CN209383503U - 一种深井曝气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种深井曝气装置，包括具有两端开口的内筒体和套设在内筒外侧的具有顶端开口的外筒体，内筒体的底端与外筒体的底端之间及内筒体的外壁与外筒体的内壁之间具有连通的流通通道，环绕内筒体的外壁设置有换热装置，换热装置包括至少一根沿内筒体的外壁螺旋盘绕的换热管，换热管的两端均延伸出外筒体的顶端。本实用新型的深井曝气装置在夏季时，通过换热管将建筑物产生的热负荷蓄入深井曝气装置中，从而提高对污水的处理效率；在冬季时，可以通过换热管将其内部的热量从污水中置换出来，实现冬季向建筑物供热的需求，避免能源的浪费。

Description

一种深井曝气装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体而言，涉及一种深井曝气装置。

背景技术

随着我国经济的发展，人口的增长，工业化和城市发展步伐的加快，用水量在不断的增加，排水量也在不断的增加，地表水和地下水的污染日趋严重，使得水资源匮乏的情况日益严重。而大量的污水排放，直接严重影响着人类的生命健康，还影响到生态平衡。

目前由于深井曝气装置具有运行成本及维护成本低、占地面积小、环境污染轻等特点广泛应用于污水处理工艺中，使用时，污水从深井曝气装置的内筒顶部流入，靠重力自流到深井内筒底端，深井内筒底端的污水再靠以压缩空气动力或以水泵为动力将污水压入深井曝气装置的外筒和内筒之间，然后将处理后的污水排出再利用。

实用新型内容

本发明人发现，采用深井曝气装置处理污水时需要投入活性污泥，活性污泥的种类很多，当温度较高时，微生物代谢能力强，去除病原微生物的能力就强，反之则效果差，即污水的温度对微生物菌类活性有一定的影响，而初始状态的污水温度约20℃，活性污泥处理污水还处于缓慢状态，靠污水内微生物自发热，达不到使活性污泥最活跃状态，因此去除率相对也一般。据有关文献表明，当水温达到45-65℃时，活性污泥才处于最活跃状态，随之对污水的处理效率也大大提升。

有鉴于此，本实用新型提供的一种深井曝气装置，更好的克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，通过设置至少一根沿所述内筒体的外壁螺旋盘绕的换热管，且使换热管的两端均延伸出外筒体的顶端，在夏季时，可以通过换热管将建筑物产生的热负荷蓄入深井曝气装置中，随着换热管不断循环，蓄入热量将使内筒体和外筒体内的污水温度提高，从而提高对污水的处理效率，同时也有效减少了建筑物直接排入大气的热量，避免造成能源浪费，既经济又环保；而到冬季时，则由于夏季不断向深井曝气装置内蓄热，使得污水温度比周围环境温度高很多，同时在污水处理过程中微生物会产生自发热，因此，可以通过换热管将其热量从污水中置换出来，一方面避免深井曝气装置内产生的热能的浪费，另一方面实现冬季向建筑物供热的需求。

一种深井曝气装置，包括具有两端开口的内筒体和套设在所述内筒体外侧的具有顶端开口的外筒体，所述内筒体的底端与所述外筒体的底端之间及所述内筒体的外壁与所述外筒体的内壁之间具有连通的流通通道，环绕所述内筒体的外壁设置有换热装置，所述换热装置包括至少一根沿所述内筒体的外壁螺旋盘绕的换热管，所述换热管的两端均延伸出所述外筒体的顶端。

