CN1359861A - 多级环流曝气塔 - Google Patents
多级环流曝气塔 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1359861A CN1359861A CN01139998A CN01139998A CN1359861A CN 1359861 A CN1359861 A CN 1359861A CN 01139998 A CN01139998 A CN 01139998A CN 01139998 A CN01139998 A CN 01139998A CN 1359861 A CN1359861 A CN 1359861A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tower
- aeration
- sewage
- stage circulating
- circulating aerating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 37
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 32
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 8
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 7
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- LRWZZZWJMFNZIK-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-3-methyloxirane Chemical compound CC1OC1Cl LRWZZZWJMFNZIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000008676 import Effects 0.000 description 2
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N Benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- XPNGNIFUDRPBFJ-UHFFFAOYSA-N alpha-methylbenzylalcohol Natural products CC1=CC=CC=C1CO XPNGNIFUDRPBFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 229960004217 benzyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- 235000019445 benzyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- XDTRNDKYILNOAP-UHFFFAOYSA-N phenol;propan-2-one Chemical group CC(C)=O.OC1=CC=CC=C1 XDTRNDKYILNOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
Abstract
本发明涉及一种多级环流曝气塔,包括塔身、上部扩大段和下部曝气头,整体塔高与塔身直径之比为H∶d=4－10∶1,扩大段的高度h是塔高H的1/10－1/15,扩大段直径D与塔身直径d之比为D∶d=1.1－1.5∶1。塔体内置有多级导流筒,各级导流筒之间相互同轴固定,之间留有空隙。曝气头置于导流筒底部。本发明设计的多级环流曝气塔,具有流体力学性能好、氧传递速率高等特点。与传统的曝气池相比,可使占地面积减小50%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种多级环流曝气塔，可广泛应用于用于各类工业和城市废水的处理，属于环境工程及工业和城市废水处理技术领域。
背景技术
目前工业城市污水主要采用活性污泥法来进行处理。活性污泥法是一种生物处理方法，它利用好氧微生物的生物过程使污水得到处理。通常活性污泥法污水处理流程分两大步骤：首先是曝气，即在有氧条件下活性污泥吸附、吸收、氧化分解污水中的有机物，使之转化为稳定的无机物；然后是在沉淀池中进行活性污泥与水的分离，实现污泥浓缩。在传统的活性污泥污水处理中上述两个过程分别在曝气池和二次沉降池中进行。其主要缺点是：曝气池占地面积很大，曝气后气体排放造成二次污染；曝气过程中活性污泥、空气和污水三相混合不均匀，氧传递速率较慢，氧气利用率不高，因此曝气效率低。在诸如生物发酵和需氧曝气的各类需氧生物过程中，溶氧值的大小直接影响微生物的代谢过程，是制约整个生物过程速率的关键。
