盘盘片、转轴、气体扩散组件和密封罩组成，是一种微氧气动的生物转盘污水处理设备，该设备的结构见图1和图2。使用时，可采用半地下形式，将氧化槽底部设置在地下的设备槽内，这样在冬季寒冷条件下可起到一定的保温作用；避免为保证污水处理设备在冬季寒冷条件下的正常运行，将其设置于室内，并提供采暖措施，建设投资与运行费用较高的问题。氧化槽2底部设置有气体扩散组件，气体扩散组件由穿孔管6与微孔曝气器7组成，其作用是将外部空气压缩机提供的带有一定压力与温度的空气转化为微小气泡，提供转盘盘片转动的驱动力及生物反应所需的溶解氧，气量大小可通过空气管路上阀门的开启加以调整；集气罩5可通过焊接、粘接或其它方式固定在生物转盘盘片4的外缘，其作用是收集由微孔曝气头扩散出的气体，从而产生向上的浮力，带动转盘盘片转动；气体扩散组件设置于转盘盘片外缘与槽壁之间、水平设置于集气罩5的下方，由于与转盘盘片保持了一定距离，可在保证气体充分被集气罩收集的前提下，最大程度减少气流对转盘盘片的冲刷及剪切作用，避免生物膜的大量脱落；出水堰8可为活动堰，通过其高度的调节可控制系统中盘片的浸没率；承载转盘盘片的转轴10可采用方形转轴，固定在氧化槽两端的支座上，可支撑转盘盘片并带动转盘盘片转动；密封罩11起到保温的作用，减少氧化槽内部与外部空气的热交换，密封罩两端设有活动窗口，可根据外部温度及运行条件的不同进行开启。

该微氧气动生物转盘污水处理设备的工作原理为，来水经预处理后通过进水管、进水堰3流入氧化槽2，污水在氧化槽2内与生物转盘盘片4上附着生长的生物膜接触，外部空气经空气压缩机加压升温后经由气体管路输送至穿孔管6，由穿孔管进入微孔曝气器7，经该微孔曝气器切割后形成向上喷出的微小气泡，微小气泡经集气罩5收集后产生向上的浮力，在转轴10的带动下，转盘盘片以一定的线速度在氧化槽内转动，同时微小气泡向水体中输送生化反应所需的溶解氧，在微生物的新陈代谢作用下，使污水中的有机污染物与氨氮得到降解和去除，处理后水经出水堰8和出水管9排出。

该气动的生物转盘污水处理设备在不同温度条件下的运行方式有所区别：

当气温较高时(0℃以上)，降低出水堰的高度，保持生物转盘的浸没率在40%45%，使盘片上的生物膜更多地从空气中吸收氧气，在空气中完成污染物的降解过程；通过阀门减少曝气量，降低转盘的转速，保持一定的气水比，以满足低速转动及提供少部分溶解氧的需求；开启密封罩两侧的窗口，保持自然通风，提供盘片生化反应所需氧气。

当气温较低时(0℃以下)，提高出水堰的高度，保持生物转盘盘片浸没率在80%-90%，以减少盘片与冷空气的接触；增加曝气量，提高转盘转速，此时生化反应所需绝大部分溶解氧均由曝气系统提供，污染物的降解大部分在水体内完成；关闭密封罩两侧窗口，仅留有狭小缝隙，以减少氧化槽内外的热量交换；此时，气体扩散组件除提供转盘转动所需的驱动力及溶解氧外，经空气压缩机升温后的空气还可进一步提高水体的温度，从水中逸出的气体保证了氧化槽内空气的温度，可有效防止盘片的结冰。

本发明提供的气动生物转盘污水处理设备，可在寒冷地区稳定运行，同常规生物转盘相比，采用气体驱动方式代替传统的电机传动，简化了日常管理与维护，尤其当处理量较大需要多台设备时，采用一台空气压缩机即可同时控制多台设备的运行，省去每台电动设备配置一台电动机的麻烦，运行费用低；工艺条件易于控制，通过空气量的调节即可实现对溶解氧的控制，运营管理简单，处理效果好；气体扩散组件设置于生物转盘盘片边缘、集气罩的下方，减轻了实现同样转速所需的驱动气量，采用微孔曝气器有效提高了氧的传质效率与利用率；可调出水堰及密封罩的设计可保证系统在冬季低温条件下的稳定运行。该技术方案可促进生物转盘工艺在北方地区的推广与应用，具有良好的环境效益与经济效益。

综上所述，本发明提供的生物转盘污水处理设备通过将设备建于半地下，提高转盘盘片浸没率以减少转盘盘片与外部空气的接触，设置密封罩防止热量散失，空气压缩机送出的具有一定压力和温度的空气未溶解于水中的部分溢出散布于氧化槽内，有效防止了槽外冷空气的进入。该设备具有无需建于室内、节省占地面积、无需采暖、设备结构简单、运行形式灵活、易于操作管理等优点。解决了现有生物转盘污水处理设备在冬季寒冷环境下难以维持有效运行的问题。

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 (8)

1.一种气动生物转盘污水处理设备，其特征在于，包括：

氧化槽、转盘盘片、转轴、气体扩散组件和密封罩；其中，

所述转盘盘片经所述转轴设置在所述氧化槽内，能沿所述转轴在所述氧化槽内转动；

所述气体扩散组件设置在所述转盘盘片下方的所述氧化槽内，气体扩散组件的出气口对应于所述转盘盘片；

所述氧化槽上端开口上设置罩住该开口的所述密封罩。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述氧化槽为槽式结构，槽体上设有进水管、进水堰、出水管和出水堰；其中，

所述进水管和进水堰设置在所述氧化槽的一侧；

所述出水管和出水堰设置在所述氧化槽的另一侧。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述气体扩散组件包括：

穿孔管和多个微孔曝气器；其中，

所述穿孔管设置在所述氧化槽底部，处于所述转轴上转盘盘片的外缘与所述氧化槽的槽壁之间；

所述穿孔管上设置多个微孔曝气器。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述气体扩散组件还包括：

空气压缩机，设置在所述氧化槽外，通过管道、阀门与所述穿孔管一端连接。

5.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述微孔曝气器的平均孔径小于0.2mm。

6.如权利要求1至5任一项所述的设备，其特征在于，还包括：

多个集气罩，分别设置在各转盘盘片的外缘上。

7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述出水堰为能在所述氧化槽内调整高度的活动堰。

8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述密封罩两端设有活动窗口。

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