[实用新型]垂直流跌水曝气装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种垂直流跌水曝气装置，属于水污染控制和水处理领域。

背景技术

人工湿地技术起源于20世纪初期欧洲和美国，由于构造简单、施工方便、维护管理简便等优势逐步得到了广泛应用。发展到目前，先后出现了表面流湿地、水平潜流湿地、垂直潜流湿地和复合流垂直流湿地等形式，在我国应用最多的是潜流人工湿地。由于潜流人工湿地存在易壅堵、氨氮去除率低等缺点而不断加以改进。在潜流人工湿地处理技术中，由于湿地植物不能提供充分的氧气量，潜流人工湿地内部溶解氧浓度较低，通常小于1mg/L，限制湿地去除有机物的能力，而且在经过厌氧预处理后，湿地进水溶解氧浓度更低，氨氮硝化过程受限，反硝化过程缺少硝酸盐，脱氮能力较低。因此通过增加预处理以减轻进水有机物浓度，缓解堵塞，延长使用寿命。通过预曝气提高氨氮硝化过程，实现反硝化脱氮，提高氨氮去除率。通常的预曝气是通过曝气机向水体注入空气，提高水体溶解氧浓度，但存在能耗较大，运行费用较高等问题。

水体大气复氧理论之一是双膜扩散理论，该理论认为在气相和液相之间的界面上、下，存在气体和液体两层薄膜，无论水体紊动多么强烈，气膜、液膜总是存在，由于液膜分子扩散的阻力远大于气膜的阻力，故气体向液膜转移的速度受控于液膜内的分子扩散。可通过不断改变液体流态，更新液膜表面，实现液体快速充氧。中国专利200420112055.3中公开一种阶梯型跌水曝气装置。中国专利200510123147.0中公开一种多层跌水挡板构成的跌水曝气装置，跌水挡板上开圆孔。上述装置的缺陷在于液体流态变化不显著，水体跌落形成的水柱与空气的接触面积有限，仍需改进。

实用新型内容

本实用新型提供一种垂直流跌水曝气装置，采用自然跌水方式，利用势能完成预曝气，增加厌氧出水溶解氧浓度。

为实现上述目的，本实用新型包括如下技术方案：

一种垂直流跌水曝气装置，其包括进水管1、布水器2、多个跌水复氧槽3、集水槽5、出水管6和支架7；

该进水管1一端连接溶解氧浓度低或者未饱和的厌氧水源，另一端连接布水器2；布水器2位于垂直流跌水曝气装置顶部，固定在支架7上；

各跌水复氧槽3置于布水器2下方，在竖直方向上交叠放置，并固定在支架7上；各跌水复氧槽3底部水平方向设置跌水盘4，该跌水盘4上设有数个相互平行的开缝10；任意两个相邻跌水盘4开缝方向间的夹角为45～90°；

该集水槽5位于垂直流跌水曝气装置底部、各跌水复氧槽3下方，其底部连接出水管6。

如上所述的垂直流跌水曝气装置，其中，任意两个相邻跌水盘4开缝方向间的夹角优选为90°。

如上所述的垂直流跌水曝气装置，其中，两个相邻跌水盘4间的距离优选为10-20cm。

如上所述的垂直流跌水曝气装置，其高度优选为1.0m～1.5m。

如上所述的垂直流跌水曝气装置，其中，该跌水盘开缝10的缝隙宽度优选为2-5mm，相邻两个开缝间距优选为20-30mm。

如上所述的垂直流跌水曝气装置，其中，可以沿跌水盘4下表面外延设置止水环8。

如上所述的垂直流跌水曝气装置，其中，布水器2可采用开孔花管或花洒。

本实用新型的有益效果在于，该装置中多个跌水复氧槽竖直方向交叠排列，节省空间。通过跌水盘的开缝设计及相邻两级跌水盘开缝错位设置，使水体跌落形成的水柱与空气的接触面积增加。厌氧水体由顶部布水器均匀分布，经过多级跌水复氧槽逐级跌落溅洒在复氧槽内跌水盘内，经过每一级跌水复氧槽后不断改变跌落水帘、水滴或者水柱形状，破坏液膜表面张力，实现水体快速充氧复氧。水中溶解氧DO浓度可以由0.1mg/L升高到7mg/L。该装置结构简单，能耗低，可以作为低DO水体好氧处理前的预曝气，非常适合应用于农村生活污水厌氧--人工湿地处理工艺中，增加厌氧出水溶解氧浓度，提高人工湿地氨氮和总氮去除率。

附图说明

图1为实施例1的垂直流跌水曝气装置示意图。

图2复氧槽结构示意图。

图3为复氧槽结构俯视图。

具体实施方式

实施例1

图1所示为本实用新型一种优选实施方式的结构示意图，该装置包括进水管1、布水器2、多个跌水复氧槽3、集水槽5、出水管6和支架7。

进水管1一端连接溶解氧浓度低或者未饱和的厌氧水源，另一端连接布水器2。布水器2采用开孔花管，其位于垂直流跌水曝气装置顶部，并固定在支架7上。