[實用新型]一種用于污水處理的旋轉式微孔曝氣圓環(huán)盤管系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN202576071U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設計）人: 李爾;曾祥英;饒世雄;鄒惠君;熊衛(wèi)民
• 申請（專利權）人: 武漢市政工程設計研究院有限責任公司
• 主分類號: C02F3/02
• 分類號: C02F3/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 何英君

技術領域

本實用新型一種用于污水處理的旋轉式微孔曝氣圓環(huán)盤管系統(tǒng)，屬污水處理微孔曝氣管設備領域。

背景技術

污水處理作為水污染控制的重要手段之一，對水環(huán)境質量的改善和提高有著重要的意義。目前城市污水處理廠運行中普遍存在著處理能耗過大，運行成本過高的問題，不少污水廠“建得起，用不起”。研究表明城市污水廠平均80％的能耗都集中于污水處理工藝中必需的好氧處理過程中，提高好氧處理曝氣系統(tǒng)的效率是污水廠實現(xiàn)高效低耗運行的關鍵。常用的曝氣方法主要有：鼓風曝氣、機械曝氣。機械曝氣是通過葉輪（或轉刷、轉碟）的高速轉動以攪動水面產生水躍使空氣中的氧轉移到水中，鼓風曝氣是將空壓機（或鼓風機）產生的壓縮空氣經空氣擴散裝置分布后以氣泡的形式逸出，氣泡在水中上升的過程中將其中的氧傳質到水中。鼓風曝氣中的微孔曝氣系統(tǒng)因其曝氣效率較高，適應性較強，應用最為廣泛。影響微孔曝氣系統(tǒng)效率的主要因素是其空氣擴散裝置的配氣和布氣能力。目前常見的微孔曝氣空氣擴散裝置主要有兩類：微孔曝氣管和微孔曝氣盤。與微孔曝氣盤相比，微孔曝氣管具有以下幾個方面的優(yōu)勢：（1）配、布氣能力方面，微孔曝氣管單位面積的開孔率更高、形成的氣泡尺寸更小且氣泡尺寸的可調性更強，因此其氧的傳質效率更高，單位水量處理能耗更低；（2）設備安裝方面，微孔曝氣管受曝氣池池型和尺寸的影響較小，相同條件下服務面積更大；（3）實際運行方面，微孔曝氣管對不同條件下的水體水質的適應能力更強，曝氣時產生的噪音相對較小且不易堵塞；（4）投資成本方面，相同供氣量條件下微孔曝氣管的綜合投資更低。因此，微孔曝氣管的應用越來越廣泛，特別是新建、擴建、改造的污水處理廠多采用該裝置。

常用的微孔曝氣管多為等內徑、等孔徑和等開孔率的直管。該曝氣管在實際安裝時，多采用微孔曝氣管組的布置形式，即多根微孔曝氣管左右對稱、相互平行的布置在主配氣管兩側，主配氣管與空壓機連接。該曝氣管在實際運行時，往往存在以下問題：（1）曝氣后水體中溶解氧橫向分布不均。微孔曝氣時，加壓空氣在微孔曝氣管內流動，因管內沿程阻力、部分微氣泡從管中溢出等原因導致管內氣壓不斷下降，但由于微孔曝氣管起末端內徑、管道表面的微孔孔徑和開孔率相同，故起末端產生的初始微氣泡內壓不同，因此它們在水中傳質速度、上升速度、與水體的接觸時間都不同，故在相同水深處，起末端所對應位置的水體中溶解氧不同。因此曝氣后曝氣池水體中的溶解氧在橫向上分布不均勻，影響處理效果，增加了處理能耗；（2）曝氣后水體中溶解氧縱向分布不均。根據氣液傳質理論，曝氣傳質過程由氣液界面相際傳質和氣泡紊動擴散兩階段組成，即氧氣先經微氣泡傳質進入水體中，再通過微氣泡的攪動使傳遞到水中的氧均勻的分布于整個曝氣池的水體中。常用的微孔曝氣管為直線型且安裝時各管皆為同平面平行安裝，故各曝氣管產生的微氣泡在水中上升的軌跡為相互平行的直線，因此微氣泡在縱向上的攪動力不強，氣泡紊動擴散作用較弱，這導致曝氣后曝氣池水體中的溶解氧在縱向上分布不均勻，影響處理效果，增加了處理能耗；（3）實際安裝時，微孔曝氣管布置密度較大導致投資較高。為解決上述曝氣后水體中溶解氧橫、縱向分布不均的問題，設備安裝時，為使微孔曝氣氣泡能盡量覆蓋整個曝氣池，常采用增加微孔曝氣管布置密度的方法來實現(xiàn)，但這將導致工程費用增加而且從各污水廠的實際運行效果來看水體中溶解氧的分布仍不均勻。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種用于污水處理的旋轉式微孔曝氣圓環(huán)盤管系統(tǒng)，以提高污水處理中的微孔曝氣傳質能力和曝氣效果。

本實用新型旋轉式微孔曝氣圓環(huán)盤管系統(tǒng)由輸氣干管、旋轉驅動及控制機構和微孔同心圓環(huán)盤管組組成，每個微孔同心圓環(huán)盤管組由一根豎直旋轉主管和一個水平微孔同心圓環(huán)盤管組成，該水平微孔同心圓環(huán)盤管是由從內至外的多根微孔同心圓環(huán)管及在相鄰內外環(huán)管之間徑向均勻間隔設置的微孔連通管聯(lián)接組成的一體盤管，該盤管中心內環(huán)管通過徑向間隔設置的微孔連通管與豎直旋轉主管連通，多組微孔同心圓環(huán)盤管組間隔設置，各組旋轉主管上端分別與旋轉驅動及控制機構連接、下端分別與輸氣干管連通，構成旋轉式微孔曝氣圓環(huán)盤管系統(tǒng)。

上述微孔同心圓環(huán)盤管組中由外到內各微孔同心圓環(huán)管內徑按比例增大，其由外到內各微孔同心圓環(huán)管內徑比為1：2：…：N，其中N為微孔同心圓環(huán)盤管組中微孔同心圓環(huán)管的總根數。

上述連接旋轉主管與微孔同心圓環(huán)盤管組中心內環(huán)管的微孔連通管的內徑與所連接的中心內環(huán)管內徑的比為1：2。

上述連接相鄰微孔同心圓環(huán)管的微孔連通管內徑與所連接的內徑較小的微孔同心圓環(huán)管內徑的比為1：2。