CN103601288A - 高效节能曝气装置及曝气方法 - Google Patents

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包焕忠
王伟
曹国强
宋立学
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Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种高效节能曝气装置及曝气方法，所述高效节能曝气装置，包括气液混合器，气液混合器包括气液混合器外壁、导流器和楔形块，楔形块固定在固定桩上，固定桩固定在气液混合器一端，气液混合器一端为污水入口，污水入口附近垂直设有压缩空气鼓进管，压缩空气鼓进管与气液混合器相通，曝气方法为，将气液混合器置于曝气池水面下方，压缩空气从压缩空气鼓进管直接送进气液混合器中，经导流器成螺旋状上升气流与混合器内的楔形块相遇被打碎成微细气泡，微细气泡与污水入口处吸入的液体在气液混合器内充分混合后螺旋喷出，增加微细气泡在水中的滞留时间，气液达到最大程度的混合，大大提高氧利用率，降低运行成本。

Description

高效节能曝气装置及曝气方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种高效节能曝气装置及曝气方法。
背景技术
在污水处理过程中，曝气系统是整个污水处理系统的关键环节，也是能耗最高的单元，所以曝气池的健康、稳定、节能运行是污水处理系统的重中之重，其关键在于曝气池使用曝气设备的增氧效率。目前国内提供的曝气设备以微孔曝气设备为主，其增氧效率会随着使用时间的推移不断降低，使用寿命一般在3-5年，特别是化工废水，多因废水中SO42-浓度较高，特别是前段处理工序有石灰石沉淀，污水中Ca离子及SO42-较高，腐蚀性强且易结垢，传统的微孔曝气工艺容易堵塞造成系统瘫痪，且腐蚀严重，所以运行过程中系统维护工作量大，工作效果趋势下降，系统使用寿命短，不宜使用微孔曝气设备，其他的射流曝气等机械曝气设备也有供氧效率相对较低、能耗高、曝气不均匀、不彻底、维护成本高等缺点。
发明内容
为克服上述技术中的不足，本发明的目的在于提供一种高效节能曝气装置及曝气方法，能够降低运行成本、提高污水处理效率的曝气设备。
为解决其技术问题，本发明所采用的技术方案为：
所述高效节能曝气装置，包括气液混合器，气液混合器包括气液混合器外壁、导流器和楔形块，气液混合器外壁为两端开口的圆筒，气液混合器一端为污水入口，污水入口附近垂直设有压缩空气鼓进管，压缩空气鼓进管一端与压缩空气输送管相接，压缩空气鼓进管另一端与气液混合器相通，气液混合器另一端固定圆柱形固定桩，固定桩设于气液混合器内部，固定桩上垂直设有多个楔形块，楔形块在固定桩上呈螺旋状分布，固定桩另一端在气液混合器内部连接导流器。
其中，所述固定桩上等间距设有7圈楔形块，每圈设有7个楔形块，等间距均匀分布可以保证楔形块切碎的气泡比较均匀，保证气液混合的效果，对于高度400mm的气液混合器，此种设置密度的楔形块切碎的气泡刚好满足对曝气效果的要求，对于不同高度的气液混合器，也可以根据情况重新设置楔形块的个数和圈数。
其中，所述压缩空气鼓进管通过连接法兰9与压缩空气输送管相连接，安装时，连接法兰连接压缩空气输送管，压缩空气输送管一直延伸至曝气池水面上方，曝气池上方设有压缩空气输送总管，压缩空气输送管通过法兰连接阀门后接入压缩空气总管，在设备故障的时候可以直接拆卸水面上方的法兰将压缩空气输送管连同气液混合器一同提上水面，进行检修，无需停运、放空曝气池，压缩空气输送管采用碳钢管或不锈钢等制成，其实际长度或弯折角度可根据曝气池的实际情况决定，但压缩空气输送管设于水下的部分必须采用不锈钢材质，以保证其使用寿命。
其中，所述气液混合器外壁采用尼龙66和玻璃纤维制成，此种材料耐腐蚀性强，有效增加设备使用寿命，可达到10年以上。
其中，所述气液混合器外壁中间位置对称设置侧耳，侧耳用于悬挂安装时固定设备，稳定度强，可保证污水处理的顺利进行。
本发明安装时通过侧耳固定，进行悬挂式安装，气液混合器置入曝气池内部，距离曝气池底部大约150mm，压缩空气输送管在曝气池水面上方通过法兰与压缩空气输送总管相接，安装的个数和位置可以根据曝气池的实际情况进行选择，每个高效节能曝气装置可以单独控制，出现设备故障时，可以拆装法兰进行检修，无需停运、放空曝气池，满足系统的连续运行。
