一種深水曝氣裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種深水曝氣裝置及方法，屬于污水處理設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在污水處理過程中，曝氣系統(tǒng)是整個污水處理系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是能耗最高的單元。合理選擇曝氣方法對指導(dǎo)污水處理廠的節(jié)能運行意義重大。微孔曝氣系統(tǒng)與大、中氣泡曝氣系統(tǒng)相比，微孔曝氣系統(tǒng)能節(jié)約50%的能耗。在實際工程中，曝氣量不變時，隨著曝氣深度的增加電機運行的功率明顯增加，故曝氣深度是決定曝氣能耗的關(guān)鍵因素之一。研宄表明，曝氣器的動力效率先隨著曝氣器淹沒深度的增大而增大，當(dāng)達到最大值后又隨著曝氣器淹沒深度的增大而減小。因此，在選擇曝氣方法時應(yīng)考慮避免曝氣器工作在動力效率曲線的下降段，降低動力效率，增加能耗。
[0003]對于地下式污水處理廠，考慮工程投資及占地，其曝氣池深度較大，一般為6?Sm。采用傳統(tǒng)盤式微孔曝氣方法，曝氣器淹沒深度的增加，曝氣器的阻力損失增加，鼓風(fēng)機的風(fēng)壓增加，鼓風(fēng)機能耗增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種深水曝氣裝置及方法，將盤式微孔曝氣器與推流式潛水?dāng)嚢铏C相結(jié)合，能節(jié)省能耗30%以上。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種深水曝氣裝置，包括一深水曝氣池，所述深水曝氣器外設(shè)有鼓風(fēng)機；深水曝氣池內(nèi)設(shè)導(dǎo)流墻；所述導(dǎo)流墻的兩端與深水曝氣池的池壁之間設(shè)流通通道，將深水曝氣池分隔為多個相互連通的曝氣區(qū)；各曝氣區(qū)內(nèi)設(shè)布氣管網(wǎng)和推流式潛水?dāng)嚢铏C；且各曝氣區(qū)內(nèi)的布氣管網(wǎng)相連通，相鄰曝氣區(qū)的推流式潛水?dāng)嚢铏C的水流推動方向相反；所述布氣管網(wǎng)上設(shè)有盤式微孔曝氣器；所述布氣管網(wǎng)與所述鼓風(fēng)機經(jīng)管線連接。
[0007]在所述深水曝氣裝置基礎(chǔ)上，本發(fā)明進一步提供一種深水曝氣方法，為:在深水曝氣池內(nèi)設(shè)導(dǎo)流墻；所述導(dǎo)流墻的兩端與深水曝氣池的池壁之間設(shè)流通通道，將深水曝氣池分隔為多個相互連通的曝氣區(qū)；各曝氣區(qū)內(nèi)設(shè)布氣管網(wǎng)和推流式潛水?dāng)嚢铏C；且各曝氣區(qū)內(nèi)的布氣管網(wǎng)相連通，相鄰曝氣區(qū)的推流式潛水?dāng)嚢铏C的水流推動方向相反；所述布氣管網(wǎng)上設(shè)有盤式微孔曝氣器；污水進入深水曝氣池后，在推流式潛水?dāng)嚢铏C的作用下，沿導(dǎo)流墻依次流經(jīng)各曝氣區(qū)；與此同時，位于深水曝氣池外的鼓風(fēng)機不斷地向所述布氣管網(wǎng)中鼓入空氣，然后在深水曝氣池內(nèi)外壓差以及推流式潛水?dāng)嚢铏C的攪拌混合作用下，通過布氣管網(wǎng)上的盤式微孔曝氣器對水體進行曝氣充氧。
[0008]優(yōu)選的，所述導(dǎo)流墻的頂面高出于所述深水曝氣池內(nèi)的污水水面之上。
[0009]所述流通通道的設(shè)置，有助于增加混合作用，并可以避免水流流通死角的產(chǎn)生。
[0010]優(yōu)選的，所述深水曝氣池內(nèi)設(shè)有η面導(dǎo)流墻，且n ^ I ;并當(dāng)n ^ 2時，所述η面導(dǎo)流墻相互平行；將所述深水曝氣池分隔成依次排列的第I至第η+1、總共η+1個曝氣區(qū)。
[0011]優(yōu)選的，所述深水曝氣池的池壁上設(shè)有進水口和出水口 ；所述深水曝氣池的進水口位于所述第I個曝氣區(qū)一端的池壁上；所述深水曝氣池的出水口位于所述第η+1個曝氣區(qū)一端的池壁上；當(dāng)η為奇數(shù)時，所述進水口和出水口位于所述深水曝氣池同一端的池壁上；當(dāng)η為偶數(shù)時，所述進水口和出水口位于所述深水曝氣池相對端的池壁上。
[0012]優(yōu)選的，所述深水曝氣池內(nèi)的有效水深為6?8m。有效水深為設(shè)計流量除以曝氣池面積；曝氣池的尚度是在有效水株的基礎(chǔ)上考慮超尚等計算得出。
[0013]優(yōu)選的，所述盤式微孔曝氣器位于水深4?5m處。
[0014]優(yōu)選的，所述布氣管網(wǎng)包括相互連通的進氣總管和多個水平排布的干道布氣管，所述干道布氣管上設(shè)有豎直的布氣小支管，所述布氣小支管上設(shè)有所述的盤式微孔曝氣器；所述進氣總管與所述鼓風(fēng)機經(jīng)管線連接。
[0015]優(yōu)選的，所述干道布氣管內(nèi)的空氣流速為10?15m/s，所述布氣小支管內(nèi)的空氣流速為4?5m/s。
[0016]優(yōu)選的，所述深水曝氣池內(nèi)水流的斷面平均流速為0.25?0.5m/so
[0017]優(yōu)選的，所述深水曝氣池的水力停留時間為7_13h。
[0018]優(yōu)選的，所述深水曝氣池內(nèi)混合液溶解氧濃度為2?13mg/L。所述混合液即泥水混合液，所述深水曝氣池內(nèi)混合液溶解氧濃度也即深水曝氣池出水口混合液的溶解氧濃度。
[0019]優(yōu)選的，所述深水曝氣池內(nèi)的氣水比為3?12。氣水比是單位時間內(nèi)，鼓風(fēng)機的曝氣量與深水曝氣池的進水量體積之比。
[0020]本發(fā)明的技術(shù)效果及優(yōu)點在于:
[0021]1.盤式微孔曝氣器與推流式潛水?dāng)嚢铏C相結(jié)合的深水曝氣方法，較傳統(tǒng)曝氣方法節(jié)約能耗30%以上；
[0022]2.結(jié)合推流式潛水?dāng)嚢铏C可以減少盤式微孔曝氣器的淹沒水深，提高曝氣器的動力效率；
[0023]3.推流式潛水?dāng)嚢铏C有助于延長氣液接觸時間，提高充氧效率；
[0024]4.推流式潛水?dāng)嚢铏C有助于水流傳質(zhì)作用的加強，減少曝氣器堵塞的可能性；
[0025]5.運行方式靈活，包括減少工程實際中由于水質(zhì)濃度變化引起供氧量變化所造成的能耗浪費；
【附圖說明】
[0026]圖1實施例1中一種深水曝氣裝置的平面布置示意圖
[0027]圖2實施例1中一種深水曝氣裝置的立面布置示意圖
[0028]圖3實施例2中一種深水曝氣裝置的平面布置示意圖
[0029]【附圖說明】:
[0030]I，深水曝氣池；
[0031]2，盤式微孔曝氣器；
[0032]3，推流式潛水?dāng)嚢铏C；
[0033]4，干道布氣管；
[0034]5，導(dǎo)流墻；
[0035]6，鼓風(fēng)機；
[0036]7，進氣總管。
【具體實施方式】
[0037]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的技術(shù)方案。應(yīng)理解，本發(fā)明提到的一個或多個方法步驟并不排斥在所述組合步驟前后還存在其他方法步驟或在這些明確提到的步驟之間還可以插入其他方法步驟；還應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。而且，除非另有說明，各方法步驟的編號僅為鑒別各方法步驟的便利工具，而非為限制各方法步驟的排列次序或限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容的情況下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實施的范疇。
