本實(shí)用新型涉及一種曝氣裝置，特別是一種聚乙烯醇固定化微生物凝膠處理污水的曝氣裝置。

背景技術(shù)：

聚乙烯醇（PVA）凝膠顆粒作為一種新型的微生物包埋固定化載體, 它具有機(jī)械強(qiáng)度高, 化學(xué)穩(wěn)定性好, 抗微生物分解性能強(qiáng), 對微生物無毒, 價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域，可以替代傳統(tǒng)的活性污泥法處理污水，可減少污水處理占地面積，還可減少廢棄污泥對環(huán)境造成的污染。

聚乙烯醇固定化微生物凝膠處理污水的關(guān)鍵，一是不能使凝膠顆粒累積在曝氣池的任何角落，尤其不能沉入池底靜止不動(dòng)，二是曝氣要充分，三是操作成本要合理，而完成這些技術(shù)目標(biāo)的關(guān)鍵設(shè)備之一就是曝氣裝置。

現(xiàn)有文獻(xiàn)中，有部分活性污泥法處理污水的曝氣裝置報(bào)道。李臣峰等（CN201320724151.2一種MBR污水處理裝置）公開了一種將活性污泥法和膜法相結(jié)合的污水處理裝置，由依次連接的調(diào)節(jié)池、生物接觸反應(yīng)池及MBR池組成，可縮短污水處理的工藝流程，但該技術(shù)無法用于聚乙烯醇固定化微生物凝膠處理污水裝置中。周增炎等（CN03210037.X，生物氧化固液分離一體化水處理裝置）公開一種由懸浮生物載體流動(dòng)床或活性污泥曝氣池和懸浮生物載體靜止床通過過水隔板分隔組合而成，正常運(yùn)行時(shí)，生物流動(dòng)床或活性污泥曝氣池常年曝氣，而靜止床則定期或需要時(shí)曝氣，以翻動(dòng)載體防止堵塞，該技術(shù)可節(jié)約污水處理空間，但無法實(shí)現(xiàn)對聚乙烯醇凝膠這樣大顆粒的曝氣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是提供一種能有效利用聚乙烯醇凝膠對污水進(jìn)行處理的聚乙烯醇固定化微生物凝膠處理污水的曝氣裝置。

本實(shí)用新型的目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種聚乙烯醇固定化微生物凝膠處理污水的曝氣裝置，包括曝氣池，在所述曝氣池上設(shè)置有污水進(jìn)水管、出水管和進(jìn)氣管，在所述曝氣池內(nèi)腔上部設(shè)置有與曝氣池連接的溢流堰；在所述曝氣池的內(nèi)腔設(shè)置有底部帶有支架的中空圓臺形擋板，所述擋板上端面穿過溢流堰且擋板的上端面高于曝氣池上端面；在所述曝氣池底部設(shè)置有與進(jìn)氣管連通的曝氣管組件，所述出水管從溢流堰處接出。

其中，所述污水進(jìn)水管從曝氣池上部中央位置穿入所述曝氣池中部。

或者，所述污水進(jìn)水管從曝氣池下部通入所述曝氣池底部中央。

其中，所述曝氣管組件包括至少兩根直徑不同且位于同一平面的截面為圓形的位于內(nèi)圈的同心圓環(huán)形曝氣管和位于外圈的同心圓環(huán)形曝氣管，所述同心圓環(huán)形曝氣管之間通過進(jìn)氣管或十字形通氣管分支架連通，所示十字形通氣管分支架與所述進(jìn)氣管連通，在所述同心圓環(huán)形曝氣管上均設(shè)置有出氣孔。

進(jìn)一步描述，在所述同心圓環(huán)形曝氣管上設(shè)置有至少一排斜向內(nèi)下方的出氣孔，所述出氣孔的開口方向與水平方向呈30?～60?夾角，所述相鄰之間出氣孔的間距為5～25mm。

