CN210855672U - 一种高利用率溶氧混合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高利用率溶氧混合装置，包括有进水装置和反应装置，所述进水装置与污水水源通过进水管连接，所述反应装置与出水管连接。还包括有回流管路，所述回流管路一端与所述出水管连接，另一端与所述反应装置连接，包括有回流动力装置和回流活化器，所述回流动力装置设置于所述出水管上，所述回流活化器与所述反应装置连接；所述回流管路设置为部分透明或全部透明。本实用新型经过所述回流管路，回收出水管的部分气体；且通过所述回流活化器使出水进一步活化后进入所述反应装置进一步反应，大大提高气液比和氧利用率；且透明的所述回收支路的管路，可以观察出水的效果，是否含大气泡等。

Description

一种高利用率溶氧混合装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种高利用率溶氧混合装置。

背景技术

在合流制排水系统中，由于截流倍数低、目前的污水处理厂没有处理雨天合流污水的能力，使截流的合流污水溢流排放，同时合流制雨天本身溢流也会对受纳水体造成严重的污染；分流制系统由于存在雨污混接，导致旱流放江现象，目前主要通过设置截流设施来控制旱流放江，但造成雨天时溢流的雨污混合水进入水体污染河道。目前解决这个问题的方法，主要在减少旱天放江，以及维修管网，雨水分流彻底等，但管网改造难度大，周期长，放江后河道溶解氧极低，需要快速提高河道溶解氧，抑制黑臭。而目前快速增加溶解氧的方法主要为纯氧曝气法，溶氧方法主要有溶气罐，溶氧锥等，但目前溶氧锥的氧利用率低，气液比低。

在目前的污水处理行业中，保持水体中的溶解氧有足够的浓度，是十分重要的。目前向水体增氧的通用方式有三种。一种是通过气泵或风机等空气增压装置，配合气管道、气石等材料，向水体中释放小气泡，通过气泡气水体接触、港透，达到增加水体中溶解氧的目的。但这种方式一般产生的气泡直径较大，可达到2-3mm。同等单位体积的气体，气泡直径越大，气泡与水的接触总面积越小。而且气泡直径越大，在水中的浮力越大，上升速度越快，气液接触的时间就越短。所以这种方式的整体增氧效果较差，以空气作为气源时，总体的溶氧效率不超过2％。而且大部分空气中的氧气来不及与水接触就从水面逸出，造成增压装置的能量浪费。同时由于风机在持续运行后，由于摩擦、压缩气体，机体会产生大量的热量。气体通过风机后被加热，然后在与水接触的过程中，会将这些热量转移到水体中，导致水体温度升高。影响水体的水质稳定性，同时水体温度升高后，根据气体的溶解特性，氧气在水中的溶解度会下降。另一种为射流增氧的方式，通过文氏管射流的方式，使气体与水混合，产生气泡。这种方式产生的气泡直径在0.5-2mm之间。这种増氧方式需要一台动力泵。整体效果比第种略好，但同样会造成动力泵对电力的无效消耗。如果采用这种方式使纯氧与水混合，则会造成纯氧的大量浪费。第三种为气液混合方式。通过一台特殊的气液混合泵，将进水与进气混合后输出这种方式可以产生直径小于0.1mm的气泡，但这种系的相对能量消耗较大。以一台2立方米/小时流量输出的气液混合泵为例，功率达到了1.1千瓦，在向大水体增氧的工况下，功耗过大使这种增氧方式难以推广，这种增氧方式的增氧效果好过前两种，但同样面临过剩气体从水而逸出从而造成浪费的情况。以上増氧方式均为通过增加水中的气泡数量或减小气泡直径的方式向水体増氧但由于气泡的浮力作用，最终会造成气体的浪费或动力装置的电能浪费。能效比较高。空气中的分子态氧溶解在水中称为溶解氧，水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。物理化学的基本定律事利定律认为:在等温等压下，某种气体在溶液中的溶解度与液面上该气体的平衡压力成正比。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：溶氧利用率低，导致大量氧气浪费，出水含大量气泡；气水比低，目前溶氧锥氧利用率达80％时，气液比仅为1％，需要大量水去与氧气接触，能耗大；溶氧系统运行一段时间后会有大量氮气及二氧化碳积累，导致溶氧效率低；进水未经磁化，溶氧效果较差。

