CN214734768U - 一种曝气沉砂池风路改进的污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种曝气沉砂池风路改进的污水处理系统，所述污水处理系统包括依序设置的曝气沉砂池(1)和生化池(2)，曝气沉砂池(1)内安装沉砂池曝气装置，沉砂池曝气装置的进气端连接沉砂池曝气管路，曝气沉砂池(1)还设有泥沙外运管路(11)，所述生化池(2)内安装生化池曝气装置，生化池曝气装置的进气端通过生化池曝气管路与生化池风机(22)连接，其特征在于所述生化池风机(22)通过曝气支路(4)与沉砂池曝气管路连接，所述曝气支路(4)上设置压力计(41)、流量计(42)、曝气支路调节阀(43)和温度计(44)。本实用新型的系统通过对曝气沉砂池的风路进行改进，全面优化了污水处理厂工艺鼓风系统的运行，使其更加高效节能、精确自控。

Description

一种曝气沉砂池风路改进的污水处理系统

【技术领域】

本实用新型涉及污水处理系统，特别是一种系统风路经过改进的具有节能效果的污水处理系统。

【背景技术】

以AAO为典型代表的污水处理系统中一般包含沉砂池、生化池和二沉池，其中，沉砂池主要是将城市污水中砂粒等颗粒物在生化池前去除，减轻颗粒物对泵、管道磨损，防止后续处理构筑物管道的堵塞，保证后续构筑物的正常运行。其中，沉砂池按照池型及水流方向不同，分为平流式、竖流式、旋流式、曝气沉砂池。

其中曝气沉砂池是主流除砂工艺，除砂原理如下：污水进入曝气沉砂池，在空气扩散装置的作用下，污水成螺旋推流流态，使有机物保持悬浮，油脂随气泡上浮；砂粒旋至外侧，并在旋转摩擦作用下洗清砂表面附着物，净砂沉淀。浮渣随刮渣设备排至浮渣槽，进入浮渣井，经螺旋压榨后外运处置；沉砂通过气提将砂水混合物排至排砂斗，泵送至砂水分离器进行砂水分离，净砂外运。

根据《室外排水设计规范》，曝气沉砂池处理每立方污水的曝气量宜为0.1m³至0.2m³之间(即气水比0.1-0.2)，而好氧池一般气水比2-8:1。由于曝气沉砂池的气水比显著小于好氧池，因此现有技术中，曝气沉砂池的鼓风机通常采用功率较低的罗茨鼓风机。

在污水处理系统稳定运行时，各风机的开度基本保持不变，实际运行中较少调节风机出风量。然而，在污水处理厂运行管理过程中，经常出现进水量不足、水质达不到设计值而设计风量富余的现象。风量富余容易导致系统总氮不达标，然而，关闭风机又会导致系统的溶解氧含量不达标，导致COD和氨氮指标不达标。此时，尽管通过出风分流或降低风机开度能够一定程度上缓解风量富余的问题，但当分流后仍无法达到期望的气水比、或由于风机开度调节量有限而导致降低风机开度仍无法满足需求时，实际上出现了污水处理系统中的好氧池中溶解氧无法调控的严重问题。为了解决这一问题，部分水厂选择直接旁路排放部分气量，但这种做法显然造成了风量的浪费，即能源浪费。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是针对现有的污水处理系统中当尽量水量或进水水质不满足设计值时而导致的风量浪费或必须频繁调节系统风量的问题，提出一种曝气沉砂池风路改进的污水处理系统。

为了实现上述目的，本实用新型的思路是考虑污水处理系统中，根据《室外排水设计规范》，生化池气水比一般在2～8之间，显著大于曝气沉砂池所需的0.1-0.2，因此，将生化池的曝气分配小部分给曝气沉砂池，对于生化池的气水比几乎无影响。这样，在污水处理系统的建设期可节约曝气沉砂池的鼓风机采购成本，同时节省曝气沉砂池风机维护费用及运行电费；或者，通过对原有污水处理系统进行改造，设置适当的支路以停用原有的曝气沉砂池风机，也能实现在运行期节省曝气沉砂池风机的维护保养费用和运行电费。

基于以上思路，本实用新型提供一种曝气沉砂池风路改进的污水处理系统，所述污水处理系统包括依序设置的曝气沉砂池1和生化池2，曝气沉砂池1内安装沉砂池曝气装置，沉砂池曝气装置的进气端连接沉砂池曝气管路，曝气沉砂池1还设有泥沙外运管路11，所述生化池2内安装生化池曝气装置，生化池曝气装置的进气端通过生化池曝气管路与生化池风机22连接，其中，所述生化池风机22通过曝气支路4与沉砂池曝气管路连接，所述曝气支路4上设置压力计41、流量计42、曝气支路调节阀43和温度计44。

即，在本发明中，所述污水处理系统不设置与沉砂池曝气管路直接连接的沉砂池风机，或停用与沉砂池曝气管路直接连接的沉砂池风机。

根据另一种优选的实施方式，对于MBR系统，即所述系统还包括设置在生化池2下游的MBR膜池5时，MBR膜池5内安装膜池曝气装置，膜池曝气装置的进气端通过膜池曝气管路与膜池风机52连接，且所述曝气支路4连接膜池风机52与所述沉砂池曝气管路。

在本实用新型中，生化池风机22为多用一备配置。

类似地，膜池风机52也是多用一备配置。

优选地，曝气支路调节阀43的开度是使曝气沉砂池1的气水比为0.1-0.2。

特别优选地，曝气支路调节阀采用节流阀，使得节流阀门前后压差变化更平稳，对风机等设备具有保护作用。

相对于现有技术中常规的鼓风系统运行方法，即曝气沉砂池与生化池风机或膜池风机分别独立运行调控，采用曝气沉砂池与生化池风机或膜池风机联合调控的运行方法，即将曝气沉砂池与生化池风机或膜池风机结合起来，使风机系统高效可调的范围增大。相对于传统技术中为曝气沉砂池单独设置曝气鼓风机(一般采用罗茨风机)，其效率低且噪音大，并且长期开启无人员调节、无法根据进水量进行自动调节，导致曝气沉砂池运行时容易出现曝气量不足导致砂水分离不彻底或过度曝气导致预处理后溶解氧过高的缺陷。

而本实用新型的技术方案中，对于传统AAO工艺，由于生化池深度通常为3.0～7.5m，而曝气沉砂池的有效水深一般设计为2.0～5.0米，所以设计选型时，生化池风机升压比曝气沉砂池风机升压高25～45KPa，将生化池风机与曝气沉砂池风机连通，并通过曝气支路上的曝气支路调节阀将生化池风量导入曝气沉砂池且，将生曝气沉砂池的气水比控制在0.1-0.2区间。

而对于MBR工艺，为实现膜组器的大风量吹扫及吊装可靠，膜池设计较浅，此时生化池约2.5～4.5m深，曝气沉砂池的有效水深一般设计为2.0～5.0米，所以设计选型时，曝气沉砂池风机与膜池风机出口风压基本相当，本领域技术人员可通过选择选择风机的风量实现气水比的控制。

与现有技术相比，本实用新型将生化池风机或膜池风机与曝气沉砂池连通，生化池风机或膜池风机参与到了前端曝气沉砂池的风量调控，可调节的风机数量增多，单台风机调节风量降低，不易导致风机偏离最佳运行工况范围的现象，使整个风机系统高效可调的范围增大。

当生化池风机或膜池风机风量过剩时或者低于运行效率点运行时，可及时关停曝气沉砂池的风机，并可将变频技术应用到风量调节中，这样在风量调节量增大的同时，最大程度地提高了系统运行效率，降低了能耗。

本实用新型的系统在传统曝气系统的基础上进行改进，使得本领域技术人员可通过进水水量、水质的反馈，对曝气沉砂池风量及溶解氧预设值进行动态调整，根据系统实际情况进一步提高曝气的精确性，同时实现精确曝气在全工艺流程中的应用。

本实用新型的系统通过对曝气沉砂池风路进行改进，全面优化了污水处理厂工艺鼓风系统的运行，使其更加高效节能、精确自控。

【附图说明】

图1为本发明的系统结构图，其中，污水处理系统为MBR工艺；

图2为本发明的系统结构图，其中，污水处理系统为AAO工艺；

图3为传统MBR工艺系统结构图；

图4为传统AAO工艺系统结构图；

其中：1、沉砂池；11、泥沙外运管路；2、生化池；22、生化池风机；3、二沉池；4、曝气支路；41、压力计；42、流量计；43、曝气支路调节阀；44、温度计；5、MBR池；52、膜池风机；6、回流泵。

【具体实施方式】

实施例1：将现有污水处理系统改造为本实用新型的系统

某现有污水处理项目，采用A²O+MBR工艺双系列运行，其原有结构参考图3，包括爆气沉砂池、生化池和MBR池，改造前实际日均处理量约3.5万吨/天，项目设计处理量为5万吨/天，即实际处理量低于设计量。