其中，所述同心圓環(huán)形曝氣管11直徑為10～100mm，相鄰?fù)膱A環(huán)形曝氣管之間的間距為200～500mm。

進(jìn)一步描述，在所述內(nèi)圈的同心圓環(huán)形曝氣管的外側(cè)或/和內(nèi)側(cè)設(shè)置有至少一排斜向外下方的出氣孔，所述外側(cè)上的相鄰出氣孔的間距為10～40mm，所述內(nèi)側(cè)上的相鄰出氣孔的間距為5～25mm。

其中，所述出氣孔的開孔孔徑為0.5～3.0mm，所述同一同心圓環(huán)形曝氣管上的出氣孔的總數(shù)使得出氣流速為1.5～3m/s。

由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、使用可靠的優(yōu)點(diǎn)，采用它在通氣的狀態(tài)，利用聚乙烯醇凝膠對污水進(jìn)行處理，不但曝氣均勻，操作成本低，曝氣效率高，而且與常規(guī)活性污泥法處理污水相比，本實(shí)用新型所述聚乙烯醇固定化微生物凝膠處理污水的曝氣方法能夠大大減少廢棄污泥量，有利于環(huán)境保護(hù)。

附圖說明

本實(shí)用新型的附圖說明如下：

圖1為本實(shí)用新型的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的曝氣管組件第一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的曝氣管組件第二種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新的的外圈的同心圓環(huán)形曝氣管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5中A-A剖視圖；

圖7為本實(shí)用新的的內(nèi)圈的同心圓環(huán)形曝氣管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖7中B-B剖視圖；

圖9為圖7中C-C剖視圖；

圖10為圖7中D-D剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本實(shí)用新型并不局限于這些實(shí)施方式，任何在本實(shí)施例基本精神上的改進(jìn)或替代，仍屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1：如圖1所示，一種聚乙烯醇固定化微生物凝膠處理污水的曝氣裝置，包括曝氣池1，在所述曝氣池1上設(shè)置有污水進(jìn)水管2、出水管3和進(jìn)氣管4，在所述曝氣池1內(nèi)腔上部設(shè)置有與曝氣池1連接的溢流堰5；在所述曝氣池1的內(nèi)腔設(shè)置有底部帶有支架6的中空圓臺形擋板7，所述擋板7上端面穿過溢流堰5且擋板7的上端面高于曝氣池1上端面；在所述曝氣池1底部設(shè)置有與進(jìn)氣管4連通的曝氣管組件8，所述出水管3從溢流堰5處接出，所述污水進(jìn)水管2從曝氣池1上部中央位置穿入所述曝氣池1中部。

實(shí)施例2：如圖2所示，一種聚乙烯醇固定化微生物凝膠處理污水的曝氣裝置，包括曝氣池1，在所述曝氣池1上設(shè)置有污水進(jìn)水管2、出水管3和進(jìn)氣管4，在所述曝氣池1內(nèi)腔上部設(shè)置有與曝氣池1連接的溢流堰5；在所述曝氣池1的內(nèi)腔設(shè)置有底部帶有支架6的中空圓臺形擋板7，所述擋板7上端面穿過溢流堰5且擋板7的上端面高于曝氣池1上端面；在所述曝氣池1底部設(shè)置有與進(jìn)氣管4連通的曝氣管組件8，所以出水管3從溢流堰5處接出；所述污水進(jìn)水管2從曝氣池1下部通入所述曝氣池1底部中央。

如圖3、4所示，其中，上述曝氣管組件8包括至少兩根直徑不同且位于同一平面的截面為圓形的位于內(nèi)圈的同心圓環(huán)形曝氣管9和位于外圈的同心圓環(huán)形曝氣管9，所述同心圓環(huán)形曝氣管9之間通過進(jìn)氣管10或十字形通氣管分支架11連通，所示十字形通氣管分支架11與所述進(jìn)氣管10連通，在所述同心圓環(huán)形曝氣管9上均設(shè)置有出氣孔12。

