CN219301348U - 一种污水曝气用空气降温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空气降温技术领域，具体公开了一种污水曝气用空气降温装置，包括加压风机，该污水曝气用空气降温装置还包括喷淋塔、喷淋泵和凉水塔；加压风机出风口连接喷淋塔下部侧壁的进气口；喷淋塔下部侧壁的出水口连接凉水塔的进水口；凉水塔底部的出水口通过喷淋泵连接喷淋塔的进水口；喷淋塔顶端设置出气口。与现有技术相比，利用喷淋塔对空气进行降温，相对于换热器降温减少了堵塞频率，降低了维护费用；通过凉水塔的设置，能够对蒸馏水或除盐水进行降温循环利用，降低了污水运行成本，且使用蒸馏水或除盐水作为降温介质，进一步减少了结垢堵塞、腐蚀设备的问题，降温效果明显。

Description

一种污水曝气用空气降温装置

技术领域

本实用新型涉及空气降温技术领域，具体公开了一种污水曝气用空气降温装置。

背景技术

在污水处理过程中，需要向污水中强制通入加压的空气，使池内污水与空气接触充氧，并搅动液体，加速空气中的氧气向液体中的转移，防止池内悬浮物体下沉，加强池内有机物与微生物及溶解氧的接触，对污水中有机物进行氧化分解，这种向污水中强制增氧的过程就叫做曝气。

污水曝气用空气是由空气在高压风机内被压缩后形成，所形成的压缩空气为高温气体，压力通常在30-100Kpa(表压)，温度通常在90℃以上。这部分气体通入污水中，不仅造成部分生化细菌因高温灼烫死亡，还造成污水水温升高，尤其是污水处理过程中的环保要求加严污水处理水池封闭后，污水水温显著升高，直接影响污水处理的效果，严重时造成细菌大量死亡，生化效果下降甚至丧失。目前大部分的工厂均采用循环水换热器或氟利昂预冷机组对其降温后再送入污水系统。

采用循环水换热器对空气降温时，在空气加压风机出口安装一台换热器，使用工业循环水或低温水对高温压缩空气进行降温，压缩空气降温至25-35℃后送至污水水池进行曝气。这种方式存在以下问题：(1)空气比热容低，换热面积巨大，设备占地面积大，投资高。300K时空气的定压比热仅为1.005KJ/(kg.K)，比热容很低，换热效率低下，因此需要很大的换热器进行换热。(2)使用工业循环水或低温水进行换热，空气温度较高且降温水水质普遍不高，易在换热器的水侧形成水垢和腐蚀，设备使用周期短，设备维护费用高。

而采用预冷机组对空气降温的方式，如申请号CN201620554028的专利公开了一种温度调节范围大、运行成本低、维护工作量小的高温压缩空气降温装置，包括换热器和与换热器相连的盐水冷冻机，有氯化钙盐水流经所述盐水冷冻机降温至-10℃～-20℃后再进入换热器中，并与进入换热器的高温压缩空气进行换热；所述高温压缩空气的温度在90℃以上，降温后的高温压缩空气的温度为5℃～10℃，从而使所述高温压缩空气降温冷凝，并除去其中所含的水分，以用于深冷式制氮分馏塔的空气前处理设备纯化器。该装置还包括有盐水回水槽，盐水回水槽的输入端与换热器的输出端相连，盐水回水槽的输出端与盐水冷冻机的输入端相连，换热后的氯化钙盐水从换热器中流出后进入盐水回水槽中，然后再进入盐水冷冻机中进行降温处理。而该种方式存在以下问题：(1)本装置采用低温冷冻机对压缩空气进行降温和干燥，适用于对压缩空气温度计含水量较为严格的仪表空气、工艺空气制备；如用于污水曝气这类对压缩空气温度、含水量指标要求不严格的场合，能源消耗巨大，大幅增加污水运行成本。(2)本装置采用氯化钙溶液作为冷冻液，高浓度的氯离子会对冷冻机、储槽及管线等具有腐蚀作用，对设备、管线的材质要求较高，建设投资费用高昂。

