一種有限空間高效充氧系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及污廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于曝氣的有限空間高效充氧系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]好氧生物處理工藝在各類工業(yè)廢水和城市生活污水處理工程中應用廣泛。曝氣是其關(guān)鍵的工藝環(huán)節(jié)，通過曝氣設(shè)備實現(xiàn)向污水中充氧，為好氧微生物分解有機物提供氧氣并維持好氧微生物的活性，另外，曝氣也起到攪拌混合的作用，保證活性污泥、溶解氧、有機污染物三者的充分接觸，提高污水處理效果。鼓風曝氣是國內(nèi)主流采用的曝氣方式，由鼓風機、空氣擴散裝置和空氣輸送管道組成。根據(jù)產(chǎn)生的氣泡大小，空氣擴散裝置可分為微氣泡擴散裝置、中氣泡擴散裝置和大氣泡擴散裝置。理論上，氣泡越小，氣液接觸面積越大，氧利用率越高，所以目前膜片式微孔曝氣裝置以其高利用率得到了廣泛應用。然而，現(xiàn)有曝氣設(shè)備在實際運行過程中卻不可避免的出現(xiàn)好氧池內(nèi)曝氣不均勻，總體溶氧效率低，池底污泥淤積厭氧化，因曝氣器的脫落、堵塞、老化等導致的氧利用率急速下降、高能耗、高運行成本等問題。
[0003]目前多數(shù)好氧處理單元采用鼓風曝氣，膜片式曝氣器為散氣裝置。圖1為曝氣系統(tǒng)示意圖，加壓空氣由鼓風機30提供，空氣輸送管道起到輸送和配氣的作用，均勻固定安裝在曝氣池底部的散氣裝置40是整個曝氣系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，它的作用是將鼓風機所提供的壓縮空氣分散成盡可能小的氣泡，以增大空氣和混合液的接觸界面，促進空氣中的氧氣溶解到水中的傳質(zhì)過程。
[0004]現(xiàn)有曝氣系統(tǒng)實際應用中存在以下問題:
[0005]1.曝氣器多采用滿池均勻布置的方式，而實際污水處理過程中，沿曝氣池水流方向，污染物濃度逐漸降低，均勻布氣會導致曝氣池前端曝氣不足，末端過量，為保證曝氣均勻而需要加大曝氣量，導致運行成本增加；
[0006]2.現(xiàn)有曝氣系統(tǒng)溶氧效率總體而言并不高，曝氣系統(tǒng)使用的膜片式曝氣器形成的氣泡很小，雖增加了氣液接觸面積，但由于氣泡尺寸越小，氣泡運動速度越慢，無法形成水流，對池內(nèi)混合液的擾動作用不強，最終減弱了氧傳質(zhì)過程，另外僅向上的單向曝氣方式也導致對池底污泥的攪動效果很差，致使池底污泥厭氧化；
[0007]3.曝氣器固定在池底，且在運行過程中容易脫落，導致局部泄氣，最終可能導致曝氣系統(tǒng)崩潰，更換維護時必須停產(chǎn)抽干后作業(yè)；
[0008]4.膜片式曝氣器的膜孔小，空氣流動阻力大，引起壓力損失增大，相應能耗上升；
[0009]5.膜片式曝氣器的膜片所用橡膠材質(zhì)易老化，使用壽命較短，一般為3年，膜片老化撕裂后曝氣效率急劇下降，產(chǎn)生局部泄壓，膜孔易堵塞，尤其應用在高濃度、高懸浮物、高硬度或易結(jié)垢的污水中，清洗檢修維護困難；
[0010]6.曝氣器脫落、老化、易堵等缺點都導致了維護成本上升，增加了污水處理運行成本，甚至直接影響污水處理工藝的正常運行?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0011]本實用新型提供一種有限空間高效充氧系統(tǒng)，以解決實際工程中好氧池內(nèi)曝氣不均、總體溶氧效率低、池底污泥淤積、曝氣器容易脫落、堵塞、老化、氧利用效率下降快、管理維護不便、成本高等問題。
[0012]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0013]—種有限空間高效充氧系統(tǒng)，其包括曝氣池，所述曝氣池內(nèi)設(shè)置若干導流板，所述導流板將所述曝氣池分為若干區(qū)域，所述若干區(qū)域內(nèi)分別根據(jù)該區(qū)域的溶氧要求集中布置不同數(shù)量的曝氣器。
[0014]本實用新型通過在曝氣池內(nèi)加設(shè)導流板，使得污水形成合適的流速，并延長水力停留時間，同時將曝氣池分割成幾個區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)集中布置不同數(shù)量的曝氣器，使沿水流方向形成曝氣區(qū)與緩沖區(qū)間隔分布。曝氣器集中布置的設(shè)置方式與曝氣器均勻布置的設(shè)置方式相比，曝氣器集中布置使沿水流方向形成曝氣區(qū)與緩沖區(qū)間隔分布，曝氣區(qū)的溶解氧濃度相對較高，緩沖區(qū)的溶解氧相對較低，在水流的推動下，高溶氧區(qū)的水很快流向低溶氧區(qū)，利用溶氧濃度的高低差，造成較大的溶氧濃度梯度分布，提高了氧的傳遞速率，大大增加充氧能力。
