CN117466451A - 污水曝气池的迟滞式增氧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污水曝气池的迟滞式增氧装置，涉及污水处理中水域的增氧曝气技术领域。它包括迟滞增氧构件，数量若干投放于污水曝气池中，所述迟滞增氧构件包括多孔结构体，所述多孔结构体的材质平均密度大于水；多孔结构体被构造为在水中饱和吸附气泡后，可由气泡增加的浮力在水中处于上浮状态；下拦阻网，安装在污水曝气池的下部，且位于曝气头的上方；被构造用于拦阻迟滞增氧构件的继续下沉；上拦阻网，设置在污水曝气池的上部，被构造用于拦阻迟滞增氧构件的继续上浮。本发明可以延长气泡在曝气池中的上浮时间，并进一步增强曝气池内水的流动搅拌，可以提升曝气效率。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理中水域的增氧曝气技术领域，具体分类为C02F7/00技术领域。
背景技术
曝气池是人们按照微生物的特性所设计的生化反应器，有机污染质的降解程度主要取决于人们所设计的曝气反应条件。
曝气池利用活性污泥法进行污水处理，池内提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。
曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，其目的在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。换言之，它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。它还有其他一些重要作用，如混合和搅拌。空气中的氧通过曝气传递到水中，氧由气相向液相进行传质转移，这种传质扩散的理论，应用较多的是刘易斯和惠特曼提出的双膜理论。双膜理论认为，在“气-水”界面上存在着气膜和液膜，气膜外和液膜外有空气和液体流动，属紊流状态；气膜和液膜间属层流状态，不存在对流，在一定条件下会出现气压梯度和浓度梯度。如果液膜中氧的浓度低于水中氧的饱和浓度，空气中的氧继续向内扩散透过液膜进入水体，因而液膜和气膜将成为氧传递的障碍，这就是双膜理论。显然，克服液膜障碍最有效的方法是快速变换“气-液”界面。曝气搅拌正是如此，具体的做法就是：减少气泡的大小，增加气泡的数量，提高液体的紊流程度，加大曝气器的安装深度，延长气泡与液体的接触时间。曝气设备正是基于这种做法而在污水处理中被广泛采用的。
为了提高曝气效率，增加气量、减小气泡的大小，已经是业内的共识，但是受限于处理厂的实际环境，曝气池的深度是有限制的，一方面越深的曝气池，深度方向的生化反应差异越大，曝气的输气压力越大，成本和能耗越高。因此靠增加曝气池的深度，以增加气液的接触时间，这方面还需要技术突破。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供一种污水曝气池的迟滞式增氧装置。其可以延长气泡在曝气池中的上浮时间，并进一步增强曝气池内水的流动搅拌，可以提升曝气效率。
本发明采用的技术方案是：提供一种污水曝气池的迟滞式增氧装置，用于污水曝气池的增氧，污水曝气池的底部布设有曝气头，曝气头在污水曝气池内释放气泡增加溶氧量；包括
迟滞增氧构件，数量若干投放于污水曝气池中，所述迟滞增氧构件包括多孔结构体，所述多孔结构体的材质平均密度大于水；多孔结构体被构造为在水中饱和吸附气泡后，可由气泡增加的浮力在水中处于上浮状态；
下拦阻网，安装在污水曝气池的下部，且位于曝气头的上方；被构造用于拦阻迟滞增氧构件的继续下沉；
上拦阻网，设置在污水曝气池的上部，被构造用于拦阻迟滞增氧构件的继续上浮。
优选地，污水曝气池的迟滞式增氧装置的的迟滞增氧构件还包括扶正件；所述扶正件的密度小于水，且与多孔结构体固定连接，被构造用于保持多孔结构体在水中的稳定姿态。