针对上述现有技术的缺陷与不足，提供一种高利用率溶氧混合装置，包括有进水装置和反应装置，所述进水装置与污水水源通过进水管连接，所述反应装置与出水管连接。还包括有回流管路，所述回流管路一端与所述出水管连接，另一端与所述反应装置连接，包括有回流动力装置和回流活化器，所述回流动力装置设置于所述出水管上，所述回流活化器与所述反应装置连接；所述回流管路设置为部分透明或全部透明。

较佳地，所述回流动力装置为溶气泵或加压泵。

较佳地，还包括有进水活化器，所述进水活化器设置于所述进水管上。

较佳地，所述反应装置包括有溶氧锥，所述溶氧锥的包括有小截面的一端和大截面的另一端，所述小截面为进口处，所述大截面为出口处。

较佳地，所述溶氧锥的前端还设置有初级溶氧混合装置，所述初级溶氧混合装置与所述进口处连接。

较佳地，所述初级溶氧混合装置上还设置有氧气输入管，所述氧气输入管上设置有氧气进气阀；还包括有自动排气系统，所述自动排气系统，包括有自动排气器和氧气分析仪，当所述氧气分析仪检测到氧气溶度不在正常范围内时，将关闭所述氧气进气阀，并启动所述自动排气器；经过所述自动排气系统的工作将氧气溶度控制到正常范围内后，所述自动排气器关闭，所述氧气进气阀开启。

较佳地，所述自动排气器包括有自动排气阀，当所述自动排气器启动带动所述自动排气阀开启。

较佳地，所述正常范围为大于等于90％。

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1、本实用新型提供的高利用率溶氧混合装置，经过所述回流管路，回收出水管的部分气体；且通过所述回流活化器使出水进一步活化后进入所述反应装置进一步反应，大大提高气液比和氧利用率；且透明的所述回收支路的管路，可以观察出水的效果，是否含大气泡等。

2、本实用新型提供的高利用率溶氧混合装置，所述溶气泵或加压泵提供回流管路的动力，且能保持水流的小气泡状态。

3、本实用新型提供的高利用率溶氧混合装置，污水经过所述活化器的磁场作用后,冲破了原先连接的“分子团”,使它变成单个的有活力的水分子，增加了水分子间的间隙，更容易与氧气接触反应。

4、本实用新型提供的高利用率溶氧混合装置，所述溶氧锥的横截面积由顶部的所述进口处至底部的所述出口处逐渐增加,因此水流经过所述溶氧锥时的速度逐渐减小，水流速度逐渐减小,使得气液接触时间逐渐增加。在所述溶氧锥的所述进口处的小横截面处,水流的速度大于气泡上浮的速度；而在所述出口处的横截面处,水流的速度要小于气泡上升的速度，如此,在气泡流经过所述溶氧锥时,就可使得气泡最大限度地停留在所述溶氧锥内以增加气液交换时间,从而提高增氧效率。另一方面,气泡流在向下流动过程中,随着的深度增加,压强不断加大,液体中氧气传质的动力在增加，传质速度也相应增加。

5、本实用新型提供的高利用率溶氧混合装置，水流通过所述初级溶氧混合装置时，气水湍流强度增强，使气液的接触更加充分。

6、本实用新型提供的高利用率溶氧混合装置，通过所述自动排气系统，检测氧气溶度，当装置内存在大量氮气和二氧化碳的积累时，氧气溶度将会下降，此时通过所述氧气分析仪的检测，开启所述自动排气阀，并且关闭所述氧气进气阀，排出适量废气后，再关闭所述自动排气阀，同时开启所述氧气进气阀，由此保证装置内的氧气浓度能使反应正常进行，实现溶氧效率的保持。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

