CN206970323U - 一种纯氧曝气一体化集成污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污水处理系统的技术领域，公开了一种纯氧曝气一体化集成污水处理系统。该污水处理系统包括纯氧制备装置、增压稳压装置、过滤增压装置、超溶氧液制备装置和配电与控制装置；增压稳压装置的进水口与自来水管连接，出水口与超溶氧液制备装置连接；纯氧制备装置通过输氧气管道与超溶氧液制备装置连接。配电与控制装置包括与纯氧制备装置、增压稳压装置、过滤增压装置、超溶氧液制备装置连接的电气控制电路开关和自动控制系统；超溶氧液制备装置设有输出管道。污水处理系统可以应用于黑臭河道、湖泊治理、污水处理、污泥减量化、垃圾渗滤液处理、紧急水污染环境治理等领域，具有良好的社会、经济、环境效益。

Description

一种纯氧曝气一体化集成污水处理系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理系统的技术领域，更具体地，涉及一种纯氧曝气一体化集成污水处理系统。

背景技术

近年来，随着社会经济的发展及生活水平的提高，富含有机物、氮磷营养物质的生活、工业、农业用水排入天然河道及湖泊中，污染物的降解过程需大量消耗水体中的溶解氧，水体溶氧急剧下降，厌氧微生物迅速繁殖，导致水体出现黑臭现象。因此，溶解氧是衡量水体污染程度的重要指标，保持较高的溶氧值有利于水体快速实现自净功能。

曝气是水体快速复氧的有效方式之一，一般分为机械曝气与鼓风曝气，机械曝气是将曝气设备安装在水面，在动力的驱动下叶轮或转刷不断转动，通过水跃、提升、负压吸气三个作用将空气中的氧转移到污水中，适用于中、小规模的污水处理厂。由于机械曝气所用设备周围溶解氧浓度较高，但辐射面积小，需布设多台设备才能满足水体的复氧要求，能耗及空间消耗较大。另外设备在水面运行容易出现故障，管理维护较难。鼓风曝气是鼓风机将空气通过管道输送到安装在池底部的曝气器，通过曝气器使空气形成不同尺寸的气泡，气泡经过上升和随水循环流动，最后在液面处破裂，氧随此过程传递到水体中，适用于大规模的污水处理厂。鼓风曝气充氧效果关键在于曝气器与传输管线，长期使用容易出现布气不均匀、老化及结垢堵塞的问题现象，降低氧的传质效率，从而需要更高的能耗以维持水体的溶氧量。另外，设备的更换也是一大难题之一。

因此，两种曝气方式都存在不同程度的氧传质效率低，能耗大，设备安装复杂，占地面积大、设备运转维护难的问题。为解决上述技术问题，确有必要提供一种高效曝气系统，以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服上述缺陷，提供一种纯氧曝气一体化集成污水处理系统。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种纯氧曝气一体化集成污水处理系统，包括纯氧制备装置、增压稳压装置、过滤增压装置、超溶氧液制备装置和配电与控制装置；所述增压稳压装置的进水口与自来水管连接，出水口与超溶氧液制备装置连接；所述纯氧制备装置通过输氧气管道与超溶氧液制备装置连接；所述过滤增压装置包含提升泵、前置过滤器与变频泵，所述提升泵将河水提升至前置过滤器过滤，后由变频泵输送至超溶氧装置；所述配电与控制装置包括与纯氧制备装置、增压稳压装置、过滤增压装置、超溶氧液制备装置连接的电气控制电路开关和自动控制系统；所述超溶氧液制备装置设有输出管道。

进一步地，所述超溶氧液制备装置为超溶氧液制备装置。

进一步地，输出管道由4~6根沿河道横截面分布管道的管道组成。超饱和溶解氧携带液由输出管道横向分布河道水体中，超饱和溶解氧携带液随水流方向流向下游，提升河水的溶氧量。

进一步地，所述纯氧制备装置为采用高压吸附法的纯氧制备装置，制氧量为3m³/小时，氧气纯度93%~99%

进一步地，所述增压稳压装置为变频泵，所述变频泵的进水流量50~70L/min，压力3.5~5.0kg/cm²。

进一步地，所述前置过滤器的过滤后水中的颗粒度小于50um，且设有反冲洗结构。优选地，所述前置过滤器的孔径为30~200um。

进一步地，纯氧制备装置、增压稳压装置、过滤稳压装置和超溶氧液制备装置通过配电与控制装置连锁控制。

进一步地，所述超溶氧液制备装置由将水分子与氧气分子融合形成小分子富氧水的细分子化装置、用于增强分子极性形成超饱和溶解氧携带液的磁化装置，以及溶氧在线监控装置构成。所述细分子化装置可将水分子团氧分子团分散为独立的单分子，将水与氧气融合形成小分子富氧水，水的含氧量为40~50mg/L。所述磁化装置可通过磁场作用减小小分子富氧水中微粒子凝聚力，破坏离子之间的静电吸引力，增强分子极性，形成氧化能力极强的超饱和溶解氧携带液。

进一步地，超溶氧液制备装置由气体置换装置及溶氧在线监控装置构成。气体置换装置是以纯氧作为气体来源，经气阀输送至装置腔体，与经过滤增压装置过滤后的河水或增压稳压装置输送的自来水混合，经高压毛细管的作用置换出原本存在水分子间的气体，由排气阀排出装置外。

进一步地，还设有溶氧在线监控装置，所述溶氧在线监控装置与配电与控制装置连接。

进一步地，还设有远程服务器和显示器，所述远程服务器与配电与控制装置通信连接。

进一步地，所述纯氧制备装置、增压稳压装置、过滤增压装置、超溶氧液制备装置和配电与控制装置集成于一箱体内。

与现在有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实施例的纯氧曝气一体化集成污水处理系统固定安装于一个集装箱内，集成度高、占地面积小、无需土建，设备安装简单、移动简便。

本实用新型的纯氧曝气一体化集成处理系统利用纳米气化技术将超饱和溶解氧注入污染水体中，可以迅速提高水体的含氧量，激活增强微生物的活性，快速降低水体的氨氮及臭味，短时内恢复水体的自净能力。内置在线控制系统可实时根据水体DO浓度实现自动运行，运行费用比传统曝气系统年平均节省70%以上的电费，有效节能降耗；整套系统可实现远程遥控操作，无人值守，运维管理简便。可以应用于黑臭河道、湖泊治理、污水处理、污泥减量化、垃圾渗滤液处理、紧急水污染环境治理等领域，具有良好的社会、经济、环境效益。

附图说明

图1为纯氧曝气一体化集成污水处理系统的结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1

如图1所示，一种纯氧曝气一体化集成污水处理系统，包括纯氧制备装置、增压稳压装置、过滤增压装置、超溶氧液制备装置和配电与控制装置。增压稳压装置的进水口与自来水管连接，出水口与超溶氧液制备装置连接。纯氧制备装置通过输氧气管道与超溶氧液制备装置连接。过滤增压装置包含提升泵、前置过滤器与变频泵，提升泵将河水提升至前置过滤器过滤，后由变频泵输送至超溶氧装置。配电与控制装置包括与纯氧制备装置、增压稳压装置、过滤增压装置、超溶氧液制备装置连接的电气控制电路开关和自动控制系统。超溶氧液制备装置设有输出管道。

本实施例的纯氧曝气一体化集成污水处理系统固定安装于一个集装箱内。

输出管道由4~6根沿河道横截面分布管道的管道组成。超饱和溶解氧携带液由输出管道横向分布河道水体中，超饱和溶解氧携带液随水流方向流向下游，提升河水的溶氧量。

纯氧制备装置为采用高压吸附法的纯氧制备装置，制氧量为3m³/小时，氧气纯度93%~99%。

增压稳压装置为变频泵，变频泵的进水流量50~70L/min，压力3.5~5.0kg/cm²。变频泵的进水口与自来水管相连，自来水的课粒度小于50um。

前置过滤器的过滤孔径为50um以下，且设有反冲洗结构。

纯氧制备装置、增压稳压装置、过滤稳压装置和超溶氧液制备装置通过配电与控制装置连锁控制。超溶氧液制备装置停机，其他三个系统一起停机。

超溶氧液制备装置由将水分子与氧气分子融合形成小分子富氧水的细分子化装置、用于增强分子极性形成超饱和溶解氧携带液的磁化装置，以及溶氧在线监控装置构成。细分子化装置可将水分子团氧分子团分散为独立的单分子，将水与氧气融合形成小分子富氧水，水的含氧量为40~50mg/L。磁化装置可通过磁场作用减小小分子富氧水中微粒子凝聚力，破坏离子之间的静电吸引力，增强分子极性，形成氧化能力极强的超饱和溶解氧携带液。

磁化装置包括磁化通道，磁化通道为圆形，磁化通道内部沿磁化通道的圆周方向具有高磁通密度磁场，水体以一定流速沿磁化通道的轴线方向通过磁化通道时进行磁力线切割，流过磁化通道的水体被磁化，由于切割磁力线使水的性质发生变化。

细分子化装置是利用物理作用，使缔合的大的水分子团分散成为独立的单个分子，增加了水分子间的空隙率，同时将氧气分子同样细化后，溶入到水分子间的空隙里，使氧气超饱和的溶解于水中。

