CN109052681B - 一种用于垃圾渗滤液废水的曝气系统 - Google Patents

一种用于垃圾渗滤液废水的曝气系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于垃圾渗滤液废水的曝气系统，该曝气系统用于为处理废水的反应设施曝气，反应设施储存有垃圾渗滤液，其特征在于，曝气系统包括：气体供应装置；液体供应装置；水射流装置，气水射流装置包括射流器和自射流器伸入反应设施的气水混合管路，气水射流装置与气体供应装置、液体供应装置连通，从而接收气体和液体并且将二者混合后经由气水混合管路输送至反应设施；旋混曝气器，旋混曝气器布置在气水混合管路的末端，旋混曝气器布置在反应设施的底部。该曝气系统能够实现水中污染物的有效降解，可有效防止污堵，避免曝气风机过载，减少设备维护强度。

Description

一种用于垃圾渗滤液废水的曝气系统
技术领域
本发明涉及污水净化领域，特别涉及一种用于垃圾渗滤液废水的曝气系统。
背景技术
垃圾渗滤液是一种黑色或者黄褐色的带有恶臭气味的液体，渗滤液含有大量的有机物和无机物，包括各种难降解有机物(如各种芳香族化合物和腐殖质等)、无机盐(如铵根、碳酸根和硫酸根等)和金属离子(如铬、铅和铜等)。由于垃圾中的成分复杂，垃圾渗滤液水质的特点之一就是污染物含量很高，包括高COD(化学需氧量)、高氨氮、高SS(固体悬浮物浓度)等，渗滤液的处理一直是污水净化领域非常棘手的问题。
针对垃圾渗滤液废水，现有阶段多采用生物处理法，在好氧生物处理阶段，如微孔管膜曝气或中孔穿孔管曝气系统，常常由于曝气器易受污堵，造成供氧不足，DO(溶解氧，Dissolved Oxygen)低下，造成污染物无法充分降解，也容易造成提供风源的风机过载故障。且曝气器一旦堵塞，只能停产检修，增加了曝气系统或反应设施运行的不稳定性。
发明内容
为解决或缓解现有技术中的上述问题，本发明提供了一种新式的用于垃圾渗滤液废水的曝气系统。
根据本发明的一个方面，所述曝气系统用于为处理废水的反应设施曝气，所述反应设施处理待处理的垃圾渗滤液，所述曝气系统包括：气体供应装置；液体供应装置；气水射流装置，所述气水射流装置包括射流器和自所述射流器伸入所述反应设施的气水混合管路，所述气水射流装置与所述气体供应装置、所述液体供应装置连通，从而接收气体和液体并且将二者混合后经由所述气水混合管路输送至所述反应设施；旋混曝气器，所述旋混曝气器布置在所述气水混合管路的末端，所述旋混曝气器布置在所述反应设施的底部。
优选地，在根据本发明的曝气系统中，所述旋混曝气器包括外层导流件、设于所述外层导流件一端并与所述气水混合管路连接的旋混曝气器入口、设于所述外层导流件另一端的旋混曝气器出口；所述旋混曝气器还具有设于所述外层导流件内的筒状导流组件，所述筒状导流组件包括：第一层导流件，所述第一层导流件位于最内部，末端开口，首端与所述旋混曝气器入口连通；第二层导流件，所述第二层导流件一端开放、另一端具有封闭筒底，所述第二层导流件叠套在所述第一层导流件的外侧，所述第二层导流件的封闭筒底布置在所述旋混曝气器入口的相对侧。
优选地，所述气体供应装置包括曝气风机、自所述曝气风机连通至所述射流器的曝气风管，所述曝气风机或所述曝气风管的最高处高于反应设施的最高液位。
优选地，所述液体供应装置为循环液回流装置，循环液回流装置包括循环泵、自反应设施连通至所述射流器的回流管路、设于所述回流管路上的阀门。
优选地，所述射流器为两端大、中部小并且自两端朝向中间减缩的管型构造，所述射流器与所述曝气风管和/或所述回流管路连接处设有喷嘴；优选地，所述筒状导流组件还包括依次叠套的第三层导流件和第四层导流件。
优选地，所述外层导流件、第一层导流件和第二层导流件中的相邻导流件之间具有固定支撑件。
优选地，所述外层导流件、第一层导流件和第二层导流件均为变径的筒状构造。
优选地，所述外层导流件、第一层导流件和第二层导流件均为等径的圆筒状构造。
优选地，所述反应设施为圆筒形的反应罐，所述气水混合管路伸入所述反应罐的底部并环形布置；多个所述旋混曝气器连接在所述气水混合管路上，各所述旋混曝气器朝向所述曝气器的向心方向并均匀布置。
优选地，所述反应设施为矩形的处理池，所述气水混合管路伸入所述处理池的底部并线性布置；多个所述旋混曝气器连接在所述气水混合管路上并均匀布置。
本发明提供了一种用于垃圾渗滤液废水的曝气系统，该曝气系统设有循环液回流装置、曝气风机、气水射流装置等，实现空气与硝化液(可为垃圾渗滤液废水)的充分混合紊流，并通过射流器及循环液的切割，将空气的大气泡切割成微小气泡，便于微生物的吸收利用。
本发明中的曝气系统可采用变径筒或等径筒的特殊结构、环状均匀布置的旋混曝气器，该旋混曝气器采用多部件交替内外叠套联接，实现流体与空气的旋混推流与紊流反应，在反应设施内进行充分供气与充氧，供给微生物可利用的氧气动力，实现水中污染物的有效降解。且该旋混曝气器可有效防止污堵，避免曝气风机过载，减少设备维护强度。
应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。
附图说明
参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中：
图1示意性示出本发明的曝气系统的一较佳方式的组成结构示意图；
图2概略性示出本发明的旋混曝气器在圆形反应设施的布置方式示意图；
图3概略性示出本发明的旋混曝气器的一较佳实施方式的结构示意图；
图4概略性示出旋混曝气器的各个部件的结构示意图；
图5概略性示出本发明的旋混曝气器的另一较佳实施方式的结构示意图。
具体实施方式
通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。
在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
为解决现有技术中的曝气装置易污堵的问题，本发明提供了一种用于垃圾渗滤液废水的曝气系统，图1示出了该曝气系统的组成结构示意图。该曝气系统用于为处理废水的反应设施1曝气，反应设施1设有内部进水、出水、溢流、放空管路等，可采用钢制结构或土建结构。该曝气系统可包括气体供应装置4、液体供应装置3、气水射流装置和旋混曝气器2等。
气水射流装置能够将空气的大气泡切割成小气泡，气水射流装置与气体供应装置4、液体供应装置3连通，气水射流装置包括射流器51和自射流器51伸入反应设施的气水混合管路52。旋混曝气器2连接在气水混合管路52的末端，旋混曝气器2在反应设施1的底部布置至少1个。
具体实施时，气体供应装置4主要为整个曝气系统提供氧气，可包括曝气风机、自曝气风机连通至射流器51的曝气风管，曝气风机或曝气风管的最高处高于反应设施的最高液位。在一实施方式中，曝气风机还可设有配套的控制装置，曝气风管的最高处较反应设施1的最高液位高出0.5～1.0m。例如，如图1所示，曝气风管的分部立管呈“倒U型”安装，从而能够防止液体倒灌入曝气风机。
具体实施时，液体供应装置3主要是供应液体从而进一步将气体进行分割，为方便取液，液体供应装置3可为循环液回流装置，可包括循环泵、自反应设施1连通至射流器51的回流管路、设于回流管路上的阀门等。注意的是，循环液回流装置可在反应设施1的底部取液，也可在反应设施1的中上部取液。
具体实施时，射流器51为两端大、中部小的管型构造。优选的是，如图1所示，射流器51采用如下专用结构形式，即前部为渐缩管、中部为水平管、后部为渐扩管的形式，也即自两端朝向中间减缩的形式。射流器51与曝气风管和/或回流管路连接处设有喷嘴，其连接位置优选为中部的水平管部位。采用射流器51可减少气泡的大小，增加气泡的数量，提高液体的紊流程度，促进曝气效果。
在一实施方式中，反应设施1为圆筒形的反应罐，可为硝化反应罐，气水混合管路52可伸入反应罐的底部并环形布置。多个旋混曝气器2连接在气水混合管路52上，各旋混曝气器2朝向曝气器的向心方向并均匀布置。具体实施时，如图2所示，气水混合管路52在硝化反应罐1内的底部呈环状管路敷设，沿径向4～6等分伸出短接管，每根短接管各接一套旋混曝气器2，即旋混曝气器2在硝化反应罐1内、向心方向均匀分布。短接管或旋混曝气器2设置的数量可按照现场设计的要求、反应设施的大小合理调整。
在另一实施方式中，反应设施1为矩形的处理池，气水混合管路52伸入处理池的底部并线性布置；多个旋混曝气器2连接在气水混合管路52上并均匀布置。
本发明提供了一种用于垃圾渗滤液废水的曝气系统，该曝气系统设有循环液回流装置、曝气风机、气水射流装置等，实现空气与硝化液(可为垃圾渗滤液废水)的充分混合紊流，并通过射流器及循环液的切割，将空气的大气泡切割成微小气泡，便于微生物的吸收利用。
为实现更好的曝气效果、避免污堵，本发明也提供了一种用于上述曝气系统的旋混曝气器。在一较佳实施方式中，如图3、图4所示，该旋混曝气器2包括外层导流件23、设于外层导流件23一端并与气水混合管路52连接的旋混曝气器入口、设于外层导流件23另一端的旋混曝气器出口。
旋混曝气器2还具有设于外层导流件23内的筒状导流组件，该导流组件包括第一层导流件21和叠套在该第一层导流件上的第二层导流件22。
第一层导流件21位于最内部，末端开口，首端与旋混曝气器入口连通。第二层导流件22一端开放、另一端具有封闭筒底，第二层导流件22叠套在第一层导流件21的外侧，第二层导流件22的封闭筒底布置在旋混曝气器入口的相对侧。各导流件的开口端或封闭端布置成使得进入旋混曝气器的混合气液多次折流的形式。
优选地，外层导流件23、各筒状导流件之间具有固定支撑件。
在一实施方式中，如图3、图4所示，外层导流件23、各筒状导流件可为变径的筒状件。在另一实施方式中，如图5a、图5b所示，外层导流件23、各筒状导流件可为等径的圆筒件。
在可选的实施方案中，旋混曝气器2可以由3个及以上(数量为奇数)的导流件组成，一般为3个，如图3～图5示例。旋混曝气器2可以包括采用各自的渐缩变径筒(如图3)，也可采用各自的等径筒(如图5)形式。第一层导流件21、第二层导流件22、外层导流件23采用交替内外叠套，即第一层导流件21叠套在第二层导流件22内，第二层导流件22套在外层导流件23内，各个导流件均有相互固定支撑件。
图3a为旋混曝气器2变径筒形式的平面图，图3b为立体图。图4a、图4b、图4c分别为第一层导流件21、第二层导流件22、外层导流件23的结构图。图5a为旋混曝气器2等径筒形式的平面图，图5b为立体图。
第一层导流件21的首截面a1部分开口、末截面a2敞口，此处所述的首截面a1应当与入口位于同一个平面上。
第二层导流件22的首截面b1(位于a1侧)敞口、末截面b2封闭。
外层导流件23的首截面c1(位于a1侧)封闭、末截面c2封闭、并于c2截面均布开有若干过流小孔c21(即旋混曝气器2的出口)。
外层导流件23、各筒状导流件交错套置，交错间距为自身长度的1/4～1/2。第二层导流件22的首截面b1与第一层导流件21的前部1/4～1/2处重叠，第二层导流件22的末截面b2较第一层导流件21超出其长度1/4～1/2长度；外层导流件23的首截面c1与21的首截面a1处重叠，23的末截面c2较22超出其长度1/4～1/2长度。
第一层导流件21首段管径可采用直径50～100mm，末端管径采用50～100mm，末端也可较首段渐缩一号，第一层导流件21长度约200～400mm；第二层导流件22首段管径可采用直径约80～150mm，末端管径采用80～150mm，末端也可较首段渐缩一号，第二层导流件22长度约200～400mm；外层导流件23首段管径可采用直径约100～250mm，末端管径采用100～250mm，末端也可较首段渐缩一号，外层导流件23长度约250～500mm。过流小孔c21采用φ5～10mm孔径。
气体供应装置4的曝气风管与循环液回流装置的出口管路，通过射流器51实现紊流混合后，通过气水混合管路52进入反应设施1内的底部的旋混曝气器2，通过出口实现充氧气泡的切割与释放，从而为反应设施1提供硝化反应动力所需的氧气，以实现垃圾渗滤液中的污染物的好氧降解。污染物包括但不限于COD(化学需氧量，Chemical OxygenDemand)、BOD5(生化需氧量，Biochemical Oxygen Demand)、氨氮等。
本发明中的曝气系统可采用变径筒或等径筒的特殊结构、环状均匀布置的旋混曝气器，该旋混曝气器采用多部件交替内外叠套联接，实现流体与空气的旋混推流与紊流反应，在反应设施内进行充分供气与充氧，供给微生物可利用的氧气动力，实现水中污染物的有效降解。且该旋混曝气器可有效防止污堵，避免曝气风机过载，减少设备维护强度。
结合这里披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。

Claims (9)

1.一种用于垃圾渗滤液废水的曝气系统，所述曝气系统用于为处理废水的反应设施曝气，所述反应设施处理待处理的垃圾渗滤液，其特征在于，所述曝气系统包括：
气体供应装置；
液体供应装置；
气水射流装置，所述气水射流装置包括射流器和自所述射流器伸入所述反应设施的气水混合管路，所述气水射流装置与所述气体供应装置、所述液体供应装置连通，从而接收气体和液体并且将二者混合后经由所述气水混合管路输送至所述反应设施；
旋混曝气器，所述旋混曝气器布置在所述气水混合管路的末端，所述旋混曝气器布置在所述反应设施的底部；
所述旋混曝气器包括外层导流件、设于所述外层导流件一端并与所述气水混合管路连接的旋混曝气器入口、设于所述外层导流件另一端的旋混曝气器出口；
所述旋混曝气器还具有设于所述外层导流件内的筒状导流组件，所述筒状导流组件包括：
第一层导流件，所述第一层导流件位于最内部，末端开口，首端与所述旋混曝气器入口连通；
第二层导流件，所述第二层导流件一端开放、另一端具有封闭筒底，所述第二层导流件叠套在所述第一层导流件的外侧，所述第二层导流件的封闭筒底布置在所述旋混曝气器入口的相对侧。
2.根据权利要求1所述的曝气系统，其特征在于，
所述气体供应装置包括曝气风机、自所述曝气风机连通至所述射流器的曝气风管，所述曝气风机或所述曝气风管的最高处高于反应设施的最高液位。
3.根据权利要求2所述的曝气系统，其特征在于，
所述反应设施为圆筒形的反应罐，所述气水混合管路伸入所述反应罐的底部并环形布置；
多个所述旋混曝气器连接在所述气水混合管路上，各所述旋混曝气器朝向所述曝气器的向心方向并均匀布置。
4.根据权利要求2所述的曝气系统，其特征在于，
所述反应设施为矩形的处理池，所述气水混合管路伸入所述处理池的底部并线性布置；多个所述旋混曝气器连接在所述气水混合管路上并均匀布置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的曝气系统，其特征在于，
所述液体供应装置为循环液回流装置，所述循环液回流装置包括循环泵、自反应设施连通至所述射流器的回流管路以及设于所述回流管路上的阀门。
6.根据权利要求5所述的曝气系统，其特征在于，
所述射流器为两端大、中部小并且自两端朝向中间减缩的管型构造，所述射流器与所述曝气风管和/或所述回流管路连接处设有喷嘴；所述筒状导流组件还包括依次叠套的第三层导流件和第四层导流件。
7.根据权利要求5所述的曝气系统，其特征在于，
所述外层导流件、第一层导流件和第二层导流件中的相邻导流件之间具有固定支撑件。
8.根据权利要求5所述的曝气系统，其特征在于，
所述外层导流件、第一层导流件和第二层导流件均为变径的筒状构造。
9.根据权利要求5所述的曝气系统，其特征在于，
所述外层导流件、第一层导流件和第二层导流件均为等径的圆筒状构造。
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