CN219136523U - 一种自流式污水曝气系统及曝气池 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自流式污水曝气系统，包括用于驱动污水循环的提升机构，所述提升机构包括设置在曝气池底部的管网单元和与所述管网单元密闭连通用于将曝气池底部的污水提升至自流机构上的提升单元，所述自流机构设置在所述提升单元排水口下方，所述自流机构包括用于收集来自于提升单元排除污水的接水槽，所述接水槽下方设置有用于污水曝气的自流曝气结构。本实用新型采用自流式曝气，只需要单电机即可实现整个曝气系统的驱动，加之整个曝气系统的负荷只在于污水提升，由于污水提升采用螺旋叶片提升且提升扬程低，因此只需要小功率电机即可满足驱动要求，在能耗方面得到极大降低。

Description

一种自流式污水曝气系统及曝气池

技术领域

本实用新型涉及环保装置技术领域，尤其涉及污水处理的曝气系统，具体而言是一种自流式污水曝气系统及曝气池。

背景技术

曝气池(aeration basin)是人们按照微生物的特性所设计的生化反应器，有机污染质的降解程度主要取决于人们所设计的曝气反应条件。曝气池利用活性污泥法进行污水处理，池内提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。池体一般用钢筋混凝土筑成，平面形状有长方形、方形和圆形等。

进行曝气的方法可以分为两种，主要有鼓风曝气和机械曝气。鼓风曝气又称压缩空气曝气,主要由曝气风机及专用曝气器组成。采用这种方法的曝气池，多为长方形混凝土池，池内用隔墙分为几个单独进水的隔间，每一隔间又分成几条廊道。污水入池后顺次在廊道内流动，至另一端排出。空气是用空气压缩机通过管道输送到设在池底的空气扩散装置，成为气泡弥散逸出，在气液界面把氧气溶入水中。扩散装置有多孔管、固定螺旋曝气器、水射器和微孔扩散板等四种不同型式。鼓风曝气是影响污水处理厂出水水质和降低能耗的重要部分。由于污水处理过程的非线性、滞后性和时变性等特点,很难确定溶解氧(DO)的需求量,常规的恒定曝气控制存在着溶解氧浓度波动大、曝气耗费大、曝气不精确等问题。

其中，鼓风曝气的方式弊端在于空气自曝气池底部自然上升，与污水的接触时间较短，曝气不够充分；机械曝气的曝气程度明显优于鼓风曝气，但是在搅拌污水的过程中始终只能对单一位置的污水进行搅拌，不能对整个曝气池中的污水进行均匀曝气。另一方面，由于曝气池中的曝气装置基本是属于常态化工作，因此无论采用何种曝气装置其能耗都相对较高，为了能在保证曝气效果的前提下，又能尽可能的降低能耗，特提供本实用新型。

实用新型内容

为了克服现有曝气装置存在的曝气不均匀或者曝气不充分或者能耗高的问题，本申请提供一种自流式污水曝气系统及曝气池，用于替代现有的曝气装置及曝气池。本实用新型采用自流式曝气，只需要单电机即可实现整个曝气系统的驱动，加之整个曝气系统的负荷只在于污水提升，由于污水提升采用螺旋叶片提升且提升扬程低，因此只需要小功率电机即可满足驱动要求，在能耗方面得到极大降低；另一方面，当污水提升后利用重力在自流曝气结构上与空气充分接触，从而达到充分的曝气效果；再进一步地，本实用新型进行曝气时将均匀的抽取来自曝气池底部的污水，从而大大提升了污水曝气的均匀度。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种自流式污水曝气系统，包括用于驱动污水循环的提升机构，所述提升机构包括设置在曝气池底部的管网单元和与所述管网单元密闭连通用于将曝气池底部的污水提升至自流机构上的提升单元，所述自流机构设置在所述提升单元排水口下方，所述自流机构包括用于收集来自于提升单元排除污水的接水槽，所述接水槽下方设置有用于污水曝气的自流曝气结构。

优选地，所述提升单元包括与管网单元密闭连通的提升管，所述提升管内安装有螺旋叶片，所述螺旋叶片与设置在提升管上端的驱动机构驱动连接，所述驱动机构包括驱动连接的电机和变速器，所述提升管靠近排水一端具有一朝向所述接水槽的弯折部。

再进一步优选地，所述管网单元包括与所述提升管连通的延伸管，以及与所述延伸管连通的成阶梯状设置的主管，所述主管上连通有多根位于不同位置和方位的支管，任一所述支管的自由端均为开口设置。

为了进一步的分割污水，使得污水在排出过程中能够有更多与空气接触的机会，以提升曝气程度，优选地，所述提升管的出水端安装有用于分隔水流和气泡的滤网。

再进一步地，所述提升管上还固定设置有向所述提升管内注入空气的鼓风机，所述鼓风机通过电驱动或者通过所述驱动机构驱动。

为了提升曝气效率，优选地，所述自流曝气结构包括多根平行设置的隔板，相邻两块隔板之间形成用于临时储存污水的蓄水槽，靠近所述提升单元排水口一端的隔板的边缘所在水平位置高于相邻且远离所述提升单元排水口一端的隔板的边缘所在水平位置。

