[实用新型]一种用于污水处理的非等径分流式微孔曝气管系

说明书

技术领域

本实用新型一种用于污水处理的非等径分流式微孔曝气管系，属污水处理微孔曝气管设备领域。

背景技术

城市污水处理过程的大部分能耗都集中于好氧处理过程中，提高曝气充氧系统的效率成为污水厂运行管理的关键。现行的曝气方法主要有：鼓风曝气、机械曝气以及两者相结合的鼓风-机械曝气。鼓风曝气系统中的微孔曝气系统因其曝气效率较高，适应性较强，应用最为广泛。作为微孔曝气系统的关键设备——微孔曝气扩散装置主要功能是对气泡尺寸和分布进行控制，其配气和布气能力直接影响到微孔曝气系统的性能。目前常见的微孔曝气扩散装置主要有两类：微孔曝气管和微孔曝气盘。微孔曝气管相对于微孔曝气盘服务面积更大，受曝气池池型的影响不大，形成的气泡更小，溶解氧的传质效率更高，能耗更低，而且噪音较小，成本更低。因此，微孔曝气管的应用越来越广泛，尤其是新建的污水处理厂的曝气池多采用微孔曝气管。

传统的微孔曝气管多为等内径、等微孔孔径和等开孔率的直管，其应用于曝气池中一般都采用微孔曝气管组的形式，即空气依次经曝气主干管和曝气干管，最后再进入微孔曝气管。各微孔曝气管在管组中一般布置较密。传统的微孔曝气管在实际运行中主要存在以下问题：(1)传统的微孔曝气管因其等内径、等孔径和等开孔率导致曝气后水中的溶解氧沿水平方向上分布不均匀。在曝气过程中空气在传统的微孔曝气管中由起端流动到末端的过程中，由于沿程阻力和部分气泡的释放，导致该管管中的压力不断减小，但因该管起、末端管内径、管道表面的微孔孔径和开孔率相同，因此起端和末端产生的初始微气泡的内部压力不相同，故其在水中的上升速度也不同，从而导致微孔曝气管起、末端气泡与水的接触时间不同，故微孔曝气管起、末段曝气效果不同，相应位置水体中的溶解氧也不同，这样使得整个水池中的溶解氧沿曝气管长度方向上分布不均匀，即水体中的溶解氧沿水平方向上分布不均匀，影响曝气池的处理效果。(2)传统的微孔曝气管因其管道形状为直线，故各曝气管产生的气泡在水中上升轨迹为相互平行的直线，因此气泡在横向和纵向上的搅动能力不强，导致气泡紊动扩散作用不强，曝气后水中溶解氧沿垂直方向上分布不均匀。根据气液传质理论，曝气传质扩散包括气液界面相际传质、气泡的紊动扩散两阶段，即氧气先从气泡传入水体中，再经过气泡的搅动使得氧气在整个水体中均匀分布。因此，传统的微孔曝气管为直线形导致其所产生的气泡在水中上升的过程中主要发生气液界面相际传质，而气泡在水体中的紊动扩散作用较弱，即水体中的溶解氧沿垂直方向上分布不均匀，影响曝气池的处理效果。(3)在实际应用时，传统的微孔曝气管布置管道较密，工程费用较高。为使微孔曝气管所产生的气泡能尽可能的覆盖整个曝气池，传统的微孔曝气管因其形状为直线形，故只能增加管道的布置密度才能达到要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于污水处理的非等径分流式微孔曝气管系，以提高污水处理中的微孔曝气的传质能力和曝气效果。

本实用新型非等径分流式微孔曝气管系，由微孔曝气主管和微孔曝气支管组成，微孔曝气主管和微孔曝气支管管壁均开设有通透的曝气微孔，微孔曝气主管是由多段长度相同而内径不同的微孔曝气直管按其内径由小至大依次连接而成的直管，微孔曝气支管是在两个相邻不同内径微孔曝气直管之间对称连接的微孔曝气环管，微孔曝气主管平行间隔设置，在其大内径管口端对称连接在输气干管两侧，设置于曝气池中。

上述多段内径由小至大依次连接的微孔曝气管主管，其各段直管管内径之比依次为1∶2∶3∶4∶…∶N，其中N为内径由小至大依次连接的微孔曝气直管的序数。

上述连接在两个相邻不同内径微孔曝气直管之间的微孔曝气支管的内径与所连接的较小直管管内径的比为1∶2。

上述微孔曝气主管管壁上的曝气微孔孔径为0.25mm～2mm，曝气微孔孔径随微孔曝气直管管内径的增大而减小。

上述微孔曝气主管微孔开孔率1％-10％，且随微孔曝气直管管内径的增大而增大。

上述微孔曝气支管管壁上的曝气微孔孔径0.05mm～0.5mm，且随微孔曝气支管内径增大而减小。

上述微孔曝气支管管壁上的曝气微孔开孔率为3％～15％，且随微孔曝气支管管内径增大而减小。