实用新型内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型提供一种污水曝气用空气降温装置，以解决采用循环水换热器对空气降温时换热器体积较大且容易堵塞导致设备维护费用高，而采用预冷机组对污水曝气的空气降温时，冷冻机能耗高增加了污水运行成本，且冷冻机采用氯化钙溶液作为冷冻液导致建设投资费用高昂的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种污水曝气用空气降温装置，包括加压风机，该污水曝气用空气降温装置还包括喷淋塔、喷淋泵和凉水塔；加压风机出风口连接喷淋塔下部侧壁的进气口；喷淋塔下部侧壁的出水口连接凉水塔的进水口；凉水塔底部的出水口通过喷淋泵连接喷淋塔的进水口；喷淋塔顶端设置出气口。加压风机增压后的高温空气在喷淋塔内与低温的蒸馏水或除盐水喷淋接触换热，空气的热量被喷淋的蒸馏水或除盐水带走，蒸馏水或除盐水在空气压力的作用下进入凉水塔进行喷淋降温，降温后的低温蒸馏水或除盐水由喷淋泵抽取再次送至喷淋塔进行降温。降温后的30-35℃空气送至污水曝气装置。利用喷淋塔对空气进行降温，相对于换热器降温减少了堵塞频率，降低了维护费用；通过凉水塔的设置，能够对蒸馏水或除盐水进行降温循环利用，降低了污水运行成本，且使用蒸馏水或除盐水作为降温介质，进一步减少了结垢堵塞、腐蚀设备的问题，降温效果明显。

优选地，加压风机出风口通过第一管道连接喷淋塔下部侧壁的进气口；喷淋塔下部侧壁的出水口通过第三管道连接凉水塔的进水口；凉水塔底部的出水口通过第四管道连接喷淋泵进水口；喷淋泵出水口通过第五管道连接喷淋塔上部侧壁的进水口；喷淋塔顶端出气口连接第二管道；第二管道用于连接污水曝气装置。

优选地，喷淋塔下部侧壁的进气口设置在喷淋塔的设计水位线上方，且设置在喷淋塔的喷淋管下方，保证空气在喷淋塔内喷淋降温；喷淋塔下部侧壁的出水口设置在喷淋塔的设计水位线下方，防止空气由喷淋塔出水口外泄。

优选地，第三管道设置有几字型管，几字型管的内壁顶端与喷淋塔下部的设计水位线高度差为H1，且高度H1的第三管道内所封的水的压力大于或等于喷淋塔内的压力；喷淋塔下部的设计水位线和第三管道与喷淋塔接口处管道顶部内壁的高度差为H2，且H2大于或等于20cm；高度为H2的第三管道内所封的水的压力与喷淋塔内压力之和大于高度H1的第三管道内所封的水的压力。进一步保证空气由喷淋塔顶端出气口出气，保证喷淋塔下部的蒸馏水或除盐水在空气压力的作用下自流进入凉水塔进行喷淋降温。充分利用了空气的静压能，仅使用一台喷淋泵建立蒸馏水或除盐水的循环，最大限度的降低系统能耗，运行成本低廉，有效的解决了污水曝气用冷冻机降温能耗大，运行成本高的问题。

优选地，第三管道的几字型管的内壁顶端设置放散管，且放散管上不设阀门。在管道投入运行时利用放散管排出管内空气。

优选地，第一管道中部设有至少一个接口，接口通过第六管道与第五管道相通。能够对高温空气进行预喷淋，增加热空气的湿度及传热系数。

优选地，凉水塔上设置补水管道，用于与蒸馏水或除盐水管道相通。

优选地，喷淋塔为填料喷淋塔；

优选地，喷淋塔为至少一级喷淋。

优选地，凉水塔底部设有远传液位计，补水管道上设有电动开关阀；远传液位计与电动开关阀连锁。

本实用新型的有益效果为；

1、利用喷淋塔对空气进行降温，相对于换热器降温减少了堵塞频率，降低了维护费用；通过凉水塔的设置，能够对蒸馏水或除盐水进行降温循环利用，降低了污水运行成本，且使用蒸馏水或除盐水作为降温介质，进一步减少了结垢堵塞、腐蚀设备的问题，降温效果明显。

2、通过第三管道的合理设置，充分利用了空气的静压能，仅使用一台喷淋泵建立蒸馏水或除盐水的循环，最大限度的降低系统能耗，运行成本低廉，有效的解决了污水曝气用冷冻机降温能耗大，运行成本高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，对于本领域普通技术人员而言，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的附图。

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

附图标记说明：

1、加压风机；2、喷淋塔；3、喷淋泵；4、凉水塔；5、第一管道；6、第二管道；7、第三管道；8、第四管道；9、第五管道；10、第六管道；11、放散管；12、远传液位计；13、补水管道；14、电动开关阀。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种污水曝气用空气降温装置，包括加压风机1、喷淋塔2、喷淋泵3和凉水塔4；加压风机1出风口连接喷淋塔2下部侧壁的进气口；喷淋塔2下部侧壁的出水口连接凉水塔4的进水口；凉水塔4底部的出水口通过喷淋泵3连接喷淋塔2的进水口；喷淋塔2顶端设置出气口。使用时，使用蒸馏水或除盐水作为降温介质。加压风机1增压后的高温空气在喷淋塔2内与低温的蒸馏水或除盐水喷淋接触换热，一方面水蒸发吸热使空气快速降温，另一方面饱和后的空气换热系数大幅升高而降低了空气与水的换热面积，空气的热量被喷淋的蒸馏水或除盐水带走，蒸馏水或除盐水在空气压力的作用下进入凉水塔3进行喷淋降温，降温后的低温蒸馏水或除盐水由喷淋泵3抽取再次送至喷淋塔2进行降温。降温后的30-35℃空气送至污水曝气装置。利用喷淋塔2对空气进行降温，相对于换热器降温减少了堵塞频率，降低了维护费用；通过凉水塔4的设置，能够对蒸馏水或除盐水进行降温循环利用，降低了污水运行成本，且使用蒸馏水或除盐水作为降温介质，进一步减少了结垢堵塞、腐蚀设备的问题，降温效果明显。

其中，加压风机1出风口通过第一管道5连接喷淋塔2下部侧壁的进气口；喷淋塔2下部侧壁的出水口通过第三管道7连接凉水塔4的进水口；凉水塔4底部的出水口通过第四管道8连接喷淋泵3进水口；喷淋泵3出水口通过第五管道9连接喷淋塔2上部侧壁的进水口；喷淋塔2顶端出气口连接第二管道6；第二管道6用于连接污水曝气装置。