为了充分的利用水流提升污水曝气，优选地，所述自流曝气结构还包括用于收集所述提升单元排出污水的接水槽，所述接水槽的底部设置有多条呈长条形用于漏水的狭缝。污水从接水槽内通过狭缝自然落在所述自流曝气结构上时能够使得污水能够与空气有更多的接触机会和更大的接触面积。

为了确保污水能够尽数按照本申请所预设的流道进行循环，优选地，所述接水槽上设置有用于阻挡污水外溢的挡水板。

本申请还提供一种曝气池，所述曝气池内安装有上述一种自流式污水曝气系统，通过自流式污水曝气系统实现污水曝气。

有益效果：

本实用新型采用自流式曝气，只需要单电机即可实现整个曝气系统的驱动，加之整个曝气系统的负荷只在于污水提升，由于污水提升采用螺旋叶片提升且提升扬程低，因此只需要小功率电机即可满足驱动要求，在能耗方面得到极大降低。

本实用新型对污水提升后利用重力在自流曝气结构上与空气充分接触，从而达到充分的曝气效果；同时，本实用新型进行曝气时将均匀的抽取来自曝气池底部的污水，从而大大提升了污水曝气的均匀度，避免了污水曝气不均的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型结构轴测图。

图2是图1的俯视图。

图3是图2中沿剖切符号A-A的全剖视图。

图4是图3中B区结构放大图。

图中：1-曝气池；2-电机；3-变速器；4-鼓风机；5-提升管；6-螺旋叶片；7-延伸管；8-主管；9-支管；10-接水槽；11-狭缝；12-挡水板；13-机架；14-自流曝气结构；15-滤网；16-隔板；17-蓄水槽。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

本实施例提供一种自流式污水曝气系统，结合说明书附图1-图3所示，包括用于驱动污水循环的提升机构，所述提升机构包括设置在曝气池1底部的管网单元和与所述管网单元密闭连通用于将曝气池1底部的污水提升至自流机构上的提升单元，所述自流机构设置在所述提升单元排水口下方，所述自流机构包括用于收集来自于提升单元排除污水的接水槽10，所述接水槽10下方设置有用于污水曝气的自流曝气结构14。

工作原理：

首先，将本实施例提供的曝气系统固定安装在需要曝气的曝气池1上，固定安装方式根据不同曝气池1的结构设计和尺寸可通过如图1所示的支架13进行固定，图示中所示的机架13只是其中一种示例，不同的曝气池1可通过不同的结构设计的机架13进行固定。作为组成机架13的基本结构，可采用现有的角钢或者方管进行焊接实现，此机架13属于现有技术，在此不做详述。

其次，在安装完毕后，其工作原理是：提升机构将来自于曝气池1底部的污水抽取到自流曝气结构14上，污水在重力的作用下随着自流曝气结构14下落，最终回流到曝气池1中。由于自流曝气结构14能够大大增加污水与空气接触的面积在自流的过程中能够与空气充分接触，从而实现增大污水中的含氧量。整个自流过程中，污水依靠重力在倾斜设置的自流曝气结构14上流动，无需消耗能量，从而达到节能减排的目的。

作为提升单元供水结构的管网单元可以根据曝气池1的实际结构铺设，使得任何地方的污水都能够均匀的被抽取曝气，消除现有机械曝气存在的曝气不均，存在曝气盲区的问题。

实施例2：

本实施例是本申请的一优选实施例，具体在实施例1的结构及原理基础上进行进一步的细化设计，具体结合说明书附图1-图3所示，所述提升单元包括与管网单元密闭连通的提升管5，所述提升管5内安装有螺旋叶片6，所述螺旋叶片6与设置在提升管5上端的驱动机构驱动连接，所述驱动机构包括驱动连接的电机2和变速器3，所述提升管5靠近排水一端具有一朝向所述接水槽10的弯折部，详见图1和图3所示。螺旋叶片6是本实施例的关键性设计，本实施例中的螺旋叶片6采用单螺旋叶片实现，当然，作为可选方案亦可采用双螺旋叶片，采用何种螺旋叶片6将取决于螺旋叶片6的直径和对应电机2的输出功率和转速，本领域技术人员可以根据实际应用场景和需求进行灵活匹配。

螺旋叶片6高速旋转将位于提升管5内的污水快速提升并排出至所述自流曝气结构14上。值得说明的是，由于本实用新型的应用场景为曝气池中污水曝气使用，因此，只需要将污水提升至高于水面50cm-200cm足以实现充分曝气，相较于现有的水泵提升扬程高达十数米，甚至数十米之高而言，螺旋叶片6的扬程极低，因此在进行提升污水时的阻力相对较小，螺旋叶片6提升污水的优点在于流量大，可以将螺旋叶片6的直径增大到30cm-40cm，这样使得污水能够快速的进行循环曝气，提升曝气的效果。正式因为本实用新型采用了螺旋叶片6能够同时兼容低扬程和大流量，同时，能够采用较小功率输出的电机2即可满足要求，如1kw-1.5kw即可；因此能够在能耗方面和曝气效率方面得到完美的兼容。现有的机械轮曝气方式匹配的电机通常在5kw以上，这将大大增加曝气的电能消耗。

