CN110655178B - 一种基于曝气的水体污染治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于曝气的水体污染治理方法，涉及污水处理技术领域。本发明包括反应桶，外围设备是增压泵、气压机和高空点火器，反应桶上下端内壁间固定有同轴设置的圆管；反应桶内壁固定有螺旋向上的螺旋叶片；圆管内壁由三个分割板由下至上依次分割成第一气压室、第二气压室、第三气压室、第四气压室；反应桶上端分别贯穿固定有与第一气压室、第二气压室、第三气压室、第四气压室连通的第一导气管、第二导气管、第三导气管、第四导气管。本发明通过设计的反应桶内分段进行不同压力的高压曝气，污水螺旋式向上流动充分的曝气，密闭加压式的反应桶曝气增加水中的含氧量，加速生物氧化降解过程，解决了现有污水处理中曝气处理不彻底的问题。

Description

一种基于曝气的水体污染治理方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，特别是涉及一种基于曝气的水体污染治理方法。

背景技术

近几十年来，黑臭水体的范围和程度不断加剧，成为政府和公众普遍关注的环境问题之一，水体发生黑臭的主要原因是缺氧和富营养化。应用于黑臭水体治理的技术主要有控源截污技术、内源治理技术、生态修复技术，但这些技术的应用都有一定的限制因素，如工程量大、成本高、需持续运行维护、消耗电能、存在二次污染风险等。目前较为成熟的中间处理方式就是采用曝气水体富氧处理，曝气生物滤池，能有效地除去SS、COD、BOD等有害物质，其最大处理值可达到每天几十万吨，且逐步发展为可以脱氮除磷，在欧美国家已经被广泛地运用，具有较强的实用性。现有的曝气处理一般埋设在水下，或水面进行富氧处理，水体含氧量较小，且上升的臭气扩散面积大、没有对废气进行处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于曝气的水体污染治理方法，通过设计的反应桶内分段进行不同压力的高压曝气，污水螺旋式向上流动充分的曝气，密闭加压式的反应桶曝气增加水中的含氧量，加速生物氧化降解过程，解决了现有污水处理中曝气处理不彻底的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种基于曝气的水体污染治理方法，包括反应桶，外围设备是增压泵、气压机和高空点火器，所述反应桶上下端内壁间固定有同轴设置的圆管；所述反应桶内壁固定有螺旋向上的螺旋叶片；所述圆管内壁由三个分割板由下至上依次分割成第一气压室、第二气压室、第三气压室、第四气压室；所述反应桶上端分别贯穿固定有与第一气压室、第二气压室、第三气压室、第四气压室连通的第一导气管、第二导气管、第三导气管、第四导气管；所述第一导气管、第二导气管、第三导气管、第四导气管分别通过一个调压阀与气压机连接；所述圆管周侧面螺旋排列固定有与螺旋叶片等间距设置的曝气装置；所述反应桶周侧面下端部贯穿固定有切向的进水管；所述反应桶周侧面上端部贯穿固定有切向的出水管；所述出水管外端固定连通有竖向的气液分离管；所述高空点火器安装固定在气液分离管上端口；所述气液分离管的中下部固定连通有倾斜向下的回液管；

基于曝气的水体污染治理方法包括以下步骤：

S01通气调压后泵送污水，通过调压阀分别调整第一气压室、第二气压室、第三气压室、第四气压室内的气体压力依次降低，通过增压泵将过滤后的污水从反应桶底部的进水管泵入到反应桶内，污水逐渐充满整个反应桶，污水水流在向上涌动的过程中顺着螺旋叶片的导向螺旋式上升，第一气压室、第二气压室、第三气压室、第四气压室外周侧的曝气装置对螺旋经流的污水进行充分的曝气，增加水中好氧菌对污水中危害物的转化速率，污水在反应桶由下至上的整个过程中持续的进行曝气处理；

S02气液分离点火，在反应桶内污水完全曝气处理后从出水管中排出，污水顺着气液分离管向上，曝气处理后的污水向上的过程逐渐的气液分离，分离液面在气液分离管与回液管连接处上方十五公分处，分离后的废气在高空点火器的引燃下有害及可燃气体直接被燃烧处理，减少废气释放对大气的污染，分离后的水从回液管回流到下一个处理流程；

S03调压清理曝气装置，在使用一段时间后，向反应桶内泵入两分钟清水，然后停止供水，同时往复多次启停对第一气压室、第二气压室、第三气压室、第四气压室内供气，停止供气时清水从曝气装置中进入到气压室内，供气时高压气体推动气室内的水对曝气孔堵塞物进行冲击处理，多次的冲击清理洗刷掉堵塞物。

