CN205500918U - 一种高效富氧曝气系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于污水处理技术领域，提出了一种高效富氧曝气系统，包括依次设置的A池和O池，所述A池的底部设置有A池富氮曝气组，所述O池的底部上下依次设置有O池富氧曝气组和O池富氮曝气组，所述O池富氧曝气组包括间隔排列的富氧曝气一组和富氧曝气二组，所述O池富氮曝气组包括间隔排列的富氮曝气一组和富氮曝气二组，所述富氧曝气一组、所述富氧曝气二组、所述富氮曝气一组、富氮曝气二组均通过电磁阀与制气部分连接，所述电磁阀与均匀受限控制器连接。本实用新型解决了现有技术中曝气系统中的曝气头需要人工清洗，整个曝气系统资源利用不合理、曝气效率低、效果差且不均匀，短程脱氮效果差程度低的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型属于污水处理技术领域，涉及一种无需人工清洗且可以实现多级A/O和短程脱氮的特别适用于好氧颗粒污泥的均匀受限高效富氧曝气系统。
背景技术
随着生活水平的提高和有机物应用的扩大，富含氮磷等有机物工业、农业或者生活用水成为湖泊水体污染的一大来源。有机物的丰富导致水体藻类和浮游植物增多；藻类死亡产生的好氧菌和浮游植物消耗水中的大量融解氧，厌氧菌数量增多；有机物在厌氧菌的作用下，分泌有害毒素，导致水质恶化。从抑止厌氧菌的生长繁殖角度考虑，保持水中融解氧浓度对于保持水体洁净有着重要的意义。
目前，向水体充氧的方式分为鼓风曝气和富氧曝气。鼓风曝气主要由空气净化器、鼓风机和曝气头组成。富氧曝气由制氧系统现场制备氧气通过氧气管路送至曝气池中的曝气头进行反应，因其为纯氧供气，因此在曝气池污泥浓度很高的情况下，仍保持较高容氧浓度。现有技术中，曝气池污泥有一定浓度并充满杂质，曝气头的微孔，毫米级别的微孔经常会因为堵塞而需要进行人工清洗，虽然刚玉烧结曝气头的微孔直径为几百微米，但仍然会受到污泥及污泥内的微生物影响；而且现有技术中，多级A/O的富氧曝气均通过由隔板隔开依次间隔排列的A池、O池来实现，A池只是进行搅拌，O池只是进行富氧曝气，A池进行搅拌很难使其均匀，O池因为长时间持续曝气而导致曝气效率低、效果差，因此整体资源利用不合理，且此种多级A/O中A池和O池由隔板隔开且A池中只是进行搅拌，整个废水处理过程并不能够实现短程脱氮，且通过水体条件控制来促进其实现短程脱氮，其结果也并不理想，因此整个废水处理过程的短程脱氮程度仍然很低，相应的需氧量和加碳量得不到降低，因而延长了废水处理所需曝气时间长，同时浪费大量资源。
实用新型内容
本实用新型提出一种高效富氧曝气系统，解决了现有技术中曝气系统中的曝气头需要人工清洗，整个曝气系统资源利用不合理、曝气效率低、效果差且不均匀，短程脱氮效果差程度低的技术问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种高效富氧曝气系统，包括
依次设置的A池和O池，所述A池的底部设置有A池富氮曝气组，所述O池的底部上下依次设置有O池富氧曝气组和O池富氮曝气组，所述O池富氧曝气组包括间隔排列的富氧曝气一组和富氧曝气二组，所述O池富氮曝气组包括间隔排列的富氮曝气一组和富氮曝气二组，所述富氧曝气一组、所述富氧曝气二组、所述富氮曝气一组、富氮曝气二组均通过电磁阀与制气部分连接，所述电磁阀与均匀受限控制器连接。
作为进一步的技术方案，所述A池富氮曝气组、所述富氧曝气一组、所述富氧曝气二组、所述富氮曝气一组、所述富氮曝气二组均包括曝气器，所述曝气器包括若干个水平依次排列的曝气头。
作为进一步的技术方案，所述曝气头为管状，一端封闭，另一端通过内径设置的螺纹与管路连接，且所述曝气头为高分子材料烧结曝气头，其上均匀分布有微孔，孔径的大小为1～100微米。
作为进一步的技术方案，所述制气部分包括依次连接的气源设备、储气罐、冷干机、制氧机，所述制氧机连接有氧气罐和氮气罐，所述氧气罐经过氧气减压阀与所述富氧曝气一组、所述富氧曝气二组均连接，所述氮气罐经过氮气减压阀与所述富氮曝气一组、富氮曝气二组均连接。
作为进一步的技术方案，所述气源设备的电机为变频电机，所述储气罐内设置有压力传感器，所述O池中设置有氧气浓度传感器，所述气源设备、所述压力传感器、所述氧气浓度传感器均与气源设备控制器连接。