在某些实施方式中，所述换热装置包括4根沿所述内筒体的外壁螺旋盘绕的换热管，4根所述换热管从所述内筒体的外壁的下端依次叠加螺旋盘绕至所述内筒体的外壁的上端。

在某些实施方式中，所述内筒体的外壁上设置有用于防所述换热管向下脱落的防脱装置。

在某些实施方式中，所述防脱装置为设置于所述内筒体的外壁上的若干支撑横杆。

在某些实施方式中，所述换热管采用波纹管。

在某些实施方式中，所述内筒体和所述外筒体均采用不锈钢材质。

在某些实施方式中，所述深井曝气装置还包括包覆于所述外筒体的外壁及底部的保温层及包覆于所述保温层外侧的隔层。

在某些实施方式中，所述隔层为混凝土层。

在某些实施方式中，所述保温层采用的保温材料为酚醛泡沫。

在某些实施方式中，所述深井曝气装置还包括进气管，所述进气管的进气端用于外接气源，所述进气管的出气端插入所述内筒体内。

与现有技术相比，本实用新型的深井曝气装置的有益效果是：

(1)本实用新型的深井曝气装置通过设置至少一根沿所述内筒体的外壁螺旋盘绕的换热管，且使换热管的两端均延伸出外筒体的顶端，在夏季时，可以通过换热管将建筑物产生的热负荷蓄入深井曝气装置中，随着换热管内换热工质不断循环，蓄入热量将使内筒体和外筒体内的污水温度提高，从而提高对污水的处理效率，同时也有效减少了建筑物直接排入大气的热量，避免造成能源浪费，既经济又环保；而到冬季时，则由于夏季不断向深井曝气装置内蓄热，使得污水温度比周围环境温度高很多，同时在污水处理过程中微生物会产生自发热，因此，可以通过换热管将其热量从污水中置换出来，一方面避免深井曝气装置内产生的热能的浪费，另一方面实现冬季向建筑物供热的需求。

(2)进一步地，本实用新型的深井曝气装置结构简单，可按实际需求设计不同尺寸，一般深井的深度大于100米，可通过设置4根沿内筒体的外壁螺旋盘绕的换热管，使4个所述换热管从内筒体的外壁的下端依次叠加螺旋盘绕至内筒体的外壁的上端，有效提升换热装置的换热效率。

(3)进一步地，本实用新型的深井曝气装置通过设置包覆于所述外筒体的外壁及底部的保温层及包覆于保温层外侧的隔层，有效对深井曝气装置的内部温度进行保温，避免其内部热能扩散到土壤中，造成能源浪费。

综上所述，本实用新型特殊的结构，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的方法公开发表或使用而确属创新，产生了好用且实用的效果，较现有的技术具有增进的多项功效，从而较为适于实用，并具有广泛的产业价值。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的深井曝气装置的一种结构示意图；

图2为图1中A的局部放大图；

图3为图1中B的局部放大图。

主要元件符号说明：

1-深井曝气装置；

100-内筒体；

200-外筒体；

300-进气管；

400-换热管；

500-防脱装置；

600-保温层；

700-隔层。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对深井曝气装置进行更全面的描述。附图中给出了深井曝气装置的实施例。但是，深井曝气装置可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对深井曝气装置的公开内容更加透彻全面。

在下文中，将更全面地描述本实用新型的各种实施例。本实用新型可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本实用新型的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本实用新型理解为涵盖落入本实用新型的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本实用新型的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本实用新型的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本实用新型的各种实施例中，表述“A或/和B”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合，例如，可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本实用新型的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本实用新型的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：在本实用新型中，除非另有明确的规定和定义，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接、也可以是可拆卸连接、或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也是可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，本领域的普通技术人员需要理解的是，文中指示方位或者位置关系的术语为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本实用新型的各种实施例。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本实用新型的各种实施例中被清楚地限定。

参阅图1，一种深井曝气装置1，用于设置于地面深井中。深井曝气装置1包括具有两端开口的内筒体100和套设在内筒外侧的外筒体200，外筒体200具有顶端开口，内筒体100的底端与外筒体200的底端之间及内筒体100的外壁与外筒体200的内壁之间具有连通的流通通道，即内筒体100的底端与外筒体200的底端之间间隔一定距离设置，内筒体100的外壁与外筒体200的内壁之间亦间隔一定距离设置，使内筒内部、内筒和外筒之间均形成连通的流通通道。

优选地，本实用新型实施例中，将内筒体100顶端开口设计为漏斗形状，更有利于待处理污水从内筒底顶端开口流入，避免直接飞溅到深井曝气装置1外或者外筒中。

优选地，本实用新型实施例中，内筒体100和外筒体200均采用不锈钢材质，不仅抗氧化，且便于深井曝气装置1在深井中的设置安装。当然内筒体100和外筒体200也可以采用合金钢、碳素钢、混凝土等材质。

本实用新型实施例中，所述深井曝气装置1还包括进气管300，进气管300的进气端用于外接气源，进气管300的出气端插入内筒体100内。通过该进气管300的进气端外界外部的气源，向内筒体100内通入空气，一方面可对内筒体100内进行曝气，给投入到内筒体100内的活性污泥(包括有氧微生物细菌)提供氧气，更好地与污水进行有氧反应，另一方面可以产生一个内外压差，将反应后的污水从内筒体100底部被压到外筒体200内壁与内筒体100外壁之间的流通通道。

环绕所述内筒体100的外壁设置有换热装置，该换热装置包括至少一根沿所述内筒体100的外壁螺旋盘绕的换热管400，换热管400的两端均延伸出外筒体200的顶端。

需要说明的是，深井曝气装置1的深度和宽度配合实际深井的深度及宽度尺寸进行设置，即外筒体200和内筒体100的高度及直径根据实际需要设置。由于一般深井的深度大于50米，大多为50-150米，内筒体外径可以为0.4-0.6米，外筒体的外径可以为1.0-6.0米；为保证换热装置较好地进行换热，优选地，本实用新型实施例中，所述换热装置包括4根沿内筒体100的外壁螺旋盘绕的换热管400，4个换热管400从内筒体100的外壁的下端依次叠加螺旋盘绕至内筒体100的外壁的上端。即可将内筒体100沿高度方向均分成4段，每段用一根换热管400进行螺旋盘绕，4根换热管400并联设置，每根换热管400的两端均伸出井外，一端用于进气或进液，另一端用于排气或排液。需要说明的书，换热管400沿内筒体100外壁螺旋盘绕，其相邻两圈之间的间距应大于换热管400管径的5倍，优选为换热管400管径的5-8倍。

当然，还可以根据内筒体100的长度将内筒体100沿高度方向分为2段、3段或5段、6段等，每段用一根相适应长度的换热管400进行螺旋盘绕。

本实用新型的深井曝气装置1通过设置至少一根沿内筒体100的外壁螺旋盘绕的换热管400，且使换热管400的两端均延伸出外筒体200的顶端，在夏季时，可以通过换热管400将建筑物产生的热负荷蓄入深井曝气装置1中，随着换热管400不断循环，蓄入热量将使内筒体100和外筒体200内的污水温度提高，从而提高对污水的处理效率，同时也有效减少了建筑物直接排入大气的热量，避免造成能源浪费，既经济又环保；而到冬季时，则由于夏季不断向深井曝气装置1内蓄热，使得污水温度比周围环境温度高很多，同时在污水处理过程中微生物亦会产生自发热，使污水温度较高，因此，可以通过换热管400通入低温水将其热量从污水中置换出来，一方面避免深井曝气装置1内产生的热能的浪费，另一方面实现冬季向建筑物供热的需求。

为避免换热管400螺旋盘绕安装于内筒体100外壁时由于重力作用向下脱落，可内筒体100的外壁上设置用于防止换热管400向下脱落的防脱装置500。

优选地，如图2所示，本实用新型实施例中，该防脱装置500为设置于内筒体100的外壁上的若干支撑横杆，即沿内筒体100外壁高度方向交错间隔设置若干支撑杆，起到对换热管400的支撑作用。当然，还可以采用其它方式，例如可以在内筒体100的外壁沿高度方向上设计若干Y型弹性卡夹或者若干与换热管400径相配合的卡槽，使换热管400螺旋盘绕过程中卡在该若干Y型弹性卡夹或者若干卡槽中，起到对换热管400的固定作用，以防止换热管400向下脱落。

优选地，本实用新型实施例中，换热管400采用波纹管。

需要说明的是，换热管400类型可选择波纹管或直管，但流体在波纹管中从层流过渡到湍流时的临界雷诺数要比直管低得多，这就意味着，当直管中的流动刚刚进入湍流状态时，波纹管中的流动势必处于中等或高度湍流状态，故此时波纹管相对于直管的强化传热效果最佳。因此，波纹管的强化传热倍数可达到相同条件下直管的1.5-3倍。而且由于波纹管外壁比普通直管外表面积大，相当于增加了换热的接触面积，因此波纹管的换热效率也优于直管。

优选地，如图3所示，本实用新型实施例中，深井曝气装置1还包括包覆于外筒体200的外壁及底部的保温层600及包覆于保温层600外侧的隔层700。

优选地，隔层700为混凝土层。

优选地，保温层600采用的保温材料为酚醛泡沫。

需要说明的是，上述通过设置保温层600有效对深井曝气装置1的内部温度进行保温，避免其内部热能扩散到土壤中，造成能源浪费；而设置隔层700则为了避免保温层600的材料与土壤直接接触，对土壤造成污染。

优选地，本实施例中，可采用密封剂使保温层600密封在隔层700和外筒体200的外壁之间。

综上所述，本实用新型的深井曝气装置1的有益效果是：

(1)本实用新型的深井曝气装置1通过设置至少一根沿所述内筒体100的外壁螺旋盘绕的换热管400，且使换热管400的两端均延伸出外筒体200的顶端，在夏季时，可以通过换热管400将建筑物产生的热负荷蓄入深井曝气装置1中，随着换热管400不断循环，蓄入热量将使内筒体100和外筒体200内的污水温度提高，从而提高对污水的处理效率，同时也有效减少了建筑物直接排入大气的热量，避免造成能源浪费，既经济又环保；而到冬季时，则由于夏季不断向深井曝气装置1内蓄热，使得污水温度比周围环境温度高很多，同时在污水处理过程中微生物会产生自发热，因此，可以通过换热管400将其热量从污水中置换出来，一方面避免深井曝气装置1内产生的热能的浪费，另一方面实现冬季向建筑物供热的需求。

(2)进一步地，本实用新型的深井曝气装置1结构简单，可按实际需求设计不同尺寸，一般深井的深度大于100米，可通过设置4根沿内筒体100的外壁螺旋盘绕的换热管400，使4个所述换热管400从内筒体100的外壁的下端依次叠加螺旋盘绕至内筒体100的外壁的上端，有效提升换热装置的换热效率。

(3)进一步地，本实用新型的深井曝气装置1通过设置包覆于所述外筒体200的外壁及底部的保温层600及包覆于保温层600外侧的隔层700，有效对深井曝气装置1的内部温度进行保温，避免其内部热能扩散到土壤中，造成能源浪费。

尽管以上较多使用了表示结构的术语，例如“深井曝气装置本体”、“机盖组件”、“缓冲分散网格”等，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型配方及制备工艺可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种深井曝气装置，包括具有两端开口的内筒体和套设在所述内筒体外侧的具有顶端开口的外筒体，所述内筒体的底端与所述外筒体的底端之间及所述内筒体的外壁与所述外筒体的内壁之间具有连通的流通通道，其特征在于，环绕所述内筒体的外壁设置有换热装置，所述换热装置包括至少一根沿所述内筒体的外壁螺旋盘绕的换热管，所述换热管的两端均延伸出所述外筒体的顶端。

2.根据权利要求1所述的深井曝气装置，其特征在于，所述换热装置包括4根沿所述内筒体的外壁螺旋盘绕的换热管，4根所述换热管从所述内筒体的外壁的下端依次叠加螺旋盘绕至所述内筒体的外壁的上端。

3.根据权利要求1所述的深井曝气装置，其特征在于，所述内筒体的外壁上设置有用于防止所述换热管向下脱落的防脱装置。

4.根据权利要求3所述的深井曝气装置，其特征在于，所述防脱装置为设置于所述内筒体的外壁上的若干支撑横杆。

5.根据权利要求1所述的深井曝气装置，其特征在于，所述换热管采用波纹管。

6.根据权利要求1所述的深井曝气装置，其特征在于，所述内筒体和所述外筒体均采用不锈钢材质。

7.根据权利要求6所述的深井曝气装置，其特征在于，所述深井曝气装置还包括包覆于所述外筒体的外壁及底部的保温层及包覆于所述保温层外侧的隔层。

8.根据权利要求7所述的深井曝气装置，其特征在于，所述隔层为混凝土层。

9.根据权利要求7所述的深井曝气装置，其特征在于，所述保温层采用的保温材料为酚醛泡沫。

10.根据权利要求1所述的深井曝气装置，其特征在于，所述深井曝气装置还包括进气管，所述进气管的进气端用于外接气源，所述进气管的出气端插入所述内筒体内。