其中：潜水泵-1，流量计-2，进水活化器-3，压力表-4，初级溶氧混合装置-5，溶氧锥-6，氧气输入管-7，回流活化器-8，回流管路-9，出水管10，自动排气器-11，氧气分析仪-12，自动排气阀-13，氧气进气阀-14，溶气泵-15。

具体实施方式

以下参见示出本实用新型实施例的附图，下文将更详细地描述本实用新型。然而，本实用新型可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本实用新型的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

如附图1，本实用新型提供了一种高利用率溶氧混合装置，包括有进水装置和反应装置，所述进水装置与污水水源通过进水管连接，所述反应装置与出水管10连接，还包括有回流管路9，所述回流管路9一端与所述出水管连接，另一端与所述反应装置连接，包括有回流动力装置和回流活化器8，所述回流动力装置设置于所述出水管10上，所述回流活化器8与所述反应装置连接；所述回流管路设置为部分透明或全部透明。

本实用新型经过回流管路9，回留出水管10的部分气体；且通过回流活化器8使出水进一步活化后进入反应装置进一步反应，大大提高气液比和氧利用率，使气液比提高为4％，氧利用率提高为90％；且透明的回收支路的管路，可以观察出水的效果，是否含大气泡等。在其他实施例中，亦可不设置进水活化器3，潜水泵1把水泵入到初级溶氧混合装置5内充分混合后，在溶氧锥6再次加压溶解经过加压混合后，出水部分经溶气泵15部分回流至溶氧锥6进水管内，自动排气器11内置在溶氧锥6体内，实现自动排气。

在本实施例中，回流动力装置为溶气泵15。在其他实施例中，亦可设置为加压泵加射流器的组合装置，为回流管路9提供动力。

在本实施例中，还包括有进水活化器3，进水活化器3设置于进水管上。污水经过活化器的磁场作用后,冲破了原先连接的“分子团”,使它变成单个的有活力的水分子，增加了水分子间的间隙，更容易与氧气接触反应。

在本实施例中，反应装置包括有溶氧锥6，溶氧锥6的包括有小截面的一端和大截面的另一端，小截面为进口处，大截面为出口处。溶氧锥6的横截面积由顶部的进口处至底部的出口处逐渐增加,因此水流经过溶氧锥6时的速度逐渐减小，水流速度逐渐减小,使得气液接触时间逐渐增加。在溶氧锥6的进口处的小横截面处,水流的速度大于气泡上浮的速度；而在出口处的横截面处,水流的速度要小于气泡上升的速度，如此,在气泡流经过溶氧锥6时,就可使得气泡最大限度地停留在溶氧锥6内以增加气液交换时间,从而提高增氧效率。另一方面,气泡流在向下流动过程中,随着的深度增加,压强不断加大,液体中氧气传质的动力在增加，传质速度也相应增加。

在本实施例中，溶氧锥6的前端还设置有初级溶氧混合装置5，初级溶氧混合装置5与进口处连接，水流通过初级溶氧混合装置5时，气水湍流强度增强，使气液的接触更加充分。在其他实施例中，亦可不设置初级溶氧混合装置5，潜水泵1把经过进水活化器3的水泵入到溶氧锥6内，经过加压混合后，出水部分经溶气泵15或加压泵加射流器的组合装置，部分回流至溶氧锥6内。