所述高效节能曝气装置的曝气方法，该方法为：将气液混合器置于曝气池水面下方，距离曝气池底部150mm左右，压缩空气通过压缩空气鼓进管直接送进气液混合器中，经导流器成螺旋状上升气流与气液混合器内的楔形块相遇被打碎成微细气泡，微细气泡与污水入口处吸入的液体在气液混合器内充分混合后螺旋喷出，并在气液混合器周边形成纵向循环流。
曝气过程中，整个曝气池内形成强劲的混合搅拌效果，保持活性污泥始终处于悬浮状态，同时也使曝气池底部不产生淤积，由于微细气泡增大了气液接触面积，而且在气液混合器周边形成纵向循环流，增加了微细气泡在水中的滞留时间，因此大大提高了氧的利用率。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过导流器和楔形块的配合让气液达到最大程度的混合，提高供氧效率，降低运行费用，持续运行过程中，大流量的压缩空气可避免气液混合器淤积堵塞，在整个曝气池中形成强劲的混合搅拌效果，保持活性污泥始终处于悬浮状态，同时也使曝气池底部不产生淤积；气液混合器没有运动部件，坚固耐用，无需维护；压力损失小，氧利用率高，可以降低20%-70%的能耗，能够让曝气池内溶解在水中的氧含量一直保持稳定；气液混合器外壁采用尼龙66和玻璃纤维制成，耐腐蚀性强，使用寿命10年以上；装置采用悬挂式安装，可以根据污水和曝气池的实际情况对其进行布置设计，每个高效节能曝气装置可单独控制，安装检修方便，无需停运、放空曝气池，满足系统连续运行。
附图说明
图1本发明结构正视图。
图2本发明结构左视图。
图3气液混合器内部结构示意图。
图中：1、压缩空气鼓进管；2、气液混合器外壁；3、气液混合器；4、导流器；5、楔形块；6、固定桩；7、侧耳；8、污水入口；9、连接法兰。
具体实施方式
下面结合附图说明对本发明实施例做进一步说明：
如图1-3所示，本发明所述高效节能曝气装置，包括气液混合器3，气液混合器3包括气液混合器外壁2、导流器4和楔形块5，气液混合器外壁2为两端开口的圆筒，气液混合器3一端为污水入口8，污水入口8附近垂直设有压缩空气鼓进管1，压缩空气鼓进管1一端与压缩空气输送管10相接相接，压缩空气鼓进管1另一端与气液混合器3相通，气液混合器3另一端固定圆柱形固定桩6，固定桩6设于气液混合器3内部，固定桩6上垂直设有多个楔形块5，楔形块5在固定桩6上呈螺旋状分布，固定桩6另一端在气液混合器3内部连接导流器4。
其中，固定桩6上等间距设有7圈楔形块5，每圈设有7个楔形块5，等间距均匀分布可以保证楔形块5切碎的气泡比较均匀，保证气液混合的效果，对于高度400mm的气液混合器3，此种设置密度的楔形块5切碎的气泡刚好满足对曝气效果的要求，对于不同高度的气液混合器3，也可以根据情况重新设置楔形块5的个数和圈数；压缩空气鼓进管1一端设有连接法兰9，连接法兰9与压缩空气输送管相连，安装时，连接法兰9连接压缩空气输送管，压缩空气输送管一直延伸至曝气池水面上方，曝气池上方设有压缩空气输送总管，压缩空气输送管通过法兰连接阀门后接入压缩空气总管，在设备故障的时候可以直接拆卸水面上方的法兰将压缩空气输送管连同气液混合器3一同提上水面，进行检修，无需停运、放空曝气池，压缩空气输送管采用碳钢管或不锈钢等制成，其实际长度或弯折角度可根据曝气池的实际情况决定，但压缩空气输送管设于水下的部分必须采用不锈钢材质，以保证其使用寿命；气液混合器外壁2采用尼龙66和玻璃纤维制成，此种材料耐腐蚀性强，有效增加设备使用寿命，可达到10年以上；气液混合器外壁2中间位置对称设置侧耳7，侧耳7用于悬挂安装时固定设备，稳定度强，可保证污水处理的顺利进行。
本发明安装时通过侧耳7固定，进行悬挂式安装，气液混合器3置入曝气池内部，距离曝气池底部大约150mm，压缩空气输送管在曝气池水面上方通过法兰与压缩空气输送总管相接，安装的个数和位置可以根据曝气池的实际情况进行选择，每个高效节能曝气装置可以单独控制，出现设备故障时，可以直接拆卸水面上方的法兰将压缩空气输送管10连同气液混合器一同提上水面进行检修，无需停运、放空曝气池，满足系统的连续运行。
本发明所述高效节能曝气装置的曝气方法，该方法为：将气液混合器置于曝气池水面下方，距离曝气池底部150mm左右，压缩空气从压缩空气鼓进管1直接送进气液混合器3中，经导流器4成螺旋状上升气流与气液混合器3内的楔形块5相遇被打碎成微细气泡，微细气泡与污水入口8处吸进的液体在气液混合器3内充分混合后螺旋喷出。
曝气过程中，整个曝气池内形成强劲的混合搅拌效果，保持活性污泥始终处于悬浮状态，同时也使曝气池底部不产生淤积，由于微细气泡增大了气液接触面积，而且在气液混合器3周边形成纵向循环流，增加了微细气泡在水中的滞留时间，大大提高了氧的利用率，可以降低20%-70%的能耗，让曝气池内溶解在水中的氧含量一直保持稳定。

