CN111233180A - 一种自曝气提升装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及曝气装置，具体涉及一种自曝气提升装置，包括集水井和反应池，集水井内底部固定安装有提升泵，提升泵通过用于将气体溶解入水体的气体溶解管路向反应池泵入水体，气体溶解管路包括与提升泵相连的提升弯管，提升弯管端部与三通阀相连，三通阀端部与伸入反应池的出水管相连，三通阀端部通过变径管与进气管相连，进气管端部伸入出水管，且进气管端部设有助于气体溶解入水体的斜楔口；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的不能在动力能耗较小的情况下使得气体较好溶解于水体的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及曝气装置，具体涉及一种自曝气提升装置。
背景技术
水污染是一个遍及全世界的环境问题，无论是在发展中国家还是发达国家，这个问题已经越来越引起人们的重视。
由于废水成分的多样性，往往需要通过集中方法组成的处理系统才能达到所需排放要求。污水处理方法分为物理法、化学法、物理化学法和生物法4种。生物法是目前普遍使用的一种水处理方法，生物法根据参与作用的微生物需氧情况，一般可分为厌氧、缺氧和好氧三类。为满足不同的供氧要求，必须依靠一种设备来完成。
曝气指的是向水中充气或采用机械搅动等方法增加水与空气的接触面积，是废水需氧生物处理的中间工艺，它是促进气体与水体之间进行物质交换的一种手段。目前，国内的曝气方式主要有鼓风机曝气、机械曝气、射流曝气。
所有的曝气设备，都应该满足以下三种功能：
1)产生并维持有效的气体与水体接触，并且通过微生物作用在不断消耗氧气的情况下仍能保证水体中含有一定量的溶解氧；
2)曝气的同时能够使得气体与水体产生足够的混合；
3)维持足够的液体速度，使得水中生物处于悬浮状态。
虽然现有的曝气设备能够满足生物处理需要，但也存在以下问题：
1)动力能耗消耗高，运行成本较高，污水站的成本主要为曝气产生的电费。
2)设备、管道安装较多，安装施工工期较长；
3)维修成本高，控制点多，潜在故障隐患多。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种自曝气提升装置，能够有效克服现有技术所存在的不能在动力能耗较小的情况下使得气体较好溶解于水体的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种自曝气提升装置，包括集水井和反应池，所述集水井内底部固定安装有提升泵，所述提升泵通过用于将气体溶解入水体的气体溶解管路向反应池泵入水体；
所述气体溶解管路包括与提升泵相连的提升弯管，所述提升弯管端部与三通阀相连，所述三通阀端部与伸入反应池的出水管相连，所述三通阀端部通过变径管与进气管相连，所述进气管端部伸入出水管，且所述进气管端部设有助于气体溶解入水体的斜楔口。
优选地，所述斜楔口朝向提升弯管一侧设置。
优选地，还包括控制器，所述集水井内部设有液位浮球开关，所述液位浮球开关、提升泵均与控制器电性连接。
优选地，还包括控制器，所述反应池内部设有用于检测水体中溶解氧浓度的溶氧仪，所述提升弯管上设有出水电动球阀，所述进气管上设有进气电动球阀，所述溶氧仪、出水电动球阀、进气电动球阀均与控制器电性连接。
优选地，所述三通阀为等径三通阀，所述提升弯管端部与三通阀的垂直端相连，所述三通阀的水平端分别与出水管、变径管相连。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明所提供的一种自曝气提升装置，通过提升泵的动力提升作用，将集水井中的水通过提升弯管泵入反应池中，利用文丘里管的原理，借助水流快速流动时产生的动能，将进气管中的气体带入水体中，形成气体流速，进气管管口附近的气体在斜楔口处的负压作用下被抽入进气管内，空气中的氧气则通过“气—水”界面的气膜、液膜的气压梯度和浓度梯度，不断地溶解扩散进入水体中，从而能够增加反应池中水体的氧浓度，保证水体中微生物正常生长需要的氧气，并且由于进气管管口附近的气体是在负压作用下被抽入进气管内的，因此相对于普通曝气方法能够明显减少气体驱动动力能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明结构爆炸图；
图2为本发明图1中气体溶解管路的放大结构示意图；
图中：
1、集水井；2、提升泵；3、提升弯管；4、进气管；5、进气电动球阀；6、变径管；7、三通阀；8、斜楔口；9、出水管；10、反应池；11、出水电动球阀；12、液位浮球开关；13、控制器；14、溶氧仪。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种自曝气提升装置，如图1和图2所示，包括集水井1和反应池10，集水井1内底部固定安装有提升泵2，提升泵2通过用于将气体溶解入水体的气体溶解管路向反应池10泵入水体；