进一步地，所述螺旋叶片内螺旋圆柱面与圆管的周侧面间的间隙在50-100mm之间。

进一步地，所述曝气装置包括与圆管内腔连通的导气管；所述导气管上侧线性排列安装有多个曝气头。

进一步地，所述曝气头为旋混式曝气器，气体进入曝气器后开始旋转分流送风和液体均匀混合，形成一个连续气液强化旋流区；在气液混合区内连续进行三次切割后，再通过连续送气推动碰撞下开始均匀扩散带动混合液一起上升，飘到齿伞型罩上再次进行多层剪切和切割，使气泡强行从大变小，这样长期保持了细泡均匀密布稳定运行，无形增加了气液的接触面积，有利于氧的分散，更有效提高了氧的接触面和氧的利用率。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过设计的反应桶内分段进行不同压力的高压曝气，从下至上向反应桶内泵入污水，污水螺旋式向上流动充分的曝气，密闭加压式的反应桶曝气增加水中的含氧量，加速生物氧化降解过程，具有较强的经济适用性。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

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的附图。

图1为本发明一种基于曝气的水体污染治理方法对应装置的结构示意图；

图2为反应桶的内部结构示意图；

图3为图1中A处的局部放大图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-反应桶，2-高空点火器，3-圆管，4-螺旋叶片，5-第一气压室，6-第二气压室，7-第三气压室，8-第四气压室，9-第一导气管，10-第二导气管，11-第三导气管，12-第四导气管，13-曝气装置，14-导气管，15-曝气头，16-进水管，17-出水管，18-气液分离管，19-回液管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3所示，本发明为一种基于曝气的水体污染治理方法，包括反应桶1，外围设备是增压泵、气压机和高空点火器2，反应桶1上下端内壁间固定有同轴设置的圆管3；反应桶1内壁固定有螺旋向上的螺旋叶片4；圆管3内壁由三个分割板由下至上依次分割成第一气压室5、第二气压室6、第三气压室7、第四气压室8；反应桶1上端分别贯穿固定有与第一气压室5、第二气压室6、第三气压室7、第四气压室8连通的第一导气管9、第二导气管10、第三导气管11、第四导气管12；第一导气管9、第二导气管10、第三导气管11、第四导气管12分别通过一个调压阀与气压机连接；圆管3周侧面螺旋排列固定有与螺旋叶片4等间距设置的曝气装置13；反应桶1周侧面下端部贯穿固定有切向的进水管16；反应桶1周侧面上端部贯穿固定有切向的出水管17；出水管17外端固定连通有竖向的气液分离管18；高空点火器2安装固定在气液分离管18上端口；气液分离管18的中下部固定连通有倾斜向下的回液管19；

基于曝气的水体污染治理方法包括以下步骤：

S01通气调压后泵送污水，通过调压阀分别调整第一气压室5、第二气压室6、第三气压室7、第四气压室8内的气体压力依次降低，通过增压泵将过滤后的污水从反应桶1底部的进水管16泵入到反应桶1内，污水逐渐充满整个反应桶1，污水水流在向上涌动的过程中顺着螺旋叶片4的导向螺旋式上升，第一气压室5、第二气压室6、第三气压室7、第四气压室8外周侧的曝气装置13对螺旋经流的污水进行充分的曝气，增加水中好氧菌对污水中危害物的转化速率，污水在反应桶1由下至上的整个过程中持续的进行曝气处理；

S02气液分离点火，在反应桶1内污水完全曝气处理后从出水管17中排出，污水顺着气液分离管18向上，曝气处理后的污水向上的过程逐渐的气液分离，分离液面在气液分离管18与回液管19连接处上方十五公分处，分离后的废气在高空点火器2的引燃下有害及可燃气体直接被燃烧处理，减少废气释放对大气的污染，分离后的水从回液管19回流到下一个处理流程；

S03调压清理曝气装置13，在使用一段时间后，向反应桶1内泵入两分钟清水，然后停止供水，同时往复多次启停对第一气压室5、第二气压室6、第三气压室7、第四气压室8内供气，停止供气时清水从曝气装置13中进入到气压室内，供气时高压气体推动气室内的水对曝气孔堵塞物进行冲击处理，多次的冲击清理洗刷掉堵塞物，保障曝气装置13的正常工作。

其中，螺旋叶片4内螺旋圆柱面与圆管3的为周侧面间的间隙为100mm之间，在反应桶1内自下而上的曝气过程中产生的气泡主要从螺旋叶片4内螺旋圆柱面与圆管3周侧间的水流道中向上。

