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(guò)程中，曝氣系統(tǒng)是整個(gè)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(duì)指導(dǎo)污水處理廠的節(jié)能運(yùn)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(shí)際工程中，曝氣量不變時(shí)，隨著曝氣深度的增加電機(jī)運(yùn)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(dòng)力效率先隨著曝氣器淹沒(méi)深度的增大而增大，當(dāng)達(dá)到最大值后又隨著曝氣器淹沒(méi)深度的增大而減小。因此，在選擇曝氣方法時(shí)應(yīng)考慮避免曝氣器工作在動(dòng)力效率曲線的下降段，降低動(dòng)力效率，增加能耗。
[0003]對(duì)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(pán)式微孔曝氣方法，曝氣器淹沒(méi)深度的增加，曝氣器的阻力損失增加，鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓增加，鼓風(fēng)機(jī)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(pán)式微孔曝氣器與推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)相結(jié)合，能節(jié)省能耗30%以上。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)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(jī)；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(gè)相互連通的曝氣區(qū)；各曝氣區(qū)內(nèi)設(shè)布?xì)夤芫W(wǎng)和推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)；且各曝氣區(qū)內(nèi)的布?xì)夤芫W(wǎng)相連通，相鄰曝氣區(qū)的推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)的水流推動(dòng)方向相反；所述布?xì)夤芫W(wǎng)上設(shè)有盤(pán)式微孔曝氣器；所述布?xì)夤芫W(wǎng)與所述鼓風(fēng)機(jī)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(jìn)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(gè)相互連通的曝氣區(qū)；各曝氣區(qū)內(nèi)設(shè)布?xì)夤芫W(wǎng)和推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)；且各曝氣區(qū)內(nèi)的布?xì)夤芫W(wǎng)相連通，相鄰曝氣區(qū)的推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)的水流推動(dòng)方向相反；所述布?xì)夤芫W(wǎng)上設(shè)有盤(pán)式微孔曝氣器；污水進(jìn)入深水曝氣池后，在推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)的作用下，沿導(dǎo)流墻依次流經(jīng)各曝氣區(qū)；與此同時(shí)，位于深水曝氣池外的鼓風(fēng)機(jī)不斷地向所述布?xì)夤芫W(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(jī)的攪拌混合作用下，通過(guò)布?xì)夤芫W(wǎng)上的盤(pán)式微孔曝氣器對(duì)水體進(jìn)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(shí)，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(gè)曝氣區(qū)。
[0011]優(yōu)選的，所述深水曝氣池的池壁上設(shè)有進(jìn)水口和出水口 ；所述深水曝氣池的進(jìn)水口位于所述第I個(gè)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(gè)曝氣區(qū)一端的池壁上；當(dāng)η為奇數(shù)時(shí)，所述進(jìn)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(shí)，所述進(jìn)水口和出水口位于所述深水曝氣池相對(duì)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(jì)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(jì)算得出。
[0013]優(yōu)選的，所述盤(pán)式微孔曝氣器位于水深4?5m處。
[0014]優(yōu)選的，所述布?xì)夤芫W(wǎng)包括相互連通的進(jìn)氣總管和多個(gè)水平排布的干道布?xì)夤?，所述干道布?xì)夤苌显O(shè)有豎直的布?xì)庑≈Ч?，所述布?xì)庑≈Ч苌显O(shè)有所述的盤(pán)式微孔曝氣器；所述進(jìn)氣總管與所述鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)管線連接。
[0015]優(yōu)選的，所述干道布?xì)夤軆?nèi)的空氣流速為10?15m/s，所述布?xì)庑≈Ч軆?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(shí)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(shí)間內(nèi)，鼓風(fēng)機(jī)的曝氣量與深水曝氣池的進(jìn)水量體積之比。
[0020]本發(fā)明的技術(shù)效果及優(yōu)點(diǎn)在于:
[0021]1.盤(pán)式微孔曝氣器與推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)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(jī)可以減少盤(pán)式微孔曝氣器的淹沒(méi)水深，提高曝氣器的動(dòng)力效率；
