CN211198742U - 一种用于mbr的低能耗集成旋流曝气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于MBR的低能耗集成旋流曝气系统，包括罗茨风机，所述罗茨风机的两边设有叶轮相向转动，所述罗茨风机设有电机，所述电机与所述叶轮传动相连；所述罗茨风机通过曝气母管与曝气器的进气通道相连通，所述曝气器设有多个，设置在生化池的池底；所述罗茨风机在所述叶轮转动的作用下将空气排入所述曝气母管；本实用新型的优点在于：简化了安装过程，提高了溶解氧浓度，降低了曝气系统的能耗，实现了集成化安装。

Description

一种用于MBR的低能耗集成旋流曝气系统

技术领域

本实用新型涉及一种曝气装置，具体地说是一种用于MBR的低能耗集成旋流曝气系统，属于曝气装置领域。

背景技术

在污水处理中，为了保证活性污泥法的正常运行，保证膜生物反应器的正常运转，需要将空气中的氧强制溶解到混合液中，这个过程称为曝气。用于膜生物反应器工艺段的曝气系统主要作用在于产生并维持空气有效的与水接触，在生物氧化作用不断消耗氧气的情况下，保持水中一定的溶解氧浓度；在曝气区产生足够的搅拌混合作用，促使水的循环流动，实现活性污泥与废水的充分接触混合；维持混合液具有一定的运动速度，使活性污泥在混合液中始终保持悬浮状态。但是目前市场上的旋流曝气系统安装过程复杂（需要在无水环境中进行），耗时费力，运行能耗大，溶解氧的浓度低，配置管道易被污泥堵塞。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型设计了一种用于MBR的低能耗集成旋流曝气系统，简化了安装过程，提高了溶解氧浓度，降低了曝气系统的能耗，实现了集成化安装。

本实用新型的技术方案为：

一种用于MBR的低能耗集成旋流曝气系统，包括罗茨风机，所述罗茨风机的两边设有叶轮相向转动，所述罗茨风机设有电机，所述电机与所述叶轮传动相连。所述罗茨风机通过曝气母管与曝气器的进气通道相连通，所述曝气器设有多个，设置在生化池的池底；所述罗茨风机在所述叶轮转动的作用下将空气排入所述曝气母管。

其中，所述曝气母管通过曝气子管将空气分配至各个所述曝气器。

进一步的，所述罗茨风机设有排气口，所述排气口与所述曝气母管连接。

进一步的，所述曝气器整体为一个中空圆柱，所述中空圆柱的底部为进水通道，污泥-水-空气漩涡流与曝气室直接相通，不存在管道连接，避免了污泥堵塞问题；由于不存在污泥堵塞，需要灵活调节罗茨风机频率，不须排水作业及槽底固定安装等步骤，运行能耗仅有电机，极大地节约了成本，实现了低能耗运行。

其中，所述曝气器旁边设有曝气子管，所述曝气子管与空气配管连接，所述曝气子管延伸至生化池，各所述曝气子管均与曝气母管焊接连接。

所述曝气子管设置有子管固定支撑，所述曝气母管与所述罗茨风机连接，所述曝气母管另一端连接电控仪表，所述曝气母管上远离电控仪表的一侧设置有母管固定支撑；所述罗茨风机设置在生化反应池外侧。

进一步的，所述曝气器的内部设有交叉板，所述交叉板由两块呈扁平半月状斜板组成，交叉方式为斜十字方式，设置于所述空气配管上方、所述曝气室下方，起到切割和分流的作用，保证空气中的氧气充分溶解到污水中。

进一步的，所述曝气室设置在支撑腿上，所述支撑腿设置在底板上；所述曝气室的下方进气管道为所述空气配管，气体通过空气配管进入曝气室；所述空气配管周边为中空状态，含污泥的污水在很强的下降流作用力下进入曝气室。

从空气配管进入的空气与含污泥的污水混合由下至上流动，通过交叉板分割产生剧烈漩涡流，漩涡流继续向上流动进入曝气室，空气-泥水被切割头粉碎成微颗粒群，氧气充分溶于水中，废水和空气以极快速度上升，在曝气室内被均匀搅拌后，从排水口排出。排水口设置在所述曝气器的最顶端，曝气器整体呈圆柱状，排水口即为中空圆柱的顶端。