作为进一步的技术方案，所述制氧机为分子筛变压吸附制氧机。
作为进一步的技术方案，所述电磁阀并联有手动阀。
作为进一步的技术方案，所述冷干机和所述制氧机之间还设置有空气缓冲罐。
作为进一步的技术方案，所述储气罐入口处或出口处、所述冷干机出口处、所述制氧机入口处和所述氧气罐入口处均设置有过滤器，所述冷干机出口处还设置有高效除油器。
本实用新型使用原理及有益效果为：
1、本实用新型工作时，均匀受限控制器控制电磁阀开启或关闭，电磁阀分为多组，每组分别控制A池富氮曝气组、富氧曝气一组、富氧曝气二组、富氮曝气一组、富氮曝气二组曝气的开启或关闭，其中A池中的A池富氮曝气组的作用是通入氮气对整个A池进行搅拌，此过程不仅可以将制氧过程中的副产物氮气充分利用起来，同时因为曝气出的氮气可以由微米级别的孔隙中曝出，还可以达到与搅拌叶片的搅拌方式相比更加高效的厌氧处理效果。O池富氧曝气组和O池富氮曝气组分两层设置在O池的底部，其中，位于上层的O池富氧曝气组的富氧曝气一组、富氧曝气二组间隔交替进行富氧曝气，位于下层的O池富氮曝气组的富氮曝气一组、富氮曝气二组间隔交替进行富氮曝气，从而使A池分为间隔的区域交替进行富氧曝气和富氮曝气，从而可以实现与现有技术相比更加高效的均匀受限多级A/O，更加有利于短程脱氮的持续进行。
2、富氮曝气一组、富氮曝气二组的另外一个作用是对位于其上层的富氧曝气一组、富氧曝气二组进行清洗，在不增加能源消耗的同时，不仅省去费时费力且效果差的人工清洗，同时还能够达到实时清洗，使位于上层的富氧曝气一组、富氧曝气二组的富氧曝气过程能够全程达到微米级别，从而使污水的微生物处理过程更加高效。
3、本实用新型中的曝气头本实用新型中的曝气头，因为本身采用塑料材质，因此其加工时便不像刚玉材质只能加工为通管，然后一端再由塞子塞住，另一端再通过连接件设置螺纹，塑料材质的烧结曝气头，可以直接加工为一端封闭，另一端设置螺纹与系统中的连接管路链接，因此整体结构简单，易于加工且故障率低，同时在曝气时能够使曝入水中的氧气或氮气从微米级别的微孔中曝出，可以使气体充分的溶入待处理的污水中，从而使反应池中的微生物能够更加快速且充分的对污水进行处理，从而可以大大提高反应率和反应程度。
在曝气时能够使曝入水中的氧气或氮气从微米级别的微孔中曝出，可以使气体充分的溶入待处理的污水中，从而使反应池中的微生物能够更加快速且充分的对污水进行处理，从而可以大大提高反应率和反应程度。
4、制气部分中特殊设计的氧气罐和氮气罐可以将制氧机产生的氧气和氮气进行储存，可以实现在保证O池富氧曝气组和O池富氮曝气组持续不停机的前提下，气源设备只需工作减半的时间即可，从而大大的减少动力消耗，从而改善实际情况中污水处理由于动力消耗过高而出现的设备不可持续运行的现状。
5、气源设备设计为变频电机，以及增加压力传感器和氧气浓度传感器可以进一步的减少动力消耗，在压力传感器检测出储气罐中的压力值超过7atm时，气源设备停止工作，在压力值低于7atm时，气源设备开始工作，同时氧气浓度传感器检测出O池中的氧气浓度超过设定值时，气源设备停止工作，在氧气浓度低于设定值时，气源设备开始工作，氧气减压阀和氮气减压阀可以将氧气罐和氮气罐内4atm的气压进行减压以及稳压，从而将曝气的气体压力持续稳定在最佳值，合适稳定的压力使曝气效果更加均匀且节省了一定的能源消耗，通过此些设计，可以将整个系统的动力消耗减少30％，从而使污水处理过程更加持续的进行。氧气减压阀和氮气减压阀可以将氧气罐和氮气罐内4atm的气压进行减压以及稳压，从而将曝气的气体压力持续稳定在最佳值。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型中A池和O池俯视结构示意图；
图3为本实用新型中曝气头结构示意图；
图4为本实用新型控制结构框线示意图；
图5为本实用新型中气源设备控制结构框线示意图；