气体溶解管路包括与提升泵2相连的提升弯管3，提升弯管3端部与三通阀7相连，三通阀7端部与伸入反应池10的出水管9相连，三通阀7端部通过变径管6与进气管4相连，进气管4端部伸入出水管9，且进气管4端部设有助于气体溶解入水体的斜楔口8。
斜楔口8朝向提升弯管3一侧设置。
还包括控制器13，集水井1内部设有液位浮球开关12，液位浮球开关12、提升泵2均与控制器13电性连接。
还包括控制器13，反应池10内部设有用于检测水体中溶解氧浓度的溶氧仪14，提升弯管3上设有出水电动球阀11，进气管4上设有进气电动球阀5，溶氧仪14、出水电动球阀11、进气电动球阀5均与控制器13电性连接。
三通阀7为等径三通阀，提升弯管3端部与三通阀7的垂直端相连，三通阀7的水平端分别与出水管9、变径管6相连。
借助提升泵2可以将集水井1中的水体通过提升弯管3、出水管9泵入反应池10中。水流经过三通阀7后，往下顺着斜楔口8的方向流动，进气管4管口附近的气体在斜楔口8处的负压作用下被抽入进气管4内，空气中的氧气则通过“气—水”界面的气膜、液膜的气压梯度和浓度梯度，不断地溶解扩散进入水体中，从而能够增加反应池10中水体的氧浓度，保证水体中微生物正常生长需要的氧气。
此外，借助液位浮球开关12能够检测集水井1中的水位高度，并通过数据线将数据发送给控制器13。当集水井1中的水位达到一定高度时，控制器13开启提升泵2，通过UPVC制成的提升弯管3将水体泵入反应池10中。
借助溶氧仪14能够检测反应池10中水体的氧浓度，并通过数据线将数据发送给控制器13，时刻了解水体中溶解氧状态，使其满足微生物生长的需要。
若需降低反应池10中水体的氧浓度，则通过控制器13调大出水电动球阀11，适当关小进气电动球阀5，减小提升弯管3中的水体流速，减小进气管4中的进气量，从而减小水体中的溶解氧浓度。若要增大反应池10中水体的氧浓度，则通过控制器13调小水电动球阀11的角度，增大水体流速，适当开大进气电动球阀5，增大进气量，根据伯努利方程，通过增大水体流速，增大气体负压，增加气体流速，从而增加进气总量，进而增大反应池10中水体的氧浓度。
本申请技术方案中，控制器13采用HC32F14632位通用型单片机，液位浮球开关12采用PMS-1171连杆浮球开关，溶氧仪14采用S479多参数溶氧仪，出水电动球阀11、进气电动球阀5均可采用DN15两通PVC电动阀A100-T15-P2-C。本申请技术方案中所涉及电器元件的内部结构及引脚功能均可在出厂说明书中查看，本申请技术方案中所涉及电器元件的电路连接关系可根据出厂说明书得到，为本领域技术人员的公知常识。
值得注意的是，本申请技术方案的目的仅是为了提供一种不同于现有技术的硬件配置，使技术人员能够在这样的硬件配置下实现进一步的开发，至于软件程序可在后期由本领域的编程人员根据实际效果需要进行编程。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种自曝气提升装置，其特征在于：包括集水井(1)和反应池(10)，所述集水井(1)内底部固定安装有提升泵(2)，所述提升泵(2)通过用于将气体溶解入水体的气体溶解管路向反应池(10)泵入水体；
所述气体溶解管路包括与提升泵(2)相连的提升弯管(3)，所述提升弯管(3)端部与三通阀(7)相连，所述三通阀(7)端部与伸入反应池(10)的出水管(9)相连，所述三通阀(7)端部通过变径管(6)与进气管(4)相连，所述进气管(4)端部伸入出水管(9)，且所述进气管(4)端部设有助于气体溶解入水体的斜楔口(8)。
2.根据权利要求1所述的自曝气提升装置，其特征在于：所述斜楔口(8)朝向提升弯管(3)一侧设置。
3.根据权利要求1所述的自曝气提升装置，其特征在于：还包括控制器(13)，所述集水井(1)内部设有液位浮球开关(12)，所述液位浮球开关(12)、提升泵(2)均与控制器(13)电性连接。
4.根据权利要求1所述的自曝气提升装置，其特征在于：还包括控制器(13)，所述反应池(10)内部设有用于检测水体中溶解氧浓度的溶氧仪(14)，所述提升弯管(3)上设有出水电动球阀(11)，所述进气管(4)上设有进气电动球阀(5)，所述溶氧仪(14)、出水电动球阀(11)、进气电动球阀(5)均与控制器(13)电性连接。
5.根据权利要求1所述的自曝气提升装置，其特征在于：所述三通阀(7)为等径三通阀，所述提升弯管(3)端部与三通阀(7)的垂直端相连，所述三通阀(7)的水平端分别与出水管(9)、变径管(6)相连。
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