[發明專利]一種有限空間高效充氧系統

有效

• 申請號: 201610601121.0
• 申請日: 2016-07-27
• 公開（公告）號: CN106145315B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 張東曙;楊逢午;邱立俊;李文貞
• 申請（專利權）人: 上海世淵環保科技有限公司
• 主分類號: C02F3/02
• 分類號: C02F3/02;C02F3/12;C02F101/30
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 封喜彥,胡晶

技術領域

本發明涉及污廢水處理技術領域，特別涉及一種用于曝氣的有限空間高效充氧系統。

背景技術

好氧生物處理工藝在各類工業廢水和城市生活污水處理工程中應用廣泛。曝氣是其關鍵的工藝環節，通過曝氣設備實現向污水中充氧，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。根據產生的氣泡大小，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，現有曝氣設備在實際運行過程中卻不可避免的出現好氧池內曝氣不均勻，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。

目前多數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是整個曝氣系統的關鍵部位，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過程。

現有曝氣系統實際應用中存在以下問題：

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；

2.現有曝氣系統溶氧效率總體而言并不高，曝氣系統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，對池內混合液的擾動作用不強，最終減弱了氧傳質過程，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；

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崩潰，更換維護時必須停產抽干后作業；

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；

5.膜片式曝氣器的膜片所用橡膠材質易老化，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、高硬度或易結垢的污水中，清洗檢修維護困難；

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。

發明內容

本發明提供一種有限空間高效充氧系統，以解決實際工程中好氧池內曝氣不均、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。

本發明的技術方案如下：

一種有限空間高效充氧系統，其包括曝氣池，所述曝氣池內沿水流方向設置若干導流板，所述導流板將所述曝氣池分為若干區域，所述若干區域內分別根據該區域的溶氧要求集中布置不同數量的曝氣器；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，所述外筒的下部為進水口，上部是出水口，所述中心進氣管豎直內置于所述外筒并且其上部具有進氣口、下部具有出氣口，所述順向旋流板和逆向旋流板與所述中心進氣管固定，所述順向旋流板和所述逆向旋流板之間具有緩沖空間；所述分流器固定在所述中心進氣管的底部并使從所述中心進氣管底部排出的氣體向四周排出；所述旋切混流曝氣裝置的出水口上方設置有導流切割器，所述導流切割器設置在所述中心進氣管外部，并且所述導流切割器與所述出水口之間具有緩沖距離；所述導流切割器為倒置的圓錐體，并且其錐度為60-65°。