[0038]本發(fā)明提供的一種深水曝氣裝置，如圖1所示，包括一深水曝氣池1，所述深水曝氣池外設(shè)有鼓風(fēng)機6 ;深水曝氣池I內(nèi)設(shè)導(dǎo)流墻5 ;所述導(dǎo)流墻5的兩端與深水曝氣池I的池壁之間設(shè)流通通道，將深水曝氣池I分隔為多個相互連通的曝氣區(qū)；各曝氣區(qū)內(nèi)設(shè)布氣管網(wǎng)和推流式潛水?dāng)嚢铏C3 ;且各曝氣區(qū)內(nèi)的布氣管網(wǎng)相連通，相鄰曝氣區(qū)的推流式潛水?dāng)嚢铏C3的水流推動方向相反；所述布氣管網(wǎng)上設(shè)有盤式微孔曝氣器2 ;所述布氣管網(wǎng)與所述鼓風(fēng)機6經(jīng)管線連接。
[0039]與所述深水曝氣裝置配套的曝氣工藝為:污水進入深水曝氣池I后，在推流式潛水?dāng)嚢铏C3的作用下，沿導(dǎo)流墻5依次流經(jīng)各曝氣區(qū)；與此同時，位于深水曝氣池I外的鼓風(fēng)機6不斷地向所述布氣管網(wǎng)中鼓入空氣，然后在深水曝氣池I內(nèi)外壓差以及推流式潛水?dāng)嚢铏C3的攪拌混合作用下，通過布氣管網(wǎng)上的盤式微孔曝氣器2對水體進行曝氣充氧。
[0040]作為優(yōu)選的實施情況，所述導(dǎo)流墻5的頂面高出于所述深水曝氣池I的污水水面之上；
[0041]作為優(yōu)選的實施情況，所述深水曝氣池I內(nèi)設(shè)有η面導(dǎo)流墻5，且η彡I ;并當(dāng)η彡2時，所述η面導(dǎo)流墻5相互平行；將所述深水曝氣池I分隔成依次排列的第I至第η+1、總共η+1個曝氣區(qū)；
[0042]作為優(yōu)選的實施情況，所述深水曝氣池I的池壁上設(shè)有進水口和出水口 ；所述深水曝氣池I的進水口位于所述第I個曝氣區(qū)一端的池壁上；所述深水曝氣池I的出水口位于所述第η+1個曝氣區(qū)一端的池壁上；當(dāng)11為奇數(shù)時，所述進水口和出水口位于所述深水曝氣池I同一端的池壁上；當(dāng)11為偶數(shù)時，所述進水口和出水口位于所述深水曝氣池I相對端的池壁上；
[0043]作為優(yōu)選的實施情況，所述深水曝氣池I內(nèi)的有效水深為6?Sm ;所述盤式微孔曝氣器2位于水深4?5m處；
[0044]作為優(yōu)選的實施情況，所述布氣管網(wǎng)包括相互連通的進氣總管7和多個水平排布的干道布氣管4，所述干道布氣管4上設(shè)有豎直的布氣小支管，所述布氣小支管上設(shè)有所述的盤式微孔曝氣器2 ;所述進氣總管7與所述鼓風(fēng)機6經(jīng)管線連接；所述干道布氣管4內(nèi)的空氣流速為10?15m/s，所述布氣小支管內(nèi)的空氣流速為4?5m/s ；
[0045]作為優(yōu)選的實施情況:所述深水曝氣池I內(nèi)水流的斷面平均流速為0.25?0.5m/s ;水力停留時間為7-13h。
[0046]作為優(yōu)選的實施情況:所述深水曝氣池I內(nèi)混合液溶解氧濃度為2?13mg/L ;所述深水曝氣池I內(nèi)的氣水比為3?12。
[0047]以下通過具體實施例對所述的深水曝氣裝置和曝氣方法進行闡述:
[0048]實施例1
[0049]采用圖1和圖2所示的深水曝氣裝置進行曝氣充氧，將盤式微孔曝氣器2與推流式潛水?dāng)嚢铏C3相結(jié)合，處理20000m3/d的生活污水。
[0050]設(shè)計進水水質(zhì):