[0023]3.推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)有助于延長(zhǎng)氣液接觸時(shí)間，提高充氧效率；
[0024]4.推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)有助于水流傳質(zhì)作用的加強(qiáng)，減少曝氣器堵塞的可能性；
[0025]5.運(yùn)行方式靈活，包括減少工程實(shí)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(fèi)；
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1實(shí)施例1中一種深水曝氣裝置的平面布置示意圖
[0027]圖2實(shí)施例1中一種深水曝氣裝置的立面布置示意圖
[0028]圖3實(shí)施例2中一種深水曝氣裝置的平面布置示意圖
[0029]【附圖說(shuō)明】:
[0030]I，深水曝氣池；
[0031]2，盤(pán)式微孔曝氣器；
[0032]3，推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)；
[0033]4，干道布?xì)夤埽?br>[0034]5，導(dǎo)流墻；
[0035]6，鼓風(fēng)機(jī)；
[0036]7，進(jìn)氣總管。
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。應(yīng)理解，本發(fā)明提到的一個(gè)或多個(gè)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(shí)施例僅用于說(shuō)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(shuō)明，各方法步驟的編號(hào)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(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)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(shí)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(jī)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(gè)相互連通的曝氣區(qū)；各曝氣區(qū)內(nèi)設(shè)布?xì)夤芫W(wǎng)和推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)3 ;且各曝氣區(qū)內(nèi)的布?xì)夤芫W(wǎng)相連通，相鄰曝氣區(qū)的推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)3的水流推動(dòng)方向相反；所述布?xì)夤芫W(wǎng)上設(shè)有盤(pán)式微孔曝氣器2 ;所述布?xì)夤芫W(wǎng)與所述鼓風(fēng)機(jī)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(jìn)入深水曝氣池I后，在推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)3的作用下，沿導(dǎo)流墻5依次流經(jīng)各曝氣區(qū)；與此同時(shí)，位于深水曝氣池I外的鼓風(fēng)機(jī)6不斷地向所述布?xì)夤芫W(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C(jī)3的攪拌混合作用下，通過(guò)布?xì)夤芫W(wǎng)上的盤(pán)式微孔曝氣器2對(duì)水體進(jìn)行曝氣充氧。
[0040]作為優(yōu)選的實(shí)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(shí)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(shí)，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(gè)曝氣區(qū)；
[0042]作為優(yōu)選的實(shí)施情況，所述深水曝氣池I的池壁上設(shè)有進(jìn)水口和出水口 ；所述深水曝氣池I的進(jìn)水口位于所述第I個(gè)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(gè)曝氣區(qū)一端的池壁上；當(dāng)11為奇數(shù)時(shí)，所述進(jìn)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(shí)，所述進(jìn)水口和出水口位于所述深水曝氣池I相對(duì)端的池壁上；
[0043]作為優(yōu)選的實(shí)施情況，所述深水曝氣池I內(nèi)的有效水深為6?Sm ;所述盤(pán)式微孔曝氣器2位于水深4?5m處；
[0044]作為優(yōu)選的實(shí)施情況，所述布?xì)夤芫W(wǎng)包括相互連通的進(jìn)氣總管7和多個(gè)水平排布的干道布?xì)夤?，所述干道布?xì)夤?上設(shè)有豎直的布?xì)庑≈Ч?，所述布?xì)庑≈Ч苌显O(shè)有所述的盤(pán)式微孔曝氣器2 ;所述進(jìn)氣總管7與所述鼓風(fēng)機(jī)6經(jīng)管線連接；所述干道布?xì)夤?內(nèi)的空氣流速為10?15m/s，所述布?xì)庑≈Ч軆?nèi)的空氣流速為4?5m/s ；
[0045]作為優(yōu)選的實(shí)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(shí)間為7-13h。
[0046]作為優(yōu)選的實(shí)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(guò)具體實(shí)施例對(duì)所述的深水曝氣裝置和曝氣方法進(jìn)行闡述:
[0048]實(shí)施例1
[0049]采用圖1和圖2所示的深水曝氣裝置進(jìn)行曝氣充氧，將盤(pán)式微孔曝氣器2與推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)3相結(jié)合，處理20000m3/d的生活污水。
[0050]設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì):