CN108178348B - 强正压喷雾曝气系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种强正压喷雾曝气系统，包括呈中空结构的曝气池、喷嘴、水泵以及氧气发生器，所述喷嘴的液相入口通过进水管与水泵的出水口连通，所述水泵的入水口与好氧池连通；所述喷嘴的出水口与曝气池的内腔连通，所述曝气池的内腔由上方的雾化区以及下方的高氧水区构成；所述氧气发生器的出口与所述雾化区连通；所述曝气池的侧壁下方设有回流管，所述回流管的一端与所述高氧水区连通，另一端与所述好氧池的侧壁下方连通。本发明强正压喷雾曝气系统结构简单完整、价格低廉、曝气范围大、溶解氧分布均匀快速。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种强正压喷雾曝气系统。
背景技术
在污水处理领域，溶解氧是维持水中生物呼吸、保证水中有机物进行无机化分解所必不可少的。由于空气与水的接触一般仅在水体表面，且在正常大气压下氧气溶解度低，氧气溶于水并达到平衡耗时较长，因此实际应用中常采用曝气的方法快速增加水中的溶氧量。
目前，常用的曝气设备有射流曝气设备、微孔式曝气设备、高低速曝气机和软管曝气设备等。后三种曝气设备存在诸多缺陷，如传统微孔式曝气设备安装复杂、充氧率低、堵塞损坏频率高；高低速曝气机设备沉重、价格高，与汽水接触部位易锈蚀，机械轴承维修频繁，搅拌调整不易，短流死角普遍；软管曝气设备传氧系数低，动力消耗多，易堵塞和老化，需要的空气量大。射流曝气设备相比其他三种曝气设备具有经久耐用、运行费用低、安装方便、操作简单，充氧效率和传氧系数高，设备轻巧，不容易堵塞，比曝气管节省动力消耗约40%左右等优点。但普通单级或双级射流曝气装置存在传质效率慢，溶氧动力效率低的缺点。
正是基于上述考虑，本发明设计了一种强正压喷雾曝气系统。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种强正压喷雾曝气系统，传质速率快，溶氧动力效率高，曝气效果显著。
为了实现本发明的目的,本发明采用的技术方案为：
本发明公开了一种强正压喷雾曝气系统，包括呈中空结构的曝气池、喷嘴、水泵以及氧气发生器，所述喷嘴的液相入口通过进水管与水泵的出水口连通，所述水泵的入水口与好氧池连通；所述喷嘴的出水口与曝气池的内腔连通，所述曝气池的内腔由上方的雾化区以及下方的高氧水区构成；所述氧气发生器的出口与所述雾化区连通；所述曝气池的侧壁下方设有回流管，所述回流管的一端与所述高氧水区连通，另一端与所述好氧池的侧壁下方连通。
所述喷嘴为两相喷嘴，所述喷嘴的气相入口与所述雾化区连通。
所述曝气池的雾化区侧壁和顶部外侧均设有不少于3个喷嘴。
所述喷嘴的平均雾化粒径为10~30微米。
所述回流管上设有节流阀。
所述节流阀的开度为保持节流压力0.2~0.5MPa。
本发明的有益效果在于：
1.本发明通过喷嘴为两相结构，高速流动的水将氧气切割成微小的气泡，使从喷嘴中喷出的气液混合物中溶解氧含量高；
2.本发明通过环绕曝气池雾化区外部设置多个喷嘴能消耗更多的氧气，使高氧水中溶解氧的含量增长更快速，提高了溶氧动力效率，可匹配更大功率的氧气发生器；
3.本发明通过氧气发生器向雾化区鼓气和喷嘴向雾化区喷射气液混合物的过程中，雾化区中形成强正压，大大提高了氧气的传质效率，进一步增加了高氧水中溶解氧的含量；
4.本发明通过节流阀的布置使高氧水回流到好氧池的液体流量得到控制，持续维持雾化区中的强正压状态；
5.本发明整个强正压喷雾曝气系统结构简单完整、价格低廉、曝气范围大、溶解氧分布均匀快速，弥补了普通射流曝气设备传质效率低、溶氧动力效率不高的不足。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中，1雾化区，2喷嘴，21液相入口，22气相入口，3进水管，4水泵，5氧气发生器，6高氧水区，7回流管，8节流阀，9好氧池，10曝气池。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