优选地，污水曝气池的迟滞式增氧装置的多孔结构体包括由蜂窝铝板卷绕而成的吸附筒卷；蜂窝铝板的卷绕间隙称为过流通道；所述过流通道用于水的流通以及气泡的吸附；所述的扶正件包括用于固定吸附筒卷上下两端部的上固定框和下固定框；所述上固定框的浮力大于下固定框。
优选地，污水曝气池的迟滞式增氧装置的多孔结构体包括由蜂窝复合板卷绕而成的吸附筒卷；所述蜂窝复合板包括位于外层的聚乙烯蜂窝层以及包覆在中间的金属骨架层；蜂窝复合板的卷绕间隙称为过流通道；所述过流通道用于水的流通以及气泡的吸附；所述的扶正件包括用于固定吸附筒卷上下两端部的上固定框和下固定框；所述上固定框的浮力大于下固定框。
优选地，污水曝气池的迟滞式增氧装置的上拦阻网漂浮于污水曝气池的水面上，跟随水面高度而同步浮动。
优选地，污水曝气池的迟滞式增氧装置的上拦阻网设置在污水曝气池的水面以下，且上拦阻网通过柔性连接件与污水曝气池的侧壁连接。
优选地，污水曝气池的迟滞式增氧装置的上拦阻网为刚性材料构造的拦阻网，上组拦网上安装有A振动器；所述A振动器被构造用于带动上拦阻网振动以使得被拦截的多孔结构体振动释放出气泡。
优选地，污水曝气池的迟滞式增氧装置的下拦阻网为刚性材料构造的拦阻网，下组拦网上安装有B振动器；所述B振动器开启时带动下拦阻网振动以使得被拦截的多孔结构体在水中受到振动清洗。
本申请采用的技术方案，迟滞增氧构件密度大于水，在水中沉于曝气池的底部，被下拦阻网承接，多孔结构体吸附气泡后，迟滞增氧构件的受到逐渐增加的气泡浮力逐渐上浮，最后上浮撞击到上拦阻网，撞击时气泡在多孔结构体释放。释放气泡后，由于重力作用，迟滞增氧构件下沉，依此规律往复。这个过程可以通过对气泡的吸附，减缓气泡上浮的时间，增加溶氧率。并且，迟滞增氧构件上浮和下沉时，对水体产生搅拌作用，这种作用相比单纯气泡对水体的搅拌作用更强，扰流影响的区域更大，可以更加促进生化反应的效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为迟滞增氧构件的结构示意图；
图3实施例中蜂窝铝板的结构示意图。
图中，1、污水曝气池；2、曝气头；3、迟滞增氧构件；4、下拦阻网；5、上拦阻网；6、扶正件；7、吸附筒卷；8、过流通道；9、上固定框；10、下固定框；11、柔性连接件；12、A振动器；13、B振动器；14、多孔结构件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。为了用语简洁，本技术方案中提及的“污水曝气池”、“曝气池”、“曝气头”为广泛意义的曝气池的通称，不仅特指附图1的展现的形态。
如图1所示，污水曝气池的迟滞式增氧装置，用于污水曝气池1的增氧，污水曝气池1的底部布设有曝气头2，曝气头2在污水曝气池1内释放气泡增加溶氧量；包括
迟滞增氧构件3，数量若干投放于污水曝气池1中，所述迟滞增氧构件3包括多孔结构体14，所述多孔结构体14的材质平均密度大于水；多孔结构体14被构造为在水中饱和吸附气泡后，可由气泡增加的浮力在水中处于上浮状态；
下拦阻网4，安装在污水曝气池1的下部，且位于曝气头2的上方；被构造用于拦阻迟滞增氧构件3的继续下沉；
上拦阻网5，设置在污水曝气池1的上部，被构造用于拦阻迟滞增氧构件3的继续上浮。
通过多孔结构吸附上浮的气泡，使气泡不再继续上浮，具体来说，疏水性材质比亲水性材质的吸附能力更强，比如金属，高密度聚乙烯，均具有疏水性。这些材料可以由立体网状、蜂窝状结构构成多孔结构体14，比如蜂窝铝，比如熔喷聚丙烯，吸塑或热压蜂窝聚乙烯，都可以形成。当材料本身的密度大于水，且多孔结构体14吸附气泡饱和时迟滞增氧构件可以浮起时既可以满足要求。当材料本身的密度小于水时，比如聚乙烯，则需要加入金属骨架进行配重以满足要求。
迟滞增氧构件1的平均密度大于水，在水中沉于曝气池1的底部，被下拦阻网4承接，多孔结构体14吸附气泡后，迟滞增氧构件3的受到逐渐增加的气泡浮力逐渐上浮，最后上浮撞击到上拦阻网5，撞击时气泡在多孔结构体14释放。释放气泡后，由于重力作用，迟滞增氧构件1下沉，依此规律往复。这个过程可以通过对气泡的吸附，减缓气泡上浮的时间，增加溶氧率。并且，迟滞增氧构件1上浮和下沉时，对水体产生搅拌作用，这种作用相比单纯气泡，因为迟滞增氧构件3的体积更大，对水体的搅拌作用更强，扰流影响的区域更大，可以更加促进生化反应的效率。
