[发明专利]活性污泥惯性曝气方法

说明书

技术领域

本发明属于环境工程及市政工程中的污水处理技术领域，具体涉及一种有机污水好氧生化处理过程中的曝气方法。

背景技术

活性污泥法是以活性污泥为主体的污水生物处理方法，活性污泥处理系统的好氧生物反应器是曝气池。曝气是实现向曝气池混合液中提供足够溶解氧和使混合液中活性污泥与污水充分接触的最重要手段。现行应用最为广泛的曝气法是鼓风曝气。鼓风曝气是将由空压机送出的压缩空气通过一系列的管道系统送到安装在曝气池池底的空气扩散装置(曝气装置)，空气从那里以微小气泡的形式逸出，并在混合液中扩散，使气泡中的氧转移到混合液中去，同时气泡在混合液中的强烈扩散、搅动，使混合液处于剧烈混合、搅拌状态。目前鼓风曝气采用的是单曝气系统，基本结构见图1。单曝气系统的曝气装置(曝气头4或曝气管)的空气量大小是不变的，气泡与其周围液体的相对运动速率很小，气相中氧向液体中的传质速率就很小，这种曝气方法的氧利用率和生化反应速率较低，能耗和投资也相对较大。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有方法的不足，提供一种可以显著提高氧的利用效率和生化反应速率的曝气方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：在曝气池内，设置两套曝气系统，两套曝气系统的空气支管间隔交叉布置，基本结构见图2。两套曝气系统的曝气量交替周期运行，交替周期运行间隔时间可控制在5秒至120秒之间，交替周期运行过程中一套曝气系统的曝气量逐渐增大到最大值，然后逐渐减小到最小值，然后再逐渐增大，周期运行，而另一套曝气系统的曝气量变化与之相反，两套曝气系统的曝气量总和保持不变。曝气量的变化规律参见图4所示，曝气量连续变化的规律可以是正弦变化，也可以是线性变化等函数形式，具体根据污水性质和工艺要求确定。

如果将曝气量控制在较低范围内，本发明还可应用于缺氧反应器。

本发明的积极效果是周期性的改变曝气池混合液运动速度的大小和方向，提高气泡与其周围液体的相对运动速率，使混合液连续产生惯性力和惯性离心力场，使活性污泥絮体和气泡不断地处于惯性力场之中，进而提高气、液、固三相间的传质速率，即可获得如下效果：

(1)提高空气中氧的利用效率，从而节省鼓风机的耗电量；

(2)提高曝气池生化反应速率，以减小曝气池容积和提高处理效果。

附图说明

图1为现有的单曝气系统基本结构平面示意图。

图2为本发明惯性曝气方法所依托的曝气系统基本结构平面示意图。

图3为可实现本发明曝气量交替周期变化的顺序转换器结构示意图。

图4为本发明的两套曝气系统运行时曝气量变化示意图(横轴为时间，纵轴为曝气量)。

附图标记：1.空气管路A；2.空气管路B；3.空气支管；4.曝气头；5.曝气池；6.空气密闭箱体；7.空气总管；8.空气管A；9.空气管B；10.减速机；11.阀片A；12.阀片B；13.轴；14.一套曝气系统的曝气量变化曲线；15.另一套曝气系统的曝气量变化曲线。

具体实施方式

图3为本申请人已获授权的实用新型专利顺序转换器(ZL200820072731.7)的结构示意图。参照图2进行曝气系统及曝气装置的布置和安装，空气管路A(1)和与之相连接的空气支管(3)和曝气头(4)组成一曝气系统，同样空气管路B(2)和与之相连接的空气支管(3)和曝气头(4)组成另一曝气系统。图2的空气支管(3)和曝气头(4)可以根据需要由曝气管或曝气带代替。将曝气池的空气管路A(1)与顺序转换器(图3)的空气管A(8)相连接，将曝气池的空气管路B(2)与顺序转换器的空气管B(9)相连接。当对曝气池进行曝气时，启动减速机(10)，阀片A(11)和阀片B(12)在轴(13)的带动下转动，两套曝气系统曝气量就会交替周期变化(见图4)，在变化过程中两套曝气系统的曝气量总和保持不变，通过减速机(10)带动轴(13)的转速来控制交替周期运行的间隔时间。