纯氧制备装置与细分子化装置的进水口连接，细分子化装置的出水口与磁化装置连接。通过增压稳压装置、过滤稳压装置的水以一定速度流过经过细分子化装置时，细分子化装置将氧气溶于水体，对水体进行细分子化超饱和溶氧，经过超饱和溶氧的水体以一定流速流经磁化装置，并进行磁力线切割，流经磁化装置的水体成为氧化能力极强的超饱和溶解氧携带液。

溶氧在线监控装置与配电与控制装置连接。溶氧在线监控装置的溶氧监测探头安装于被治理河段下游中部，实时监测反馈溶氧浓度。

纯氧曝气一体化集成污水处理系统还设有远程服务器和显示器，远程服务器与配电与控制装置通信连接。

纯氧曝气一体化集成污水处理系统的工作原理为：

配电与控制装置启动污水处理系统，纯氧制备装置将制备纯氧及增压稳压装置提升的自来水或过滤稳压装置过滤的河水通过管道输送至超溶氧液制备装置，超溶氧液制备装置利用细分子化装置和磁化装置将水分子及氧分子充分融合，制备成超饱和溶解氧携带液，然后经管道输送至被治理河道，注入过程的压力起到搅拌的作用，使超饱和溶解氧携带液与污水均匀混合，河道水体的溶氧得到极大的提升，微生物含量及活性剧增，水中的有机物、氨氮、总悬浮固体等污染物质明显降低。

实施例2

实施例2纯氧曝气一体化集成污水处理系统的结构和原理与实施例1的差别在于超溶氧液制备装置的不同。本实施例中超溶氧液制备装置由气体置换装置及溶氧在线监控装置构成。气体置换装置是以纯氧作为气体来源，经气阀输送至装置腔体，与经过滤增压装置过滤后的河水或增压稳压装置输送的自来水混合，经高压毛细管的作用置换出原本存在水分子间的气体，由排气阀排出装置外。装置下部设有排水后，超溶氧液由排水管排入河内。超溶氧液的溶氧溶度为40~55mg/L。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种纯氧曝气一体化集成污水处理系统，其特征在于，包括纯氧制备装置、增压稳压装置、过滤增压装置、超溶氧液制备装置和配电与控制装置；所述增压稳压装置的进水口与自来水管连接，出水口与超溶氧液制备装置连接；所述纯氧制备装置通过输氧气管道与超溶氧液制备装置连接；所述过滤增压装置包含提升泵、前置过滤器与变频泵，所述提升泵将河水提升至前置过滤器过滤，后由变频泵输送至超溶氧装置；所述配电与控制装置包括与纯氧制备装置、增压稳压装置、过滤增压装置、超溶氧液制备装置连接的电气控制电路开关和自动控制系统；所述超溶氧液制备装置设有输出管道。

2.根据权利要求1所述纯氧曝气一体化集成污水处理系统，其特征在于，所述纯氧制备装置为采用高压吸附法的纯氧制备装置，制氧量为3m³/小时，氧气纯度93%~99%。

3.根据权利要求1所述纯氧曝气一体化集成污水处理系统，其特征在于，所述增压稳压装置为变频泵，所述变频泵的进水流量50~70L/min，压力3.5~5.0kg/cm²。

4.根据权利要求1所述纯氧曝气一体化集成污水处理系统，其特征在于，所述前置过滤器过滤后水中的颗粒度小于50μm，且设有反冲洗结构。

5.根据权利要求1所述纯氧曝气一体化集成污水处理系统，其特征在于，纯氧制备装置、增压稳压装置、过滤稳压装置和超溶氧液制备装置通过配电与控制装置连锁控制。

6.根据权利要求1所述纯氧曝气一体化集成污水处理系统，其特征在于，所述超溶氧液制备装置由将水分子与氧气分子融合形成小分子富氧水的细分子化装置、用于增强分子极性形成超饱和溶解氧携带液的磁化装置以及溶氧在线监控装置构成。

7.根据权利要求1所述纯氧曝气一体化集成污水处理系统，其特征在于，所述超溶氧液制备装置由气体置换装置及溶氧在线监控装置构成。

8.根据权利要求6所述纯氧曝气一体化集成污水处理系统，其特征在于，所述溶氧在线监控装置与配电与控制装置连接。

9.根据权利要求1~8任意一项所述纯氧曝气一体化集成污水处理系统，其特征在于，还设有远程服务器和显示器，所述远程服务器与配电与控制装置通信连接。

10.根据权利要求1~8任意一项所述纯氧曝气一体化集成污水处理系统，其特征在于，所述纯氧制备装置、增压稳压装置、过滤增压装置、超溶氧液制备装置和配电与控制装置集成于一箱体内。