如图2所示，作为上述实施例的优化，迟滞增氧构件3还包括扶正件6；所述扶正件6的密度小于水，且与多孔结构体14固定连接，被构造用于保持多孔结构体14在水中的稳定姿态。
扶正件6可以保持迟滞增氧构件的姿态稳定，具体来说即扶正件6使迟滞增氧构件3的重心低于几何中心即可。这样迟滞增氧构件3吸附气泡上浮时，不易发生翻转或抖动，防止气泡在上浮过程中聚合和释放。
作为上述实施例的优化，多孔结构体14包括由蜂窝铝板卷绕而成的吸附筒卷7；蜂窝铝板的卷绕间隙称为过流通道8；所述过流通道8用于水的流通以及气泡的吸附；在滞留增氧构件3上浮时，水流经过流通道8，吸附在多孔结构体14的气泡会释放溶氧。
所述的扶正件6包括用于固定吸附筒卷7上下两端部的上固定框9和下固定框10；所述上固定框9的浮力大于下固定框10。
如图3所示，蜂窝铝板，本身具有一层氧化膜，耐氧耐腐蚀，材质相对较轻，蜂窝结构，相邻的孔间处于隔离状态，气泡吸附后不易相互融合；由蜂窝铝板卷绕而成的吸附筒卷7，过流通道具有足够大的吸附表面积，产品卷绕成型，加工相对简单，蜂窝铝板的厚度越薄，过流通道表面积越大，吸附量越大，成本越低。结合实际的制造工艺的情况，目前已经可以将蜂窝铝的隔层壁厚加工至最薄0.05mm,蜂窝铝板的厚度加工至最薄1.5mm。
作为上述实施例的另选方案，多孔结构体14包括由蜂窝复合板卷绕而成的吸附筒卷7；所述蜂窝复合板包括位于外层的聚乙烯蜂窝层以及包覆在中间的金属骨架层；蜂窝复合板的卷绕间隙称为过流通道8；所述过流通道8用于水的流通以及气泡的吸附；所述的扶正件6包括用于固定吸附筒卷7上下两端部的上固定框9和下固定框10；所述上固定框9的浮力大于下固定框10。
相较于蜂窝铝板，由聚乙烯蜂窝层和金属骨架成构成的蜂窝复合板，成本会相对更低，受限于成型工艺，聚乙烯蜂窝层一般采用热压成型工艺，目前可以将聚乙烯蜂窝层的隔层壁厚加工至最薄0.3mm,蜂窝聚乙烯层的厚度加工至最薄2mm。
作为上述实施例的优化，上拦阻网5漂浮于污水曝气池1的水面上，跟随水面高度而同步浮动，或上拦阻网5设置在污水曝气池1的水面以下，且上拦阻网5通过柔性连接件11与污水曝气池1的侧壁连接。
上拦阻网5漂浮在污水曝气池1水面上，可以适应曝气池水位的变化。另外，还可直接将上拦阻网5设置在水面以下，通过柔性连接件11，比如具有伸缩性的弹力系留绳，同样可以适应曝气池的水量变化。实际工作环境中，曝气池的水位一般是趋于稳定的，在曝气时，水位会有一定的上升，上升量即水中气泡的滞留量。
作为上述实施例的优化，上拦阻网5为刚性材料构造的拦阻网，上组拦网5上安装有A振动器12；所述A振动器12被构造用于带动上拦阻网5振动以使得被拦截的多孔结构体14振动释放出气泡。振动促进气泡快速从多孔结构体14中释放，提高迟滞增氧构件3的周转率。
作为上述实施例的优化，下拦阻网4为刚性材料构造的拦阻网，下组拦网4上安装有B振动器13；所述B振动器13开启时带动下拦阻网4振动以使得被拦截的多孔结构体14在水中受到振动清洗。曝气池中，微生物大部分生产在底层的活化泥中，由于曝气对曝气池的搅拌作用，一部分颗粒物或絮凝物会沉积到多孔结构中，当沉积过量时，会造成吸附能力下降。通过开启B振动器13，关闭曝气头2，可以对多孔结构体14进行振动清洗，沉积物从孔内出来后，掉落沉积至曝气池底部，促进多孔结构体14的活化。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解 为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求 的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种污水曝气池的迟滞式增氧装置，用于污水曝气池的增氧，污水曝气池的底部布设有曝气头，曝气头在污水曝气池内释放气泡增加溶氧量；其特征在于：包括