参见图1。
本发明公开了一种强正压喷雾曝气系统，包括呈中空结构的曝气池10、喷嘴2、水泵4以及氧气发生器5，所述喷嘴2的液相入口21通过进水管3与水泵4的出水口连通，所述水泵4的入水口与好氧池9连通；所述喷嘴2的出水口与曝气池10的内腔连通，所述曝气池10的内腔由上方的雾化区1以及下方的高氧水区6构成；所述氧气发生器5的出口与所述雾化区1连通；所述曝气池10的侧壁下方设有回流管7，所述回流管7的一端与所述高氧水区6连通，另一端与所述好氧池9的侧壁下方连通，本案通过在喷嘴2内部，从液相入口21进入喷嘴2的水与从气相入口22流入的气体发生高速碰撞与混合，从喷嘴2喷出后形成粒度均匀的水雾，一方面喷雾过程快速实现氧气和水的接触，增加水中氧含量；另一方面，形成的水雾继续和雾化区1的氧大面积接触，继续增加水中氧含量；同时，第三方面通过氧气发生器5向雾化区1内鼓气以及喷嘴2向雾化区1喷射气液混合物的过程中，雾化区1中形成强正压，大大提高了氧气的传质效率，进一步增加了高氧水中溶解氧的含量，整个强正压喷雾曝气系统结构简单完整、价格低廉、曝气范围大、溶解氧分布均匀快速，弥补了普通射流曝气设备传质效率低、溶氧动力效率不高的不足。
工作过程：水泵4将好氧池9内的水抽出依次通过进水管3、喷嘴2进入雾化区1内，同时氧气发生器5产生氧气输送至雾化区1内，由于曝气池10的唯一出口为回流管7，通过设置在回流管7上的节流阀8控制流速，使得雾化区1和高氧水区6构成的系统维持强正压力；水雾在重力作用下下落汇集形成高氧水区6，随着水泵4施加的动力，雾化区1和高氧水区6构成的系统压力继续升高，超过节流阀8的截至压力后，高氧水区6内的高氧水通过回流管7进入好氧池9，完成好氧池9中水体的曝气。
所述喷嘴2为两相喷嘴，所述喷嘴2的气相入口22与所述雾化区1连通，通过喷嘴2为两相结构，高速流动的水将氧气切割成微小的气泡，使从喷嘴2中喷出的气液混合物中溶解氧含量高。
所述曝气池10的雾化区1侧壁和顶部外侧均设有不少于3个喷嘴2，环绕雾化区1外部设置多个喷嘴2能消耗更多的氧气，使高氧水中溶解氧的含量增长更快速，提高了溶氧动力效率，可匹配更大功率的氧气发生器，效果更佳。
所述喷嘴2的平均雾化粒径为10~30微米。
所述回流管7上设有节流阀8，通过节流阀8的布置使高氧水回流到好氧池的液体流量得到控制，持续维持雾化区中的强正压状态。
所述节流阀8的开度为保持节流压力0.2~0.5MPa，能够更好的维持雾化区中的强正压状态。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (1)
1.一种强正压喷雾曝气系统，其特征在于：包括呈中空结构的曝气池（10）、喷嘴（2）、水泵（4）以及氧气发生器（5），所述喷嘴（2）的液相入口（21）通过进水管（3）与水泵（4）的出水口连通，所述水泵（4）的入水口与好氧池（9）连通；所述喷嘴（2）的出水口与曝气池（10）的内腔连通，所述曝气池（10）的内腔由上方的雾化区（1）以及下方的高氧水区（6）构成；所述氧气发生器（5）的出口与所述雾化区（1）连通；所述曝气池（10）的侧壁下方设有回流管（7），所述回流管（7）的一端与所述高氧水区（6）连通，另一端与所述好氧池（9）的侧壁下方连通；所述喷嘴（2）为两相喷嘴，所述喷嘴（2）的气相入口（22）与所述雾化区（1）连通；所述曝气池（10）的雾化区（1）侧壁和顶部外侧均设有不少于3个喷嘴（2）；所述喷嘴（2）的平均雾化粒径为10~30微米；所述回流管（7）上设有节流阀（8）；所述节流阀（8）的开度为保持节流压力0.2~0.5MPa。
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