图中：1-A池，2-O池，3-A池富氮曝气组，4-O池富氧曝气组，41-富氧曝气一组，42-富氧曝气二组，5-O池富氮曝气组，51-富氮曝气一组，52-富氮曝气二组，6-电磁阀，7-制气部分，71-气源设备，72-储气罐，73-冷干机，74-制氧 机，75-氧气罐，76-氮气罐，77-氧气减压阀，78-氮气减压阀，79-压力传感器，8-均匀受限控制器，80-气源设备控制器，81-氧气浓度传感器，82-空气缓冲罐，9-曝气器，91-曝气头，92-微孔。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1～图5所示，本实用新型提出的一种高效富氧曝气系统，包括
依次设置的A池1和O池2，A池1的底部设置有A池富氮曝气组3，O池2的底部上下依次设置有O池富氧曝气组4和O池富氮曝气组5，O池富氧曝气组4包括间隔排列的富氧曝气一组41和富氧曝气二组42，O池富氮曝气组5包括间隔排列的富氮曝气一组51和富氮曝气二组52，富氧曝气一组41、富氧曝气二组42、富氮曝气一组51、富氮曝气二组52均通过电磁阀6与制气部分7连接，电磁阀6与均匀受限控制器8连接。
本实用新型工作时，均匀受限控制器8控制电磁阀6开启或关闭，电磁阀6分为多组，每组分别控制A池富氮曝气组3、富氧曝气一组41、富氧曝气二组42、富氮曝气一组51、富氮曝气二组52曝气的开启或关闭，其中A池1中的A池富氮曝气组3的作用是通入氮气对整个A池1进行搅拌，此过程不仅可以将制氧过程中的副产物氮气充分利用起来，同时因为曝气出的氮气可以由微米级别的孔隙中曝出，还可以达到与搅拌叶片的搅拌方式相比更加高效的厌氧处理效果。O池富氧曝气组4和O池富氮曝气组5分两层设置在O池2的底部，其中，位于上层的O池富氧曝气组4的富氧曝气一组41、富氧曝气二组42间隔交替进行富氧曝气，位于下层的O池富氮曝气组5的富氮曝气一组51、富氮曝气二组52间隔交替进行富氮曝气，从而使A池1分为间隔的区域交替进行富氧曝气和富氮曝气，从而可以实现与现有技术相比更加高效的均匀受限多级A/O，更加有利于短程脱氮的持续进行。
富氮曝气一组51、富氮曝气二组52的另外一个作用是对位于其上层的富氧曝气一组41、富氧曝气二组42进行清洗，在不增加能源消耗的同时，不仅省去费时费力且效果差的人工清洗，同时还能够达到实时清洗，使位于上层的富氧曝气一组41、富氧曝气二组42的富氧曝气过程能够全程达到微米级别，从而使污水的微生物处理过程更加高效。
进一步，A池富氮曝气组3、富氧曝气一组41、富氧曝气二组42、富氮曝气一组51、富氮曝气二组52均包括曝气器9，曝气器9包括若干个水平依次排列的曝气头91。
进一步，曝气头91为管状，一端封闭，另一端通过内径设置的螺纹与管路连接，且曝气头91为高分子材料烧结曝气头，其上均匀分布有微孔92，孔径的大小为1～100微米。
本实用新型中的曝气头91，因为本身采用塑料材质，因此其加工时便不像刚玉材质只能加工为通管，然后一端再由塞子塞住，另一端再通过连接件设置螺纹，塑料材质的烧结曝气头，可以直接加工为一端封闭，另一端设置螺纹与系统中的连接管路链接，因此整体结构简单，易于加工且故障率低，同时在曝气时能够使曝入水中的氧气或氮气从微米级别的微孔92中曝出，可以使气体充分的溶入待处理的污水中，从而使反应池中的微生物能够更加快速且充分的对污水进行处理，从而可以大大提高反应率和反应程度。
进一步，制气部分7包括依次连接的气源设备71、储气罐72、冷干机73、制氧机74，制氧机74连接有氧气罐75和氮气罐76，氧气罐75经过氧气减压阀77与富氧曝气一组41、富氧曝气二组42均连接，氮气罐76经过氮气减压阀78与富氮曝气一组51、富氮曝气二组52均连接。
制气部分7中特殊设计的氧气罐75和氮气罐76可以将制氧机74产生的氧气和氮气进行储存，可以实现在保证O池富氧曝气组4和O池富氮曝气组5持续不停机的前提下，气源设备71只需工作减半的时间即可，从而大大的减少动力消耗，从而改善实际情况中污水处理由于动力消耗过高而出现的设备不可持续运行的现状。
进一步，气源设备71的电机为变频电机，储气罐72内设置有压力传感器79，O池2中设置有氧气浓度传感器81，气源设备71、压力传感器79、氧气浓度传感器81均与气源设备控制器80连接。