发明内容
本发明的目的是设计一种多级环流曝气塔，将传统的工业和城市污水生物处理技术与化学反应工程的环流反应器有机地结合，使塔式曝气污水处理设备的流体力学特性、氧气利用率、曝气效率、占地面积、投资和运行费用等方面都具有明显的优点，并可广泛应用于各类工业污水和城市污水的处理中。
本发明设计的多级环流曝气塔，包括塔身、上部扩大段和下部曝气头，整体塔高与塔身直径之比为H∶d＝4-10∶1，扩大段的高度h是塔高H的1/10-1/15，扩大段直径D与塔身直径d之比为D∶d＝1.1-1.5∶1；所述的塔体内置有多级导流筒，各级导流筒之间相互同轴固定，之间留有空隙；所述的曝气头置于导流筒底部。
本发明的曝气塔，塔体中的多级导流筒可以有1-6根，多级导流筒的级数可以有2-4级。
本发明设计的多级环流曝气塔，具有流体力学性能好、氧传递速率高等特点。在通常的操作条件下，常规的气-液反应器的氧传递系数kLa一般在几百左右(单位为小时-1)，而本发明的kLa一般可达1000以上。采用本发明对各类工业污水和城市污水进行处理时，达到规定的排放标准所需的曝气时间是传统曝气池的10-20％；单位时间、单位体积的处理能力远远高于传统的曝气技术，一般可提高5倍以上；同时，采用多级环流曝气塔占地面积小，与传统的曝气池相比，可使占地面积减小50％以上。
较之传统的塔式设备或曝气池，本发明在同样通气量下(即同样空速下)液相中的溶氧有大幅度提高，这是由于在气-液传质过程中，气-液膜间的阻力是控制因素，空气在环流曝气塔内高速环流运动，空气和污水间的剧烈碰撞使气-液传质界面的阻力减小，传质速度加快，空气中的氧向液相的传递速率提高；同时，空气在多级环流曝气塔内随液体沿多级导流筒快速环流运动，使之在塔内停留时间长，空气利用率高。这些因素导致塔内液相的溶氧大大提高。
综上所述，本发明多级环流曝气塔的优点是：
①根据化学反应工程的基本原理，以多级环流曝气塔代替传统的曝气池进行工业和城市污水处理。在多级环流曝气塔中设有若干导流筒和多级导流筒，空气经气体分布器进入曝气塔。气泡在塔底一经产生，由于气体的喷射力和密度差，气泡团将带动周围液体向上运动，并且围绕着多级导流筒进行快速的环流运动，这样气泡在塔内有较长的停留时间并与液体充分地混合，从而大大提高溶氧和氧气利用率；因此在同样负荷下，达到同样的处理效果，所需的曝气时间大大减小。
②由于流体在多级环流曝气塔内的快速环流运动使活性污泥在塔内各处均匀分布，气-固-液三相混合良好，使生物氧化-降解过程得到加强，较大幅度地提高污水的处理效率，污水在塔内的停留时间短，单位塔体积的处理能力大幅度提高。
③采用多级环流曝气塔代替传统的曝气池可大幅度减少占地面积，降低建设投资。
④由多级环流曝气塔排出的尾气可通过烟道高空排放，不会发生因尾气的排放造成的二次污染，完全解决臭气低空弥漫的现象。
附图说明
图1是本发明设计的曝气塔的结构示意图。
图2是本发明设计的曝气塔内的流体流动状态图。
图3是采用本发明多级环流曝气塔进行污水处理的流程图。
图1和图3中，1为曝气塔塔身，2为多级导流筒，3为上部扩大段，4为底部曝气头，5为多级环流曝气塔，6为空气压缩机，7为污水均质池，8为活性污泥沉淀池，9为多级导流筒的上、下级之间的空隙。
具体实施方式
如图1所示，本发明设计的多级环流曝气塔，包括塔身1、上部扩大段3和下部曝气头4，整体塔高与塔身直径之比为H∶d＝4-10∶1，扩大段的高度h是塔高H的1/10-1/15，扩大段直径D与塔身直径d之比为D∶d＝1.1-1.5∶1。塔体内置有多级导流筒2，各级导流筒之间相互同轴固定，之间留有空隙9。曝气头4置于导流筒2的底部。
本发明的曝气塔，塔体中的多级导流筒2可以有1-6个，多级导流筒的级数可以有2-4级。
下面对本发明内容进行详细描述。
图1是本发明多级环流曝气塔的结构图。本发明由塔身1、内部构件2、上部扩大段3和底部曝气头4等四部分组成。整个塔体可由钢材、硼硅玻璃或玻璃钢制成。多级导流筒可有一根或多根导流筒构成，每根导流筒又可以制成单级或多级。塔高H与塔身直径d之比为4-10。塔身部分可制成夹套形式，冬季可导入热载体，以保持曝气温度在20-35℃。上部扩大段的直径是塔身直径的1.1-1.5倍。塔身内装有折流板、单级或多级多级导流筒，以使流体在塔内形成快速定向流动。
图2为本发明多级环流曝气塔内的流体流动状态图。流体在塔内围绕着多级导流筒进行快速的定向运动，环流运动的速度可达20cm/s以上。