上述设置中，喷淋塔2下部侧壁的进气口设置在喷淋塔2的设计水位线上方，且设置在喷淋塔2的喷淋管下方，保证空气在喷淋塔2内喷淋降温；喷淋塔2下部侧壁的出水口设置在喷淋塔2的设计水位线下方，防止空气由喷淋塔2出水口外泄。第三管道7设置有几字型管，几字型管的内壁顶端与喷淋塔2下部的设计水位线高度差为H1，且高度H1的第三管道7内所封的水的压力大于或等于喷淋塔2内的压力；喷淋塔2下部的设计水位线和第三管道7与喷淋塔2接口处管道顶部内壁的高度差为H2，且H2大于或等于20cm；高度为H2的第三管道7内所封的水的压力与喷淋塔2内压力之和大于高度H1的第三管道7内所封的水的压力。进一步保证空气由喷淋塔2顶端出气口出气，保证喷淋塔2下部的蒸馏水或除盐水在空气压力的作用下自流进入凉水塔4进行喷淋降温。充分利用了空气的静压能，仅使用一台喷淋泵3建立蒸馏水或除盐水的循环，最大限度的降低系统能耗，运行成本低廉，有效的解决了污水曝气用冷冻机降温能耗大，运行成本高的问题。第三管道7的倒U型管的最高点外壁设置放散管11，且放散管11上不设任何阀门。在管道投入运行时利用放散管11排出管道内空气。第一管道5中部设有两个接口，接口通过第六管道10与第五管道9相通，能够对高温空气进行预喷淋，增加热空气的湿度及传热系数。凉水塔4上设置补水管道13，用于与蒸馏水或除盐水管道相通。喷淋塔2为填料喷淋塔；喷淋塔2为一级喷淋，在其他可替代实施例中，喷淋塔2为二级喷淋或多级喷淋，以保证降温效果。凉水塔2底部设有远传液位计12，补水管道13上设有电动开关阀14；远传液位计12与电动开关阀14连锁，用于及时对凉水塔4内补充蒸馏水或除盐水。补水管道13与凉水塔4连接处高于凉水塔4内液面。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种污水曝气用空气降温装置，包括加压风机(1)，其特征在于，该污水曝气用空气降温装置还包括喷淋塔(2)、喷淋泵(3)和凉水塔(4)；加压风机(1)出风口连接喷淋塔(2)下部侧壁的进气口；喷淋塔(2)下部侧壁的出水口连接凉水塔(4)的进水口；凉水塔(4)底部的出水口通过喷淋泵(3)连接喷淋塔(2)的进水口；喷淋塔(2)顶端设置出气口。

2.根据权利要求1所述的污水曝气用空气降温装置，其特征在于，加压风机(1)出风口通过第一管道(5)连接喷淋塔(2)下部侧壁的进气口；喷淋塔(2)下部侧壁的出水口通过第三管道(7)连接凉水塔(4)的进水口；凉水塔(4)底部的出水口通过第四管道(8)连接喷淋泵(3)进水口；喷淋泵(3)出水口通过第五管道(9)连接喷淋塔(2)上部侧壁的进水口；喷淋塔(2)顶端出气口连接第二管道(6)；第二管道(6)用于连接污水曝气装置。

3.根据权利要求2所述的污水曝气用空气降温装置，其特征在于，喷淋塔(2)下部侧壁的进气口设置在喷淋塔(2)的设计水位线上方，且设置在喷淋塔(2)的喷淋管下方；喷淋塔(2)下部侧壁的出水口设置在喷淋塔(2)的设计水位线下方。

4.根据权利要求3所述的污水曝气用空气降温装置，其特征在于，第三管道(7)设置有几字型管，几字型管的内壁顶端与喷淋塔(2)下部的设计水位线高度差为H1，且高度H1的第三管道(7)内所封的水的压力大于或等于喷淋塔(2)内的压力；喷淋塔(2)下部的设计水位线和第三管道(7)与喷淋塔(2)接口处管道顶部内壁的高度差为H2，且H2大于或等于20cm；高度为H2的第三管道(7)内所封的水的压力与喷淋塔(2)内压力之和大于高度H1的第三管道(7)内所封的水的压力。

5.根据权利要求4所述的污水曝气用空气降温装置，其特征在于，第三管道(7)的几字型管的内壁顶端设置放散管(11)，且放散管(11)上不设阀门。

6.根据权利要求5所述的污水曝气用空气降温装置，其特征在于，第一管道(5)中部设有至少一个接口，接口通过第六管道(10)与第五管道(9)相通。

7.根据权利要求6所述的污水曝气用空气降温装置，其特征在于，凉水塔(4)上设置补水管道(13)。

8.根据权利要求7所述的污水曝气用空气降温装置，其特征在于，喷淋塔(2)为填料喷淋塔。

9.根据权利要求8所述的污水曝气用空气降温装置，其特征在于，喷淋塔(2)为至少一级喷淋。

10.根据权利要求9所述的污水曝气用空气降温装置，其特征在于，凉水塔(4)底部设有远传液位计(12)；补水管道(13)上设有电动开关阀(14)；远传液位计(12)与电动开关阀(14)连锁。

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