Claims (6)

1.一种高效节能曝气装置，包括气液混合器（3），其特征在于，气液混合器（3）包括气液混合器外壁（2）、导流器（4）和楔形块（5），气液混合器外壁（2）为两端开口的圆筒，气液混合器（3）一端为污水入口（8），污水入口（8）附近垂直设有压缩空气鼓进管（1），压缩空气鼓进管（1）一端与压缩空气输送管相接，压缩空气鼓进管（1）另一端与气液混合器（3）相通，气液混合器（3）另一端固定圆柱形固定桩（6），固定桩（6）设于气液混合器（3）内部，固定桩（6）上垂直设有多个楔形块（5），楔形块（5）在固定桩（6）上呈螺旋状分布，固定桩（6）另一端在气液混合器（3）内部连接导流器（4）。
2.根据权利要求1所述的高效节能曝气装置，其特征在于，所述固定桩（6）上等间距设有7圈楔形块（5），每圈设有7个楔形块（5）。
3.根据权利要求1或2所述的高效节能曝气装置，其特征在于，所述压缩空气鼓进管（1）通过连接法兰（9）与压缩空气输送管相连接。
4.根据权利要求1或2所述的高效节能曝气装置，其特征在于，所述气液混合器外壁（2）采用尼龙66和玻璃纤维制成。
5.根据权利要求1或2所述的高效节能曝气装置，其特征在于，所述气液混合器外壁（2）中间位置对称设置侧耳（7）。
6.一种根据权利要求1-5所述高效节能曝气装置的曝气方法，其特征在于，该方法为：将气液混合器置于曝气池水面下方，压缩空气通过压缩空气鼓进管（1）直接送进气液混合器（3）中，经导流器（4）成螺旋状上升气流与气液混合器（3）内的楔形块（5）相遇被打碎成微细气泡，微细气泡与污水入口（8）处吸入的液体在气液混合器（3）内充分混合后螺旋喷出，并在气液混合器（3）周边形成纵向循环流。
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