其中，曝气装置13包括与圆管3内腔连通的导气管14；导气管14上侧线性排列安装有多个曝气头15，曝气头15为旋混式曝气器，气体进入曝气器后开始旋转分流送风和液体均匀混合，形成一个连续气液强化旋流区；在气液混合区内连续进行三次切割后，再通过连续送气推动碰撞下开始均匀扩散带动混合液一起上升，飘到齿伞型罩上再次进行多层剪切和切割，使气泡强行从大变小，这样长期保持了细泡均匀密布稳定运行，无形增加了气液的接触面积，有利于氧的分散，更有效提高了氧的接触面和氧的利用率。

设计的反应桶内分段进行不同压力的高压曝气，从下至上向反应桶内泵入污水，污水螺旋式向上流动充分的曝气，密闭加压式的反应桶曝气增加水中的含氧量，加速生物氧化降解过程，具有较强的经济适用性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种基于曝气的水体污染治理方法，包括反应桶(1)，外围设备是增压泵、气压机和高空点火器(2)，其特征在于：

所述反应桶(1)上下端内壁间固定有同轴设置的圆管(3)；所述反应桶(1)内壁固定有螺旋向上的螺旋叶片(4)；所述圆管(3)内壁由三个分割板由下至上依次分割成第一气压室(5)、第二气压室(6)、第三气压室(7)、第四气压室(8)；所述反应桶(1)上端分别贯穿固定有与第一气压室(5)、第二气压室(6)、第三气压室(7)、第四气压室(8)连通的第一导气管(9)、第二导气管(10)、第三导气管(11)、第四导气管(12)；所述第一导气管(9)、第二导气管(10)、第三导气管(11)、第四导气管(12)分别通过一个调压阀与气压机连接；所述圆管(3)周侧面螺旋排列固定有与螺旋叶片(4)等间距设置的曝气装置(13)；所述反应桶(1)周侧面下端部贯穿固定有切向的进水管(16)；所述反应桶(1)周侧面上端部贯穿固定有切向的出水管(17)；所述出水管(17)外端固定连通有竖向的气液分离管(18)；所述高空点火器(2)安装固定在气液分离管(18)上端口；所述气液分离管(18)的中下部固定连通有倾斜向下的回液管(19)；

治理方法包括以下步骤：

S01通气调压后泵送污水，通过调压阀分别调整第一气压室(5)、第二气压室(6)、第三气压室(7)、第四气压室(8)内的气体压力依次降低，通过增压泵将过滤后的污水从反应桶(1)底部的进水管(16)泵入到反应桶(1)内，污水逐渐充满整个反应桶(1)，污水水流在向上涌动的过程中顺着螺旋叶片(4)的导向螺旋式上升，第一气压室(5)、第二气压室(6)、第三气压室(7)、第四气压室(8)外周侧的曝气装置(13)对螺旋经流的污水进行充分的曝气，增加水中好氧菌对污水中危害物的转化速率，污水在反应桶(1)由下至上的整个过程中持续的进行曝气处理；

S02气液分离点火，在反应桶(1)内污水完全曝气处理后从出水管(17)中排出，污水顺着气液分离管(18)向上，曝气处理后的污水向上的过程逐渐的气液分离，分离液面在气液分离管(18)与回液管(19)连接处上方十五公分处，分离后的废气在高空点火器(2)的引燃下有害及可燃气体直接被燃烧处理，分离后的水从回液管(19)回流到下一个处理流程；

S03调压清理曝气装置(13)，在使用一段时间后，向反应桶(1)内泵入两分钟清水，然后停止供水，同时往复多次启停对第一气压室(5)、第二气压室(6)、第三气压室(7)、第四气压室(8)内供气，停止供气时清水从曝气装置(13)中进入到气压室内，供气时高压气体推动气室内的水对曝气孔堵塞物进行冲击处理，多次的冲击清理洗刷掉堵塞物，保障曝气装置(13)的正常工作。

2.根据权利要求1所述的一种基于曝气的水体污染治理方法，其特征在于，所述螺旋叶片(4)内螺旋圆柱面与圆管(3)的周侧面间的间隙在50-100mm之间。

3.根据权利要求1所述的一种基于曝气的水体污染治理方法，其特征在于，所述曝气装置(13)包括与圆管(3)内腔连通的导气管(14)；所述导气管(14)上侧线性排列安装有多个曝气头(15)。

4.根据权利要求3所述的一种基于曝气的水体污染治理方法，其特征在于，所述曝气头(15)为旋混式曝气器。

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