气源设备71可以为空压机，其设计为变频电机，以及增加压力传感器79和氧气浓度传感器81的目的均是为了进一步的减少动力消耗，在压力传感器79检测出储气罐72中的压力值超过7atm时，气源设备71停止工作，在压力值低于7atm时，气源设备71开始工作，同时氧气浓度传感器81检测出O池2中的氧气浓度超过设定值时，气源设备71停止工作，在氧气浓度低于设定值时，气源设备71开始工作，氧气减压阀77和氮气减压阀78可以将氧气罐75和氮气罐76内4atm的气压进行减压以及稳压，从而将曝气的气体压力持续稳定在最佳值，合适稳定的压力使曝气效果更加均匀且节省了一定的能源消耗，通过此些设计，可以将动力消耗减少30％，从而使污水处理过程更加持续的进行。
进一步，制氧机74为分子筛变压吸附制氧机。
进一步，电磁阀6并联有手动阀。
进一步，冷干机73和制氧机74之间还设置有空气缓冲罐82。
进一步，储气罐72入口处或出口处、冷干机73出口处、制氧机74入口处和氧气罐75入口处均设置有过滤器(未示出)，冷干机73出口处还设置有高效除油器(未示出)。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高效富氧曝气系统，包括依次设置的A池(1)和O池(2)，其特征在于，所述A池(1)的底部设置有A池富氮曝气组(3)，所述O池(2)的底部上下依次设置有O池富氧曝气组(4)和O池富氮曝气组(5)，所述O池富氧曝气组(4)包括间隔排列的富氧曝气一组(41)和富氧曝气二组(42)，所述O池富氮曝气组(5)包括间隔排列的富氮曝气一组(51)和富氮曝气二组(52)，所述富氧曝气一组(41)、所述富氧曝气二组(42)、所述富氮曝气一组(51)、富氮曝气二组(52)均通过电磁阀(6)与制气部分(7)连接，所述电磁阀(6)与均匀受限控制器(8)连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效富氧曝气系统，其特征在于，所述A池富氮曝气组(3)、所述富氧曝气一组(41)、所述富氧曝气二组(42)、所述富氮曝气一组(51)、所述富氮曝气二组(52)均包括曝气器(9)，所述曝气器(9)包括若干个水平依次排列的曝气头(91)。
3.根据权利要求2所述的一种高效富氧曝气系统，其特征在于，所述曝气头(91)为管状，一端封闭，另一端通过内径设置的螺纹与管路连接，且所述曝气头(91)为高分子材料烧结曝气头，其上均匀分布有微孔(92)，孔径的大小为1～100微米。
4.根据权利要求1所述的一种高效富氧曝气系统，其特征在于，所述制气部分(7)包括依次连接的气源设备(71)、储气罐(72)、冷干机(73)、制氧机(74)，所述制氧机(74)连接有氧气罐(75)和氮气罐(76)，所述氧气罐(75)经过氧气减压阀(77)与所述富氧曝气一组(41)、所述富氧曝气二组(42)均连接，所述氮气罐(76)经过氮气减压阀(78)与所述富氮曝气一组(51)、富氮曝气二组(52)均连接。
5.根据权利要求4所述的一种高效富氧曝气系统，其特征在于，所述气源设备(71)的电机为变频电机，所述储气罐(72)内设置有压力传感器(79)，所述O池(2)中设置有氧气浓度传感器(81)，所述气源设备(71)、所述压力传感器(79)、所述氧气浓度传感器(81)均与气源设备控制器(80)连接。
6.根据权利要求4所述的一种高效富氧曝气系统，其特征在于，所述制氧机(74)为分子筛变压吸附制氧机。
7.根据权利要求1所述的一种高效富氧曝气系统，其特征在于，所述电磁阀(6)并联有手动阀。
8.根据权利要求4所述的一种高效富氧曝气系统，其特征在于，所述冷干机(73)和所述制氧机(74)之间还设置有空气缓冲罐(82)。
9.根据权利要求8所述的一种高效富氧曝气系统，其特征在于，所述储气罐(72)入口处或出口处、所述冷干机(73)出口处、所述制氧机(74)入口处和所述氧气罐(75)入口处均设置有过滤器，所述冷干机(73)出口处还设置有高效除油器。
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| CN201620111440.9U CN205500918U (zh) | 2016-02-04 | 2016-02-04 | 一种高效富氧曝气系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2016
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