进一步的，所述曝气器设有切割头，所述切割头为蘑菇头形状，在污泥-水经过时，起到粉碎和均匀搅拌的作用，形成微颗粒群，保证空气中的氧气充分溶解到污水中。

所述曝气器采用集成化组装。即在进行池底安装前将曝气器固定于底板，与曝气子管相连接，在安装时直接将曝气器的组装件放置于指定位置，使安装过程更加简便，无需进行排水作业的操作，即可进行旋流曝气器的安装，简化了安装步骤。

所述生化池设有在线溶解氧仪，在线溶解氧仪固定在生化池旁边，检测探头在生化池中，可以实时检测溶解氧浓度，所述在线溶解氧仪与控制器电连接，所述控制器的输出端与罗茨风机控制相连，在线溶解氧仪的数据反馈至控制器处，进而通过控制器调节罗茨风机的频率以调整空气进气量。

污泥-水通过所述曝气器中空底部进入，无管道堵塞，进入流量控制等问题，通过对曝气室口径的设计即可实现固定流量进水。

可以提前集成化组装，通过法兰盘连接空气子管与曝气器空气进管，用起吊机将组装好的集成组件直接放入池底部。

工作原理：罗茨风机在运行时，压缩后的空气通过曝气母管、曝气子管进入曝气器内。需要曝气的液体通过曝气器的下方进水口与空气混合在交叉板的作用下进入曝气室，在曝气室内经过切割头的作用下切割成微颗粒群，使空气充分溶解于含污泥的污水中。溶解氧仪可以实时检测溶解氧浓度，控制器通过反馈结果调节罗茨风机频率，控制气体流量大小，进而控制曝气过程。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型采用集成组件安装，在地面即可将空气子管与旋流曝气器进行集成化组装，组装后的集成组件可以在安装环境有水时进行，无需进行排水作业，系统化安装方便快捷；解决了传统曝气系统的安装过程必须在无水的条件下进行，安装过程耗时长，过程复杂，要求专业技术水平高等问题；

2、选用的AE-130N型号OHR曝气器上升曝气流受墙壁碰撞，形成推动流，实现曝气槽的均匀搅拌，只要均匀排布曝气设备，便能实现均匀搅拌，使氧气充分溶解于膜生物反应器的污水内。溶氧效率稳定不变，罗茨风机送风压力不随曝气器的使用年限而变化，故可以按恒定频率进行工作，保持恒定的低电费；

3、传统的曝气器会导致膜生物反应器的反应池底部污泥堆积，造成恶臭和设备腐蚀，且风机功率大，电耗高，安装成本大。本实用新型旋流曝气器结构简单，只有一个大口径（30mm）的出气口，气流阻力小，不易堵塞，电耗低。且在曝气室内，大量气泡被释放后，伴随较大动量上升。曝气室内部产生强大负压，会将约气体量1.3倍的槽底污泥吸入并迅速吹出，因此不会产生污泥堆积问题。本实用新型的总成本相较传统曝气器的总成本低；

4、根据溶解氧仪的记录数据，实时监测膜生物反应器内污泥-水的溶解氧浓度，根据生产需要对罗茨风机的频率进行控制，比如通过调高频率，增加送风压力，提高膜生物反应器内的溶氧率。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型所述集成低能耗旋流曝气系统的主视图；

图2是本实用新型所述集成低能耗旋流曝气所在生化池的主剖视图；

图3是本实用新型所述集成低能耗旋流曝气所在生化池的俯视图；

图中：1、机壳；2、电机；3、安全阀；4、油箱；5、排气口；6、罗茨风机；7、底板；8、（旋流）曝气器；9、溶解氧仪；10、电控仪表；11、叶轮；12、曝气母管；13、曝气子管；14、母管固定支撑；15、子管固定支撑；16、空气配管；17、支撑腿；18、曝气室；19、交叉板；20、切割头；21排水口。

具体实施方式

以下对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-3所示，一种用于MBR的低能耗集成旋流曝气系统，包括罗茨风机6、旋流曝气器8、溶解氧仪9、电控仪表10；

所述罗茨风机6通过螺栓连接方式固定于地面，两边设有叶轮11相向转动。罗茨风机6设有电机2，电机2为罗茨风机的发动机转动部分，所述电机2与所述叶轮11传动相连，与叶轮11在一条直线上，位于罗茨风机6的后端，即附图1中罗茨风机6的最右端。由于叶轮与叶轮、叶轮与罗茨风机的机壳、叶轮与墙板（即连接机壳和叶轮的内置壳板，壳板的一部分连接叶轮）之间的间隙极小，从而使罗茨风机的进气口形成了真空状态。在叶轮转动时，形成负压，起到侧面密封的效果，是进气口形成真空状态的原因。罗茨风机的进气口，设置在罗茨风机直立圆柱部分的顶端部位。空气在大气压作用下进入进气腔（即罗茨风机的进气腔，附图1罗茨风机的直立圆柱部分），然后，每个叶轮有两个叶片，叶轮在转动时，与墙板、机壳构成了一个密封腔，使进气口形成了真空状态，空气在大气压作用下进入罗茨风机6，在叶轮转动的过程中，被叶片形成密封腔带到罗茨风机6的排气口5。排气口5位于安全阀3的右侧，罗茨风机的最后端，风机转动所需润滑油储存于油箱4,机壳1则起到保护和支撑作用。