迟滞增氧构件，数量若干投放于污水曝气池中，所述迟滞增氧构件包括多孔结构体，所述多孔结构体的材质平均密度大于水；多孔结构体被构造为在水中饱和吸附气泡后，可由气泡增加的浮力在水中处于上浮状态；
下拦阻网，安装在污水曝气池的下部，且位于曝气头的上方；被构造用于拦阻迟滞增氧构件的继续下沉；
上拦阻网，设置在污水曝气池的上部，被构造用于拦阻迟滞增氧构件的继续上浮。
2.根据权利要求1所述的污水曝气池的迟滞式增氧装置，其特征在于：所述的迟滞增氧构件还包括扶正件；所述扶正件的密度小于水，且与多孔结构体固定连接，被构造用于保持多孔结构体在水中的稳定姿态。
3.根据权利要求2所述的污水曝气池的迟滞式增氧装置，其特征在于：所述的多孔结构体包括由蜂窝铝板卷绕而成的吸附筒卷；蜂窝铝板的卷绕间隙称为过流通道；所述过流通道用于水的流通以及气泡的吸附；所述的扶正件包括用于固定吸附筒卷上下两端部的上固定框和下固定框；所述上固定框的浮力大于下固定框。
4.根据权利要求2所述的污水曝气池的迟滞式增氧装置，其特征在于：所述的多孔结构体包括由蜂窝复合板卷绕而成的吸附筒卷；所述蜂窝复合板包括位于外层的聚乙烯蜂窝层以及包覆在中间的金属骨架层；蜂窝复合板的卷绕间隙称为过流通道；所述过流通道用于水的流通以及气泡的吸附；所述的扶正件包括用于固定吸附筒卷上下两端部的上固定框和下固定框；所述上固定框的浮力大于下固定框。
5.根据权利要求1所述的污水曝气池的迟滞式增氧装置，其特征在于：所述上拦阻网漂浮于污水曝气池的水面上，跟随水面高度而同步浮动。
6.根据权利要求1所述的污水曝气池的迟滞式增氧装置，其特征在于：所述上拦阻网设置在污水曝气池的水面以下，且上拦阻网通过柔性连接件与污水曝气池的侧壁连接。
7.根据权利要求5或6所述的污水曝气池的迟滞式增氧装置，其特征在于：所述上拦阻网为刚性材料构造的拦阻网，上组拦网上安装有A振动器；所述A振动器被构造用于带动上拦阻网振动以使得被拦截的多孔结构体振动释放出气泡。
8.根据权利要求5或6所述的污水曝气池的迟滞式增氧装置，其特征在于：所述下拦阻网为刚性材料构造的拦阻网，下组拦网上安装有B振动器；所述B振动器开启时带动下拦阻网振动以使得被拦截的多孔结构体在水中受到振动清洗。
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| JP2001009446A (ja) * | 1999-06-29 | 2001-01-16 | Meidensha Corp | 加圧浮上分離処理方法及びその装置 |
| JP2002086173A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-03-26 | Ecologica:Kk | 汚水曝気装置及びその使用方法 |
| EP2644251A1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-02 | Doosan Lentjes GmbH | A flue gas purification device |
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| CN210595708U (zh) * | 2019-09-03 | 2020-05-22 | 成都工业学院 | 一种用于低碳源生活污水处理的一体式净化装置 |
| CN217651073U (zh) * | 2022-04-18 | 2022-10-25 | 永达(淮安)生态科技发展有限公司 | 一种水量自动调节曝气生化过滤槽 |
-
2023
- 2023-11-14 CN CN202311514287.5A patent/CN117466451A/zh active Pending
Patent Citations (6)
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