[0015]在本實用新型的優(yōu)選實施方式中，在至少一個所述區(qū)域的垂直方向上，所述曝氣器分層布設(shè)。因此，曝氣器分層布設(shè)可以僅在一區(qū)域設(shè)置，或僅在其中一些區(qū)域設(shè)置，或全部區(qū)域均設(shè)置。曝氣器在垂直方向上分層布設(shè)，一方面使得垂直方向曝氣均勻，解決了現(xiàn)有曝氣器產(chǎn)生的氣泡在上升過程中不斷變大，氧傳質(zhì)效率減弱的問題，另一方面也大大增強水流混合作用。
[0016]在本實用新型的優(yōu)選實施方式中，所述曝氣器為旋切混流曝氣裝置，所述旋切混流曝氣裝置主要由外筒、中心進氣管、順向旋流板、逆向旋流板、分流器組成，所述中心進氣管豎直內(nèi)置并且其上部具有進氣口，所述順向旋流板和逆向旋流板與所述中心進氣管固定，通過旋流板角度的設(shè)計使得水流形成旋流;所述分流器固定在所述中心進氣管的底部。其中，旋切混流曝氣裝置的進氣管豎直內(nèi)置，使得設(shè)備結(jié)構(gòu)更簡化，空氣流動更順暢，同時，分別包括具有角度的多個葉片的順向旋流板和逆向旋流板具有剪切、旋流的作用，可形成強烈紊流，曝氣裝置運行時，可提高周邊混合液的湍流程度，并對池底污泥形成強力攪動作用，避免出現(xiàn)污泥厭氧，大大強化氧傳質(zhì)過程，在以曝氣器為中心的有限空間內(nèi)實現(xiàn)高效充氧。
[0017]在本實用新型的一優(yōu)選實施方式中，所述順向旋流板和逆向旋流板的葉片上分別分布有多個碰撞頭。葉片上碰撞頭的設(shè)計可形成大量微小氣泡。
[0018]在本實用新型的優(yōu)選實施方式中，所述旋切混流曝氣裝置的外筒下部具有喇叭狀進水口。曝氣器外筒喇叭狀進水口設(shè)計，有利于水流循環(huán)。
[0019]在本實用新型的優(yōu)選實施方式中，所述旋切混流曝氣裝置具有大口徑曝氣口，在曝氣時，不會堵塞，而且氣流可順水流之勢，大大降低了空氣流動阻力，節(jié)能降耗效果明顯；同時，大口徑曝氣口的設(shè)計也避免了膜片式曝氣器橡膠老化且膜孔易堵的問題。
[0020]在本實用新型的一優(yōu)選實施方式中，所述旋切混流曝氣裝置內(nèi)無活動部件，運行過程中不會出現(xiàn)脫落的情況，性能穩(wěn)定，運行故障極少，基本能實現(xiàn)免維護。
[0021]在本實用新型的一優(yōu)選實施方式中，所述旋切混流曝氣裝置與鼓風裝置通過可拆卸的空氣管路連接，并且所述旋切混流曝氣裝置通過支架設(shè)置在所述曝氣池中，所述旋切混流曝氣裝置與所述支架固定連接，并且所述支架放置在池底且不與所述池底固定連接。通過上述方式，本實用新型所采用的曝氣器安裝簡單方便，且可安裝后再放入水中，并且由于空氣管路的可拆卸設(shè)計，旋切混流曝氣裝置設(shè)置是可提升的，更換維護時無需停產(chǎn)抽干作業(yè)，極大方便了運行維護工作，并大大降低了運行成本。
[0022]在本實用新型的一優(yōu)選實施方式中，所述導流板的至少一個表面上設(shè)有多個碰撞頭。具體地，可以為所述導流板的兩個表面上均設(shè)有多個碰撞頭，或者僅所述導流板的一個表面上設(shè)有多個碰撞頭。導流板上設(shè)置大量碰撞頭，可將水流中的溶氧再次切割成微小氣泡，增加氣液接觸面積，提高充氧效率。
[0023]在本實用新型的一優(yōu)選實施方式中，所述多個碰撞頭包括間隔設(shè)置的多個大碰撞頭和多個小碰撞頭。
[0024]在本實用新型的一些優(yōu)選實施方式中，所述導流板將所述曝氣池分為2-3個區(qū)域。
[0025]在本實用新型的一些優(yōu)選實施方式中，所述若干區(qū)域至少包括一前段，所述前段的曝氣器數(shù)量大于其它區(qū)域的曝氣器數(shù)量。這樣的布置方式滿足了前段高需氧的要求，實現(xiàn)供氧與需氧的平衡，有利于節(jié)約能耗，降低運行成本。
[0026]在本實用新型的一實施方式中，對于典型的推流曝氣池，所述導流板將所述曝氣池分為3個區(qū)域，并且所述曝氣器數(shù)量設(shè)置為“前段〉中段〉后段”。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果如下:
[0028]第一.本實用新型通過在曝氣池內(nèi)加設(shè)導流板，使得污水形成合適的流速，并延長水力停留時間，同時將曝氣池分割成幾個區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)集中布置不同數(shù)量(如前段〉中段〉后段)的曝氣器，使沿水流方向形成曝氣區(qū)與緩沖區(qū)間隔分布。根據(jù)氣液傳質(zhì)理論，充氧過程的控制因素為氣液接觸面積和溶解氧的濃度梯度，當曝氣器均勻布置時，對每個曝氣器來說，其周圍液膜中的溶解氧濃度相對來說是均勻的，溶解氧的濃