图3为采用本发明多级环流曝气塔进行污水处理的流程图。在图3所示的污水处理流程中，污水用泵从均质池中经流量计打入到多级环流曝气塔的入口，并进入塔内。空气由空气压缩机提供，经流量计进到塔底，再经气体分布器进入塔内。由于气体分布器的分散作用进入塔内的气体形成大量微小气泡，由于气体的喷射力和密度差，气泡团将带动周围液体向上运动，并且围绕着多级导流筒进行快速的环流运动，这样气泡在塔内有较长的停留时间并与液体充分地混合。处理后的污水和活性污泥从塔的上方经溢流堰溢出塔外，进入到污泥沉降池中，在这里水从沉降池上方溢流出去，活性污泥则从沉降池底部排出，部分活性污泥用污泥泵打入到多级环流曝气塔的进口，与污水混合后进入到塔内。在本发明的多级环流曝气塔内溶氧(DO)为曝气温度下饱和溶氧的50％-98％，活性污泥的浓度为3-6g/l。
下面介绍本发明的具体实施例。
实施例1：环流曝气塔由硼硅玻璃制成，内部装有多级导流筒，曝气塔的尺寸为：塔高为1.2米，塔身直径为10厘米，内部设置有1根导流筒，污水为苯酚-丙酮工业污水，主要含有苯酚、丙酮、苯乙酮和苯甲醇等，COD为1000mg/l，采用室温下连续操作，活性污泥的浓度为3-6g/l，污水在塔内的停留时间为4-6小时。经处理后的水的COD降为122-166，COD去除率为83.4-87.8％。
实施例2：环流曝气塔同实施例1，污水为聚烯烃催化剂车间污水，COD为1000mg/l，采用室温下连续操作，活性污泥的浓度为3-6g/l，污水在塔内的停留时间为2-4小时。经处理后的水的COD降为50-60。COD去除率为94-95％。
实施例3：多级环流曝气塔的尺寸为：塔高为1.5米，塔身直径为15厘米，内部设置有1根导流筒，污水为石油化工综合废水，COD为1000mg/l，采用室温下连续操作，活性污泥的浓度为3g/l，污水在塔内的停留时间为6小时。经处理后的水的COD降为200。COD去除率为80％。
实施例4：多级环流曝气塔尺寸为：塔高为12米，塔身直径为1.8米，内部设置有1根二级导流筒，塔身由碳钢制成，试验污水为石油化工综合废水，主要含有苯、甲苯、苯乙烯、环氧氯丙烷和环己酮等，COD为960-1020mg/l，采用连续操作，环境温度为6-20℃，塔内水温为18-25℃，废水在塔内的停留时间为6小时，日处理量为100吨废水/日，活性污泥的浓度为3-4g/l，经处理后水的COD降为80-140。COD去除率为86.2-91.6％。
实施例5：仍采用实施例4的试验条件，但废水在塔内的停留时间改为5小时，日处理量为120吨废水/日，经处理后的水的COD降为90-120。COD去除率为90.6-88.2％。
实施例6：多级环流曝气塔尺寸为：塔高为15米，塔身直径为4米，内部设置有4根二级导流筒，塔身由碳钢制成，试验污水为石油化工综合废水，主要含有苯、甲苯、苯乙烯、环氧氯丙烷和环己酮等，COD为960-1200mg/l，采用连续操作，环境温度为室温，塔内水温为18-22℃，废水在塔内的停留时间为6小时，活性污泥的浓度为3-6g/l，经处理后水的COD降为80-140。COD去除率为86.2-91.6％。
Claims (3)
1、一种多级环流曝气塔，其特征在于该曝气塔包括塔身、上部扩大段和下部曝气头，整体塔高与塔身直径之比为H∶d＝4-10∶1，扩大段的高度h是塔高H的1/10-1/15，扩大段直径D与塔身直径d之比为D∶d＝1.1-1.5∶1；所述的塔体内置有多级导流筒，各级导流筒之间相互同轴固定，之间留有空隙；所述的曝气头置于导流筒底部。
2、如权利要求1所述的曝气塔，其特征在于所述的多级导流筒有1-6根。
3、如权利要求1所述的曝气塔，其特征在于所述的多级导流筒有2-4级。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN01139998A CN1359861A (zh) | 2001-11-23 | 2001-11-23 | 多级环流曝气塔 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN01139998A CN1359861A (zh) | 2001-11-23 | 2001-11-23 | 多级环流曝气塔 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1359861A true CN1359861A (zh) | 2002-07-24 |
Family
ID=4675587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN01139998A Pending CN1359861A (zh) | 2001-11-23 | 2001-11-23 | 多级环流曝气塔 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1359861A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100363272C (zh) * | 2004-12-01 | 2008-01-23 | 中国石油天然气集团公司 | 油田外排污水塔式曝气-生化处理工艺 |