本实施例为了保证进行曝气的污水均匀度，使得曝气池中任一位置的污水都不会成为曝气盲区，本实施例中，所述管网单元包括与所述提升管5连通的延伸管7，以及与所述延伸管7连通的成阶梯状设置的主管8，所述主管8上连通有多根位于不同位置和方位的支管9，任一所述支管9的自由端均为开口设置。如图3所示，所述主管8自延伸管7向外延伸直径逐渐缩小。

为了进一步的分割污水，使得污水在排出过程中能够有更多与空气接触的机会，以提升曝气程度，优选地，所述提升管5的出水端安装有用于分隔水流和气泡的滤网15。

再进一步地，所述提升管5上还固定设置有向所述提升管5内注入空气的鼓风机4，所述鼓风机4通过电驱动或者通过所述驱动机构驱动。

为了提升曝气效率，本实施例中，所述自流曝气结构14包括多根平行设置的隔板16，相邻两块隔板之间形成用于临时储存污水的蓄水槽17，靠近所述提升单元排水口一端的隔板16的边缘所在水平位置高于相邻且远离所述提升单元排水口一端的隔板16的边缘所在水平位置。如图4所示，污水进入自流曝气结构14后将逐一经过隔板16并掉落至相邻且更低位置的蓄水槽17中，在此过程中，污水在回落到曝气池1中时，会历经多次自然溢出掉落过程，此过程中与空气接触充分，实现自流式曝气。

为了充分的利用水流提升污水曝气，本实施例中，所述自流曝气结构14还包括用于收集所述提升单元排出污水的接水槽10，所述接水槽10的底部设置有多条呈长条形用于漏水的狭缝11。污水从接水槽10内通过狭缝11自然落在所述自流曝气结构14上时能够使得污水能够与空气有更多的接触机会和更大的接触面积。为了确保污水能够尽数按照本申请所预设的流道进行循环，优选地，所述接水槽10上设置有用于阻挡污水外溢的挡水板12。

实施例3：

本申请还提供一种曝气池，如图1所示，所述曝气池内安装有实施例1或实施例2所述的一种自流式污水曝气系统，通过自流式污水曝气系统实现污水曝气。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自流式污水曝气系统，包括用于驱动污水循环的提升机构，其特征在于：所述提升机构包括设置在曝气池（1）底部的管网单元和与所述管网单元密闭连通用于将曝气池（1）底部的污水提升至自流机构上的提升单元，所述自流机构设置在所述提升单元排水口下方，所述自流机构包括用于收集来自于提升单元排除污水的接水槽（10），所述接水槽（10）下方设置有用于污水曝气的自流曝气结构（14）。

2.根据权利要求1所述的一种自流式污水曝气系统，其特征在于：所述提升单元包括与管网单元密闭连通的提升管（5），所述提升管（5）内安装有螺旋叶片（6），所述螺旋叶片（6）与设置在提升管（5）上端的驱动机构驱动连接，所述驱动机构包括驱动连接的电机（2）和变速器（3），所述提升管（5）靠近排水一端具有一朝向所述接水槽（10）的弯折部。

3.根据权利要求2所述的一种自流式污水曝气系统，其特征在于：所述管网单元包括与所述提升管（5）连通的延伸管（7），以及与所述延伸管（7）连通的成阶梯状设置的主管（8），所述主管（8）上连通有多根位于不同位置和方位的支管（9），任一所述支管（9）的自由端均为开口设置。

4.根据权利要求3所述的一种自流式污水曝气系统，其特征在于：所述提升管（5）的出水端安装有用于分隔水流和气泡的滤网（15）。

5.根据权利要求2-4任一项所述的一种自流式污水曝气系统，其特征在于：所述提升管（5）上还固定设置有向所述提升管（5）内注入空气的鼓风机（4），所述鼓风机（4）通过电驱动或者通过所述驱动机构驱动。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种自流式污水曝气系统，其特征在于：所述自流曝气结构（14）包括多根平行设置的隔板（16），相邻两块隔板之间形成用于临时储存污水的蓄水槽（17），靠近所述提升单元排水口一端的隔板（16）的边缘所在水平位置高于相邻且远离所述提升单元排水口一端的隔板（16）的边缘所在水平位置。

7.根据权利要求6所述的一种自流式污水曝气系统，其特征在于：所述自流曝气结构（14）还包括用于收集所述提升单元排出污水的接水槽（10），所述接水槽（10）的底部设置有多条呈长条形用于漏水的狭缝（11）。

8.根据权利要求7所述的一种自流式污水曝气系统，其特征在于：所述接水槽（10）上设置有用于阻挡污水外溢的挡水板（12）。

9.一种曝气池，其特征在于：曝气池内安装有如权利要求8所述的一种自流式污水曝气系统。

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