在本实施例中，初级溶氧混合装置5上还设置有氧气输入管7，氧气输入管7上设置有氧气进气阀14；还包括有自动排气系统，包括有自动排气器11、自动排气阀13和氧气分析仪12，当氧气分析仪12检测到氧气溶度小于90％时，将关闭氧气进气阀14，并开启自动排气阀13；经过自动排气系统的工作将氧气溶度控制到大于等于90％后，自动排气阀13关闭，氧气进气阀14开启。本实用新型通过自动排气系统，检测氧气溶度，当装置内存在大量氮气和二氧化碳的积累时，氧气溶度将会下降，此时通过氧气分析仪12的检测，开启自动排气阀13，并且关闭氧气进气阀14，排出适量废气后，再关闭自动排气阀13，同时开启氧气进气阀14，由此保证装置内的氧气浓度能使反应正常进行。

在本实施例中，中间管路上设置有压力表4和流量计2，实施观测水流压力和流量情况。

在本实施例中，总动力装置为潜水泵1，设置在污水水源内部。

本实用新型的工作流程为：潜水泵1将污染河水提升，经过进水活化器3的磁化，水被细分子化后，进入初级溶氧混合装置5和溶氧锥6内加压混合，氧气与细分子水在锥体内充分接触，经出水管10流出，出水管10的一部分水经过溶气泵15进入回流管路9，溶气泵15加强溶氧，回收锥体内气体，再经过回流活化器8细化水分子，加强气液接触，再至反应装置，进行气液接触反应，系统运行时，若自动排气系统的氧气分析仪12检测到溶氧锥6内吹脱出河水气体，影响设备时，则自动开启自动排气阀13，排出废气，并关闭氧气进气阀14，停止加氧，排气结束后关闭启动排气阀，打开氧气进气阀14开始加氧，由此实现溶氧效率的保持。

因本技术领域的技术人员应理解，本实用新型可以以许多其他具体形式实现而不脱离其本身的精神或范围。尽管已描述了本实用新型的实施案例，应理解本实用新型不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本实用新型的精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (9)

1.一种高利用率溶氧混合装置，其特征在于，包括有进水装置和反应装置，所述进水装置与污水水源通过进水管连接，所述反应装置与出水管连接；

还包括有回流管路，所述回流管路一端与所述出水管连接，另一端与所述反应装置连接，包括有回流动力装置和回流活化器，所述回流动力装置设置于所述出水管上，所述回流活化器与所述反应装置连接；

所述回流管路设置为部分透明或全部透明。

2.根据权利要求1所述的高利用率溶氧混合装置，其特征在于，所述回流动力装置为溶气泵或加压泵。

3.根据权利要求1所述的高利用率溶氧混合装置，其特征在于，还包括有进水活化器，所述进水活化器设置于所述进水管上。

4.根据权利要求1所述的高利用率溶氧混合装置，其特征在于，所述反应装置包括有溶氧锥，所述溶氧锥的包括有小截面的一端和大截面的另一端，所述小截面为进口处，所述大截面为出口处。

5.根据权利要求4所述的高利用率溶氧混合装置，其特征在于，所述溶氧锥的前端还设置有初级溶氧混合装置，所述初级溶氧混合装置与所述进口处连接。

6.根据权利要求4所述的高利用率溶氧混合装置，其特征在于，所述初级溶氧混合装置上还设置有氧气输入管，所述氧气输入管上设置有氧气进气阀；

还包括有自动排气系统，所述自动排气系统，包括有自动排气器和氧气分析仪，当所述氧气分析仪检测到氧气溶度不在正常范围内时，将关闭所述氧气进气阀，并启动所述自动排气器；经过所述自动排气系统的工作将氧气溶度控制到正常范围内后，所述自动排气器关闭，所述氧气进气阀开启。

7.根据权利要求6所述的高利用率溶氧混合装置，其特征在于，所述自动排气器包括有自动排气阀，当所述自动排气器启动带动所述自动排气阀开启。

8.根据权利要求6所述的高利用率溶氧混合装置，其特征在于，所述正常范围为大于等于90％。

9.根据权利要求1所述的高利用率溶氧混合装置，其特征在于，所述总动力装置为潜水泵，设置在所述污水水源内部。

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