所述罗茨风机6的空气顺着曝气母管12进入曝气器8的进气通道，所述曝气器8设有多个，设置在生化池的池底，根据设计计算及膜生物反应器所在的生化池运行状况，合理设计曝气器8在池底的布置方式，即选用交错分布、均匀排列的布置方式；所述罗茨风机6通过形成真空状态，在所述叶轮11转动的作用下将空气排入所述曝气母管12；

其中，所述曝气母管12通过曝气子管13将空气分配至各个所述曝气器8。

所述罗茨风机6设有排气口5，所述排气口5与所述曝气母管12通过法兰连接。

所述曝气器8整体为一个中空圆柱，下方的进水通道即为中空圆柱的底部，所以污泥-水-空气漩涡流与曝气室18直接相通，不存在管道连接，避免了污泥堵塞问题；由于不存在污泥堵塞，需要灵活调节罗茨风机6频率，不须排水作业及槽底固定安装等步骤，运行能耗仅有（曝气）电机2，极大地节约了成本，实现了低能耗运行。

其中，所述曝气器8旁边设有曝气子管13，所述曝气子管13与空气配管16通过法兰连接，曝气子管13延伸至生化池边，即附图1所示，各所述曝气子管13均与曝气母管12焊接连接，曝气子管13与（旋流）曝气器8的接口通过法兰进行固定；曝气子管13的中间部位设置有子管固定支撑15，曝气母管12与罗茨风机6通过法兰连接，曝气母管12另一端连接电控仪表10，曝气母管上远离电控仪表的一侧设置有母管固定支撑14，罗茨风机6设置在生化反应池外侧。

所述曝气器8的内部设有交叉板19。交叉板19由两块呈扁平半月状斜板组成，交叉方式为斜十字方式，设置于空气配管16上方，曝气室18下方，起到切割和分流的作用，保证空气中的氧气充分溶解到污水中。

所述曝气室18设置在支撑腿17上，所述支撑腿17设置在底板7上，所述底板7与安装位置的墙壁之间通过螺栓连接固定，底板7的上方通过焊接方式固定支撑腿17，支撑腿17上方连接所述曝气室18；所述曝气室18的下方进气管道为所述空气配管16，气体通过空气配管16进入曝气室18；所述空气配管16周边为中空状态，含污泥的污水在很强的下降流作用力下进入曝气室；

从空气配管16进入的空气与含污泥的污水混合由下至上流动，通过交叉板19分割产生剧烈漩涡流，漩涡流继续向上流动进入曝气室18，空气-泥水被切割头20粉碎成微颗粒群，氧气充分溶于水中，废水和空气以极快速度上升，在曝气室18内被均匀搅拌后，从排水口21排出。排水口21设置在所述曝气器8的最顶端，曝气器8整体呈圆柱状，排水口即为中空圆柱的顶端。

所述曝气器8设有切割头20。切割头20为蘑菇头形状，在污泥-水经过时，起到粉碎和均匀搅拌的作用，形成微颗粒群，保证空气中的氧气充分溶解到污水中。

所述曝气器8采用集成化组装。即在进行池底安装前将曝气器8固定于底板7，与曝气子管13相连接，在安装时直接将曝气器的组装件放置于指定位置，使安装过程更加简便，无需进行排水作业的操作，即可进行旋流曝气器8的安装，简化了安装步骤。

所述曝气母管12和所述曝气子管13的材质都为镀锌钢管，具有防腐耐磨，不易生锈，不易冻裂的特点，曝气器的本体、法兰材质皆为聚丙烯，具有耐高温低温，不易氧化的特点。

在叶轮11转动的过程中，叶片与外部机壳形成密封腔，空气在叶轮的叶片转动过程中被带到排气口5，风机转动所需润滑油储存于油箱4,机壳1起到保护和支撑作用。叶轮的主体部分为两个叶片，底部为转子，与发动机连接。开关打开后，叶轮的叶片开始旋转。

所述生化池设有在线溶解氧仪9，在线溶解氧仪9通过螺钉固定在生化池旁边，检测探头在生化池中，可以实时检测溶解氧浓度，所述在线溶解氧仪9与电控仪表箱（控制器）10电连接，所述电控仪表箱10的输出端与罗茨风机6控制相连，在线溶解氧仪9的数据反馈至电控仪表箱10处，进而通过电控仪表箱10调节罗茨风机6的频率以调整空气进气量。

污泥-水通过所述曝气器中空底部进入，无管道堵塞，进入流量控制等问题，通过对曝气室口径的设计即可实现固定流量进水。

可以提前集成化组装，通过法兰盘连接空气子管与曝气器空气进管，用起吊机将组装好的集成组件直接放入池底部。

所述电控仪表箱与所述曝气子管通过U形卡箍连接。所述在线溶氧仪的型号为JENCO-6308DT，所述旋流曝气器的型号为OHR-AE-130N，所述罗茨风机的型号为NSR200，所述电控仪表集中安装在PLC控制箱内。

工作原理：罗茨风机6在运行时，压缩后的空气通过曝气母管12、曝气子管13进入曝气器8内。需要曝气的液体通过曝气器8的下方进水口与空气混合在交叉板19的作用下进入曝气室18，在曝气室内18经过切割头20的作用下切割成微颗粒群，使空气充分溶解于含污泥的污水中。溶解氧仪9可以实时检测溶解氧浓度，控制器10通过反馈结果调节罗茨风机6频率，控制气体流量大小，进而控制曝气过程。

Claims (10)

1.一种用于MBR的低能耗集成旋流曝气系统，其特征在于：包括罗茨风机，所述罗茨风机的两边设有叶轮相向转动，所述罗茨风机设有电机，所述电机与所述叶轮传动相连；所述罗茨风机通过曝气母管与曝气器的进气通道相连通，所述曝气器设有多个，设置在生化池的池底；所述罗茨风机在所述叶轮转动的作用下将空气排入所述曝气母管。

2.根据权利要求1所述的一种用于MBR的低能耗集成旋流曝气系统，其特征在于：所述曝气母管通过曝气子管将空气分配至各个所述曝气器。

3.根据权利要求1所述的一种用于MBR的低能耗集成旋流曝气系统，其特征在于：所述罗茨风机设有排气口，所述排气口与所述曝气母管连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于MBR的低能耗集成旋流曝气系统，其特征在于：所述曝气器整体为一个中空圆柱，所述中空圆柱的底部为进水通道，污泥-水-空气漩涡流与曝气室直接相通。

5.根据权利要求4所述的一种用于MBR的低能耗集成旋流曝气系统，其特征在于：所述曝气器旁边设有曝气子管，所述曝气子管与空气配管连接，所述曝气子管延伸至生化池，各所述曝气子管均与曝气母管焊接连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于MBR的低能耗集成旋流曝气系统，其特征在于：所述曝气子管设置有子管固定支撑，所述曝气母管与所述罗茨风机连接，所述曝气母管另一端连接电控仪表，所述曝气母管上远离电控仪表的一侧设置有母管固定支撑；所述罗茨风机设置在生化反应池外侧。

7.根据权利要求6所述的一种用于MBR的低能耗集成旋流曝气系统，其特征在于：所述曝气器的内部设有交叉板，所述交叉板由两块呈扁平半月状斜板组成，交叉方式为斜十字方式，设置于所述空气配管上方、所述曝气室下方。

8.根据权利要求7所述的一种用于MBR的低能耗集成旋流曝气系统，其特征在于：所述曝气室设置在支撑腿上，所述支撑腿设置在底板上；所述曝气室的下方进气管道为所述空气配管，气体通过空气配管进入曝气室；所述空气配管周边为中空状态，含污泥的污水在很强的下降流作用力下进入曝气室。

9.根据权利要求1所述的一种用于MBR的低能耗集成旋流曝气系统，其特征在于：所述曝气器设有切割头，所述切割头为蘑菇头形状。

10.根据权利要求1所述的一种用于MBR的低能耗集成旋流曝气系统，其特征在于：所述生化池设有在线溶解氧仪，所述在线溶解氧仪固定在生化池旁边，检测探头在生化池中，实时检测溶解氧浓度，所述在线溶解氧仪与控制器电连接，所述控制器的输出端与罗茨风机控制相连，在线溶解氧仪的数据反馈至控制器处，进而通过控制器调节罗茨风机的频率以调整空气进气量。

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