如圖5、6所示，在所述同心圓環(huán)形曝氣管9上設(shè)置有至少一排斜向內(nèi)下方的出氣孔12，所述出氣孔12的開口方向與水平方向呈30?～60?夾角，所述相鄰之間出氣孔12的間距為5～25mm。

其中，所述同心圓環(huán)形曝氣管9直徑為10～100mm，相鄰?fù)膱A環(huán)形曝氣管9之間的間距為200～500mm。

如圖7、8、9、10所示，在所述內(nèi)圈的同心圓環(huán)形曝氣管9的外側(cè)或/和內(nèi)側(cè)設(shè)置有至少一排斜向外下方的出氣孔12，所述外側(cè)上的相鄰出氣孔12的間距為10～40mm，所述內(nèi)側(cè)上的相鄰出氣孔12的間距為5～25mm。

其在，所述出氣孔12的開孔孔徑為0.5～3.0mm，所述同一同心圓環(huán)形曝氣管9上的出氣孔12的總數(shù)使得出氣流速為1.5～3m/s。

本實(shí)用新型在曝氣中，在通氣的狀態(tài)，曝氣池1底部形成類似真空的條件，使污水和凝膠通過擋板7下方懸空的地方從擋板7外自然回流到擋板7下方，然后在曝氣管組件8的作用下，在擋板7內(nèi)自下而上流動(dòng)，再從擋板7上方流到擋板7外面，如此周而復(fù)始，使得曝氣池1中的聚乙烯醇凝膠顆粒不沉底，特殊的擋板7結(jié)構(gòu)以及溢流堰5的設(shè)置，還可減緩污泥損失的速度，因此本實(shí)用新型用于污水處理時(shí)，曝氣均勻，污水處理效果好，操作成本低。此外，由于聚乙烯醇凝膠具有很好的降解性，且無毒，與常規(guī)活性污泥法處理污水相比，本實(shí)用新型所述聚乙烯醇固定化微生物凝膠處理污水的曝氣方法能夠大大減少廢棄污泥量，有利于環(huán)境保護(hù)。

采用上述聚乙烯醇固定化微生物凝膠處理污水的曝氣裝置進(jìn)行污水處理的曝氣方法，保持曝氣池中污水溫度35℃，具體曝氣步驟如下：

（1）在聚乙烯醇凝膠中包埋入占凝膠體積0.5%的含有微生物的活性污泥，將聚乙烯醇凝膠制備成直徑為3mm，密度1.05cm3的球狀物；

（2）曝氣池中充滿COD值為300mg/l的污水，從曝氣池的擋板內(nèi)投入相對于污水體積10%的聚乙烯醇凝膠。

（3）通過進(jìn)氣管9向曝氣裝置中通入空氣，通入的空氣使曝氣管6中每一個(gè)孔的出氣流速達(dá)到1.5m/s，使聚乙烯醇凝膠和污水流向擋板下方，然后在擋板內(nèi)自下而上流動(dòng)，再從擋板上方流到擋板外部，如此持續(xù)曝氣20天，測試出水管中的COD值為50mg/l。

（4）曝氣結(jié)束后，從進(jìn)水管7連續(xù)補(bǔ)充COD值為300mg/l的污水，連續(xù)補(bǔ)充污水的流量以15小時(shí)能夠充滿曝氣池為準(zhǔn)，同時(shí)以與進(jìn)水相同的流速從出水管10處連續(xù)排出達(dá)標(biāo)的水。

在本實(shí)用新型中，曝氣池1可以是圓柱狀、正方體形、長方體形或者其他不規(guī)則的異性形狀，擋板7和曝氣管組件8也設(shè)置成對應(yīng)的形狀。本實(shí)用新型中，曝氣管組件8與曝氣池1底部的最小距離小于100mm；曝氣管組件8的材質(zhì)為不易變形的金屬、塑料等。