该系统的曝气沉砂池原直接通过沉砂池曝气管路连接的沉砂池风机，采用罗茨鼓风机2台(功率15kw，流量.5m³/min，风压35KPa，满负荷1用1备)，膜池采用空气悬浮风机3台(功率205kw，流量135m³/min，风压约45KPa，2用1备)。

根据《室外排水设计规范》处理每立方污水的曝气量宜为0.1m3至0.2m3之间(即气水比0.1-0.2)，而好氧池一般气水比2-8:1(气水比主要根据污水进水COD、NH4-N而定)，具体参考下表。

表1生化池20摄氏度以下气水比参考值

(详细版：见《室外排水设计规范》p69-70 6.8供氧设施一节计算)

由于好氧池一般气水比2-8:1或膜池的膜吹扫气水比为7-15，显著高于曝气沉砂池所需的0.1-0.2，因此，通过爆气支路4将膜池风机(52)与爆气沉砂池连接进行改造，且在曝气支路(4)上设置压力计(41)、流量计(42)、曝气支路调节阀(43)和温度计(44)，改造后的结构如图1所示，停用原沉砂池风机。这样，分配给爆气沉砂池的风量仅占比总风量的1.5％-2.5％，对于膜池的气水比几乎无影响。通过风管改造，在设计初期，可节约曝气沉砂池鼓风机采购成本，同时节省曝气沉砂池风机维护费用及运行电费。在运行期改造，也可节省曝气沉砂池风机的维护保养费用和运行电费。通过试运行发现，本实施例的系统年节约费用约5.5万元。

实施例2

某项目采用改良型A²O传统工艺，原有结构如图4所示，日均处理量为8.5万吨/天(设计处理量10万吨/天)。曝气沉砂池原采用罗茨鼓风机2台(功率22kW，流量18m³/min，风压40KPa，满负荷1用1备)，生化池采用单级高速离心鼓风机3台(功率400kW，流量270m³/min，风压74.4KPa，2用1备)。

通过爆气支路将生化池风机与爆气沉砂池连接，并设置压力计(41)、流量计(42)、曝气支路调节阀(43)和温度计(44)，改造后的结构如图1所示，并停用原沉砂池风机。这样，由于生化池的气水比较高，因此，该改造不仅能满足爆气沉砂池的风量，对生化池也不会产生不利影响。

该项目风管联通改造费用约2.5万元，年节约费用约12万元。

Claims (7)

1.一种曝气沉砂池风路改进的污水处理系统，所述污水处理系统包括依序设置的曝气沉砂池(1)和生化池(2)，曝气沉砂池(1)内安装沉砂池曝气装置，沉砂池曝气装置的进气端连接沉砂池曝气管路，曝气沉砂池(1)还设有泥沙外运管路(11)，所述生化池(2)内安装生化池曝气装置，生化池曝气装置的进气端通过生化池曝气管路与生化池风机(22)连接，其特征在于所述生化池风机(22)通过曝气支路(4)与沉砂池曝气管路连接，所述曝气支路(4)上设置压力计(41)、流量计(42)、曝气支路调节阀(43)和温度计(44)。

2.根据权利要求1所述的曝气沉砂池风路改进的污水处理系统，其特征在于所述污水处理系统不设置与沉砂池曝气管路直接连接的沉砂池风机，或停用与沉砂池曝气管路直接连接的沉砂池风机。

3.根据权利要求1所述的曝气沉砂池风路改进的污水处理系统，其特征在于所述系统还包括设置在生化池(2)下游的MBR膜池(5)，MBR膜池(5)内安装膜池曝气装置，膜池曝气装置的进气端通过膜池曝气管路与膜池风机(52)连接，且所述曝气支路(4)连接膜池风机(52)与所述沉砂池曝气管路。

4.根据权利要求1所述的曝气沉砂池风路改进的污水处理系统，其特征在于生化池风机(22)为多用一备配置。

5.根据权利要求3所述的曝气沉砂池风路改进的污水处理系统，其特征在于膜池风机(52)为多用一备配置。

6.根据权利要求1所述的曝气沉砂池风路改进的污水处理系统，其特征在于曝气支路调节阀(43)的开度是使曝气沉砂池(1)的气水比为0.1-0.2。

7.根据权利要求1所述的曝气沉砂池风路改进的污水处理系统，其特征在于曝气支路调节阀(43)为节流阀。

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