| CN104609539A (zh) * | 2013-11-05 | 2015-05-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 污水处理场曝气池排放气的处理方法 |
| CN110217948A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-09-10 | 大连民族大学 | 一种导流筒环流反应器 |
-
2001
- 2001-11-23 CN CN01139998A patent/CN1359861A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100363272C (zh) * | 2004-12-01 | 2008-01-23 | 中国石油天然气集团公司 | 油田外排污水塔式曝气-生化处理工艺 |
| CN104609539A (zh) * | 2013-11-05 | 2015-05-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 污水处理场曝气池排放气的处理方法 |
| CN104609539B (zh) * | 2013-11-05 | 2016-04-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 污水处理场曝气池排放气的处理方法 |
| CN110217948A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-09-10 | 大连民族大学 | 一种导流筒环流反应器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1792896A (zh) | 曝气生物滤池藕合臭氧氧化处理石化污水的方法及装置 | |
| CN102180560B (zh) | 一种城市污水连续生物处理装置及其处理方法 | |
| Gavrilescu et al. | Process engineering in biological aerobic waste‐water treatment | |
| CN103011402A (zh) | 双循环厌氧反应器 | |
| CN201458826U (zh) | 短程硝化反硝化生物反应器 | |
| CN207313239U (zh) | 高效循环生物复合反应污水处理系统 | |
| CN109292981B (zh) | 微纳米气泡供氧全过程脱氮反应器及其方法 | |
| CN104478079A (zh) | 一种折流板强化内循环的气提式生物硝化反应器 | |
| CN117756288A (zh) | 一种一体式改良型a2o生活污水处理装置 | |
| CN210340465U (zh) | 一种新型的sbr反应池 | |
| CN2839261Y (zh) | 曝气生物滤池藕合臭氧氧化处理石化污水的装置 | |
| CN2791027Y (zh) | 用于污水处理的三相生物流化床反应器 | |
| CN1359861A (zh) | 多级环流曝气塔 | |
| CN86106359A (zh) | 低能耗的深井曝气废水处理装置 | |
| CN109485151A (zh) | 合成气制乙二醇生产废水处理的装置及其处理工艺 | |
| CN101638270B (zh) | 一种高氨氮浓度废水的生化处理系统 | |
| CN112194312B (zh) | 一种垃圾渗滤液强化脱氮系统及方法 | |
| CN211170336U (zh) | 组合式压力曝气好氧反应装置 | |
| CN209468196U (zh) | 一种基于a2/o工艺的立式一体化污水处理设备 | |
| CN207391096U (zh) | 完全混合型氧化沟状微孔曝气生化反应器 | |
| CN113184980A (zh) | 一种强化炼化废水生化混合传质反应过程的内构件 | |
| CN205933556U (zh) | 一种高效、集约化城镇污水处理装置 | |
| CN101774735B (zh) | 垂直折流多功能污水生物处理系统 | |
| CN114590910B (zh) | 一种连续流泥水同步分离微生物反应器和分离方法 | |
| CN217627937U (zh) | 臭氧反应装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |