CN201027177Y - 喷射曝气搅拌装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及污水处理用曝气装置。按照本实用新型提供的技术方案，所述喷射曝气搅拌装置包括与污水进水管相连通的锥形污水喷嘴，在污水喷嘴外面还罩着外形尺寸比污水喷嘴大的空气喷嘴，空气喷嘴的侧壁与空气进气管相连通。本实用新型的喷射曝气搅拌装置是一种充氧能力强、氧利用率和动力效率高、运行稳定可靠的充氧搅拌装置，可以根据氧的需求量进行大范围的调节，具有曝气和混合搅拌功能，且免维护，因此适用范围很广，不仅可应用于各种活性污泥及其变形工艺，也可应用于各类接触氧化工艺。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理用曝气装置，属于污水处理设备技术领域。
背景技术
曝气过程是污水处理领域中经常使用的一种单元操作，曝气不仅为好氧生化过程提供氧气，同时还具有混合、搅拌等功能。曝气系统与设备的合理选择是确保好氧处理过程的重要因素。曝气装置可分为机械曝气装置、鼓风曝气装置和纯氧曝气装置。
一、机械曝气，它包括水下曝气机，射流曝气，转碟曝气器，倒伞型表曝机。机械曝气中倒伞型表曝机优点是抗堵塞，效率较高，维修简便，动力效率2～3kgO2/kw·h。但当曝气池表面有大量泡沫时，充氧效率急剧下降，所以应用时要考虑处理水水质和所选择的处理工艺。转碟曝气器优点同上，缺点是一般需安装多组设备，造价较高，同样也无法克服泡沫影响的问题。老式射流曝气机，其优点是无堵塞、使用寿命长、维护简便，但射流曝气效率一般较低，动力效率约1kgO2/kw·h。
二、鼓风曝气，它包括曝气链，曝气软管，混式曝气器，流式曝气器，微孔曝气，穿孔曝气。鼓风曝气中微孔曝气，采用钛板或陶瓷板微孔曝气器或橡胶膜片曝气器。由于产生的气泡较小，气液接触面积大，氧的吸收效率高。但微孔曝气阻力损耗大，动力效率并不太高，动力效率在2～3kgO2/kw.h。微孔曝气头易被空气中的尘埃和废水中的污泥堵塞，由于是在池底安装，维修麻烦。目前生产微孔曝气器的厂家较多，其产品质量良莠不齐。如果曝气器布气膜片的材质和加工质量不过关，会在使用过程中出现膜片破损、撕裂的情况。
三、纯氧曝气，它包括机械曝气系统，MIXFLO曝气系统。纯氧曝气中纯氧曝气很早就在应用，但由于制氧成本较高，应用不是很广。
由上面的分析可以看出，三种曝气系统，各有各的优缺点。每种曝气系统适用的范围也不尽相同。机械曝气动力效率低，鼓风曝气膜片易破损，纯氧曝气成本高。
发明内容
本实用新型的目的是克服上述现有曝气装置的不足，提供一种既具有充氧能力强又具有氧利用率和动力效率高还具有运行稳定可靠的喷射曝气搅拌装置。
按照本实用新型提供的技术方案，喷射曝气搅拌装置包括与污水进水管相连通的锥形污水喷嘴，在污水喷嘴外面还罩着外形尺寸比污水喷嘴大的空气喷嘴，空气喷嘴的侧壁与空气进气管相连通。
在空气喷嘴的喷口一端设有与其相连且呈倒锥形或喇叭口状的气液混合体通道。
本实用新型的喷射曝气搅拌装置是一种充氧能力强、氧利用率和动力效率高、运行稳定可靠的充氧搅拌装置，可以根据氧的需求量进行大范围的调节，具有曝气和混合搅拌功能，且免维护，因此适用范围很广，不仅可应用于各种活性污泥及其变形工艺，也可应用于各类接触氧化工艺。它造价低、寿命长、运行稳定，可以广泛替代目前的各种曝气充氧装置，也可以代替间歇式曝气工艺中的混合搅拌装置。它可广泛地运用于大型的食品加工、纸浆造纸、化工、医药及市政领域的污水处理。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是应用本实用新型的喷射曝气搅拌装置制成的JM型喷射曝气系统示意图。
图3是图2所示的安装了喷射曝气搅拌装置的安装机架结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的一种喷射曝气搅拌装置，它包括与污水进水管1通相连的锥形污水喷嘴2，在污水喷嘴2外面还罩着外形尺寸比污水喷嘴2大的空气喷嘴3，空气喷嘴3的侧壁与空气进气管4相连通，在空气喷嘴3的喷口一端还设有与其相连且呈倒锥形的气液混合体通道5。
本实用新型的喷射曝气搅拌装置是由一二级两相锥形喷嘴组成，污水喷嘴2为一级锥形喷嘴，空气喷嘴3为二级锥形喷嘴。该喷射曝气搅拌装置将大量的循环水和低压空气在一个一二级两相锥形喷嘴里混合。含污泥的循环水是通过系统里面的外接污水泵通过污水进水管1打入一级喷嘴处，产生高速涡流，同时低压空气通过空气进气管4进入二级喷嘴内。高速液流切割空气形成气液之间的涡流扩散。溶氧最高的气液混合流体从第二级喷嘴中释放出来，进入到呈倒锥形的气液混合体通道5内，将周围液体卷入。气液混合液具有横向和竖向的能量，在池内形成剧烈的混合。
本实用新型的工作原理利用流体传递能量和质量，本身没有运动部件，它是由一二级两相锥形喷嘴组成。具有一定压力的工作流体通过一级喷嘴高速喷出，使压力能转化速度能，在喷嘴出口区域形成真空，从而将低压空气吸引出来，二股介质在二级喷嘴内进行混合及能量交换。本实用新型的大大提高了氧气的转化率。一般的生化曝气方法，氧的转化率超过10％的不多，而我们这种系统氧的转化率在25％以上。这种系统是利用泵打入的污泥、水混合液的高速水流为动能，吸入大量空气，由于气、泥、水混合液在二级喷嘴中强烈混合搅动，使气泡粉碎成雾状，造成强烈的紊流作用，氧迅速转移到混合液中，从而强化了氧的转移过程。
本实用新型的喷射曝气搅拌装置利用两组射流喷嘴为化学和生物处理工艺提供大气中的氧气。特别的工艺特点包括以下特点：
1、氧转移率，除了与空气中的小气泡在液体中扩散效率高，喷射曝气器的紊流状态是气液接触面不断更新，也有利于氧气传递。α参数是氧气在污水和清水中传递系数的比值。与其他的大多数微孔扩散理论相比较，JM型喷射曝气系统气液接触面的不断更新使α系数更大。
2、工艺适用性，本实用新型的喷射曝气搅拌装置可以在供氧和搅拌之间手动进行单独控制。这使操作工可以根据需要调节空气量的大小，而维持搅拌可以通过循环液。结合手工和自动仪控制，可以在低负荷时节省能耗。通过停止供气维持搅拌对厌氧/好氧交替循环的生化系统是非常理想的。
3、充分搅拌，本实用新型的喷射曝气搅拌装置除了气泡上升产生垂直方向的搅拌能量外，循环水还在水平方向产生能量。和一些空气扩散系统不同，JM型喷射曝气系统不需要覆盖整个池底就能充分搅拌，能节省很多安装时间和安装费用。
4、减少废气排放和水雾，本实用新型的喷射曝气搅拌装置由于大气质量标准越来越高，我们开始关心曝气工艺中废气和水雾的产生。由于喷射曝气的氧利用率高，产生的气体较少，只需要较少的废气收集和处理的设备的设备和资金。JM型喷射曝气器是一种液下式设计，它不产生大多数表曝机特有的已成问题的水雾。
5、维修方便，本实用新型的喷射曝气搅拌装置完全利用普通的附属设备，例如离心泵和离心风机。所有移动部件都设在池外方便维修。喷射器中的高速的液体和气体减少堵塞的潜在性，并且还适合选择自身反冲洗。
6、冲洗装置，本实用新型的喷射曝气搅拌装置带有冲洗装置是很有用的，排除在保修期内曝气器维修和池内放空的昂贵需求。冲洗能清通堵塞的曝气器喷嘴。它的本质和空气提升泵相似。这种经典的冲洗运行方式只需5分钟和一个操作工去完成。这种装置可以根据需要设计自动控制和远程操作。射流曝气器的冲洗装置在市政污水和工业废水(例如造纸厂和纸浆厂)中有着广泛应用
7、使用寿命最长，可达20年，无任何维修。
8、特别适合深池曝气中，能节省能耗和资金，并可以大量减少人工。
9、本实用新型的喷射曝气搅拌装置与微孔曝气系统比较
高效和高氧转移率：喷射曝气系统具备很高的氧转移率，在高浓度工业废水中的α值可以达到0.9-1.0，而且同时在低能耗前提下具备了很好的搅拌和混合的功能。
节能与低能耗：喷射曝气系统由于具备很高氧转移率和需要很少的能量用于混合搅拌，使能耗比一般的潜水曝气头低20％-50％。
无堵塞，喷射曝气系统的大直径喷嘴与曝气头的微孔相比大大避免了堵塞，运行更可靠，同时也不需要安装空气过滤器。
水深加大更高效，节约占地投资：当水深加大时，通常在7米左右，其充氧能力将大大提高，相比微孔系统更高效，带来装机容量及设备投资的降低，同时有可能节约了土建，因为通常微孔系统水深小于6米。
寿命长和无维护量：喷射曝气系统由于无水下运转件，可以水下无维护运行，稳定运行寿命一般在20年，而微孔曝气器由于易堵塞，寿命低，维修更换复杂，一般需要清空全池，设备更换率高。
相比于膜式曝气法，喷射曝气系统具卓越的水平式混合的优势。
JM型喷射曝气系统主要优势表
(化工厂出水-AOR＝1000kg/hr，水深6m)
| α | SOR(kg/hr) | 需氧量(m3/hr) | 耗电量kW | 池内维修 | 混合w/o曝气 | |
| 喷射曝气器 | 0.90 | 1492 | 20,400 | 650 | 无需 | 有 |
| 粗孔膜片曝气器 | 0.70 | 1925 | 43,340 | 1020 | 无需 | 无 |
| 微孔曝气器 | 0.40 | 3358 | 36,890 | 925 | 需要 | 无 |
| 表面曝气机 | 0.90 | 1492 | 无 | 850 | 需要 | 无 |
JM型喷射曝气系统是多个喷嘴根据池型不同，污水的工艺特点，曝气强度，搅拌强度组合在一起，选用无数个本实用新型的喷射曝气搅拌装置安装在机架上，并由电机驱动，相互协作，共同来完成上述工艺要求。它是一个系统工程。单个喷嘴是无法完成曝气，搅拌要求的，必须综合考虑污水处理工程处理要求，处理成本，占地大小，污水的危险程度，检修成本等，由专业人员来系统设计。
如图2、3所示。处理石化废水，深度为14M，直径为40M的JM型喷射曝气系统，其图3安装机架的A～A视图即为图1所示的喷射曝气搅拌装置。
Claims (2)
1.一种喷射曝气搅拌装置，包括与污水进水管(1)相连通的锥形污水喷嘴(2)，其特征是：在污水喷嘴(2)外面还罩着外形尺寸比污水喷嘴(2)大的空气喷嘴(3)，空气喷嘴(3)的侧壁与空气进气管(4)相连通。
2.根据权利要求1所述的喷射曝气搅拌装置，其特征是：空气喷嘴(3)的喷口一端设有与其相连且呈倒锥形或喇叭口状的气液混合体通道(5)。
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|---|---|---|---|
| CNU2007200347347U CN201027177Y (zh) | 2007-02-15 | 2007-02-15 | 喷射曝气搅拌装置 |
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2007
- 2007-02-15 CN CNU2007200347347U patent/CN201027177Y/zh not_active Expired - Lifetime
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Owner name: BEIJING JIANGONG JINYUAN ENTIRONMENT-FRIENDLY DEVE Free format text: FORMER OWNER: WUXI JINYUAN ENVIRONMENT PROTECTION EQUIPMENT CO., LTD. Effective date: 20141125 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
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